【正文】 23 參 考 文 獻(xiàn) ［ 1］殷洪義．可編程控制器選擇、設(shè)計與維護(hù)［ M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 ［ 2］彭桂力，劉知貴．集中供熱鍋爐控制系統(tǒng)的 PLC 控制［ J］．電力自動化設(shè)備， 2021(9)： 75． 77 ［ 3］馬寧，孔紅． S7300PLC 和 MM440 變頻器 的原理與應(yīng)用［ M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 ［ 4］徐國林． PLC 應(yīng)用技術(shù)［ M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 ［ 5］陳建明，等．電氣控制與 PLC 應(yīng)用［ M］．北京：電子工業(yè)出版社， 2021 ［ 6］丁紀(jì)凱，許逸舟．基于 PLC 和現(xiàn)場總線的污水處理系統(tǒng) ［ 7］吳中立．礦井通風(fēng)與安全［ M］．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 1989：138 ［ 8］高廣軍，賈世勝，朱學(xué)軍，等．通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整中常見問題及對策［ J］．山西煤炭， 2021， (2) ［ 9］石秋潔．變頻器應(yīng)用基礎(chǔ)［ M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 2021 ［ 10］李 月紅，吳永祥．變電所監(jiān)控及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計［ J］．工礦自動化，2021， (3)： 27～ 28 24 附圖 總程序 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 指導(dǎo)教師評語及成績評定 論文成績： 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 答辯小組評語及成績評定 答辯成績： 畢業(yè)設(shè)計成績： 答辯小組負(fù)責(zé)人 (簽字 )： 年 月 日 答辯委員 會審定意見： 答辯委員會主任（簽字）： 年 月 日 36 答 辯 小 組 成 員 姓名 職稱 工作單位 備注 。特別是在課題的設(shè)計過程中，對論文的技術(shù)問題，導(dǎo)師都花費(fèi)了大量的心血，付出了大量的勞動，并一直給予我無微不至的指導(dǎo)與多方面的幫助，使我的知識、能力等各方面都有了很大的 進(jìn)步，在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎咀钪孕牡母兄x！在課題進(jìn)行期間，學(xué)院為我們提供了良好的學(xué)習(xí)和設(shè)計環(huán)境。另外還可以根據(jù)需要配置相應(yīng)的通信模塊，很方便地組成集散式控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的推廣價值。 模擬量信號的類型及范圍是通過模擬量模塊右下側(cè)的 DIP設(shè)定開關(guān)進(jìn)行輸入和輸出信號選擇的 。若數(shù)據(jù)格式為單極性，模擬量信號的類型為電壓信號，滿量程為 0～ 10V，那么根據(jù)公式 1可得軸承溫度和定子溫度報警溫度和跳閘溫度所對應(yīng)的數(shù)量和電壓的關(guān)系如表 3所示。由于 PLC所能識別的是數(shù)字量信號，所以要對傳感器采集的電壓或電流信號的輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 軸承溫度保護(hù)設(shè)置 85℃為報警溫度， 90℃為跳閘溫度。 圖 9 壓力中斷程序 溫度控制部分 本設(shè)計的風(fēng)機(jī)組設(shè)有軸承溫度和定子溫度過熱保護(hù)。假設(shè)礦井內(nèi)的氣壓在一個大氣壓或在設(shè)定的某個大氣 壓力數(shù)值以上， PLC通過控制變頻器，工作通風(fēng)機(jī)與備用通風(fēng)機(jī)循環(huán)工作，由礦井的氣壓參數(shù)通過 PLC運(yùn)算去控制變頻器來達(dá)到風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制；當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事故，或礦井內(nèi)的氣壓低于設(shè)定的某個氣壓參數(shù)時， VD128的壓力值與工頻壓力值VD136進(jìn)行比較，若 VD128小于或等于 VD136的值，則當(dāng)前運(yùn)行通風(fēng)機(jī)將由變頻轉(zhuǎn)到工頻運(yùn)行，此時如果仍滿足不了通風(fēng)的需要時，工作通風(fēng)機(jī)與備用通風(fēng)機(jī)不再循環(huán)工作，并自動切換為同時工作，另外，接入的備用通風(fēng)機(jī)根據(jù)礦井的氣壓參數(shù)進(jìn)行變頻運(yùn)行，加大對礦井內(nèi)的通風(fēng)量，直至礦井內(nèi)的氣壓生至設(shè)定的大氣 壓力數(shù)值以上，工作通風(fēng)機(jī)與備用通風(fēng)機(jī)恢復(fù)循環(huán)工作。