【正文】 斯爆炸有一定的濃度范圍，我們把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。接著檢測 礦井內(nèi)瓦斯?jié)舛戎岛痛髿鈮毫χ颠M(jìn)行處理判斷若 D D0則通風(fēng)機(jī)與礦井下供電電源聯(lián)鎖停止工作并報(bào)警否則比較判斷 F1與F2 的大小若 F1 F2 進(jìn)入風(fēng)機(jī)輪休控制子程序啟動 A 風(fēng)機(jī) A 風(fēng)機(jī)運(yùn)行一定時間后啟動 B 風(fēng)機(jī)工作 A 組風(fēng)機(jī)停止。設(shè)定由瓦斯?jié)舛葌鞲衅鱾魉蛠淼耐咚節(jié)舛戎禐?D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。 5 軟件設(shè)計(jì) 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(diǎn)。當(dāng) SA 切在手動位時，通過 SB1～ SB44 臺水泵工頻運(yùn)行 ,SB5～ SB84 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，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng) 的自由切換和工作狀態(tài)的靈活選擇。合上空氣開關(guān)后，當(dāng)交流接觸器 KM KM3, KM KM7KM KM KM KM84 個熱繼電器 KR1～ KR44 臺電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)，避免電動機(jī)在過載時可能產(chǎn)生的過熱損壞。MICROMASTER 40 是泵和風(fēng)機(jī)類專用變頻器，擴(kuò)展功能強(qiáng)． CPU22414 點(diǎn)輸入 10點(diǎn)輸出，共有 24 點(diǎn)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(jì)需要。 4 通風(fēng)系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 硬件電路 本系統(tǒng)的硬件電路如下圖所示，它由 4 臺電 動機(jī)，一臺智能型電控柜（包括西門子變頻器、 PLC、交流接觸器、繼電器等），一套壓力傳感器、斷相相序保護(hù)裝置以及供電主回路等構(gòu)成。模擬量輸入模塊接受各種傳感器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號或電流信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲到 PLC 中。 A/D 轉(zhuǎn)換模塊和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊。因氣體在葉輪內(nèi)的流動主要是在徑向平面內(nèi)。離心通風(fēng)機(jī)工作時，動力機(jī) 主要是電動機(jī) 驅(qū)動葉輪在蝸形機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)吸氣口從葉輪中心處吸入。 一般的高壓離心風(fēng)機(jī)，其主要的動力設(shè)備是電動機(jī)，此外還包括用來控制風(fēng)機(jī)風(fēng)閥位置的電動或手動執(zhí)行器、風(fēng)機(jī)閥門限位開關(guān)等部件。離心風(fēng)機(jī)可制成右旋和左旋兩種型式。 離心風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通 風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。但對初、后期風(fēng)壓變化大的礦井，離心通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)性能差。 G4 ―73 系列通風(fēng)機(jī)的特性曲線較平緩，運(yùn)行噪聲 較小，效率高，適用于通風(fēng)阻力不是太大的中小型礦井?！?70176。啟動時關(guān)閉調(diào)節(jié)門 也叫前導(dǎo)器 ，具有啟動功率較小，啟動容易的特點(diǎn)。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 第一速時間 P03 FF 頻 率 范圍 v/f 方式 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 第加速時間設(shè)定 40 5 第二減速時間設(shè)定 離心風(fēng)機(jī) 我國礦井使用的離心式通風(fēng)機(jī)主要就是 G4 ― 73 系列離心式通風(fēng)機(jī)， G4 ―73 系列離心式通風(fēng)機(jī)最初是為鍋爐通風(fēng) 引風(fēng) 設(shè)計(jì)的，后來被引用到礦井通風(fēng)中并擁有一定的市場占有量。由用戶程序?qū)崿F(xiàn) USS 協(xié)議與兩臺 MM430 變頻器通信。系統(tǒng)采用總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩臺變頻器采用總線接插件連入總線。或者，也可從電機(jī)的輸出功率由下式計(jì)算 2 式中 P 為額