中斷子程序如圖 8所示。程序圖如圖 8所示。 圖 7 PID參數(shù)設(shè)置 其設(shè)置調(diào)用了壓力子程序見附圖。在自動方式下，利用遠(yuǎn)傳空氣壓力傳 18 感器檢測礦井內(nèi)的氣壓信號，用變送器將現(xiàn)場的模擬壓力信號變換成統(tǒng)一的 1～10V直流電壓信號，送人 A／ D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變?yōu)?PLC內(nèi)部能識別的二進(jìn)制信號。偏差由定量（ SP，希望值）與過程變量（ PV，實際值）之差來確定。因此，對于速度、位置等快過程擴(kuò)溫度、化工 合成等慢過程， PID控制都具有良好的實際效果。其結(jié)構(gòu)如圖 4所示。 壓力是本控制系統(tǒng)的主控參數(shù)，在壓力數(shù)據(jù)處理過程中運(yùn)用到 PID算法。 PID運(yùn)算中的積分作用可以消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差，提高精度，加強(qiáng)對系統(tǒng)參數(shù)變化的能力，而身分作用可以克服慣性滯后，提高抗干擾能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可改善系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度。所謂的 PID就是比例、積分、微分的總稱。只有當(dāng)瓦斯?jié)?VD196的存儲值下降到小于瓦斯?jié)舛葓缶暇€時， PLC才恢復(fù)風(fēng)機(jī)組再次啟動并將風(fēng)機(jī)組運(yùn)行工作。同時并發(fā)出報警。以警示工作人員工作面瓦斯涌出量已有安全隱患，做好排放瓦斯的準(zhǔn)備。本設(shè)計用到的瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳛镵GJ16B 型，其性能參數(shù)見硬件設(shè)計部分，瓦斯?jié)舛葌鞲衅鲗⑦B續(xù) 變化的瓦斯?jié)舛刃盘栟D(zhuǎn)換為 4～ 20毫安的電流，然后經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換模塊 EM235，通過其內(nèi)部的采樣、濾波，轉(zhuǎn)換為 PLC能識別的二進(jìn)制信號存儲到 VD196中。否則兩臺通風(fēng)機(jī)同時參與工作。接著檢測礦井內(nèi)瓦斯?jié)舛戎岛痛髿鈮毫χ?，進(jìn)行處理判斷。設(shè)定由瓦斯?jié)舛葌鞲衅鱾魉蛠淼耐咚節(jié)舛戎禐镈，用戶設(shè)定不能超過的瓦斯?jié)舛戎禐?D0，氣壓傳感器傳來的壓力為 F1，用戶要求的礦井內(nèi)氣壓值為 F2。 16 5 軟件設(shè)計 該系統(tǒng)除部分為順序控制外，從總體上來看具有隨機(jī)離散控制的特點。當(dāng) SA 切在手動位時，通過 SB1～ SB4 按鈕分別起動 4臺水泵工頻運(yùn)行 ,SB5～ SB8 按鈕分別停止 4臺離心風(fēng) 機(jī)工頻運(yùn)行．當(dāng)SA 在自動位時，由 PLC 控制水泵進(jìn)行變頻或工頻狀態(tài)的起動、切換、停止運(yùn)行。 15 系統(tǒng)控制電路設(shè)計 （ 1） 系統(tǒng)控制電路 如圖 4 所示， ～ 為 PLC 輸出軟繼電器觸點，其中 , , , 控制變頻運(yùn)行電路； 、 、 、 控制工頻運(yùn)行電路。合上空氣開關(guān)后，當(dāng)交流接觸器 KM KM3, KM KM7 主觸點閉合時，電動機(jī)為工頻運(yùn)行；當(dāng) KMKM KM KM8主觸點 閉合時，電動機(jī)為變頻運(yùn)行。 MICROMASTER 430 是泵和風(fēng)機(jī)類專用變頻器，擴(kuò)展功能強(qiáng)． CPU224集成了 14點輸入 10點輸出，共有 24 點數(shù)字量 I/0，其模擬量擴(kuò)展模塊具有較大的適應(yīng)性和靈活性，且安裝方便，滿足設(shè)計需要。 表 2 變頻器參數(shù)的設(shè)定 參數(shù)號 參數(shù)值 說明 Fr 13 固定頻率 1 P01 10 第一加速時間 P02 10 第一加速時間 P03 FF 頻率范圍 (v/f 方式 ) 13 P05 20 DC 提升水平 P08 1 變 頻器起停正反轉(zhuǎn)控制方式 P15 200 電動機(jī)運(yùn)行最大頻率 P16 50 電動機(jī)運(yùn)行基本頻率 P18 2 多段速率加速連動運(yùn)行 P32 170 固定頻率 2 P33 10 固定頻率 3 P34 23 固定頻率 4 35 130 固定頻率 5 39 5 第 2加速時間設(shè)定 40 5 第二減速時間設(shè)定 14 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 硬件電路 （ 1） 本系統(tǒng)的硬件電路如圖 3 所示，它由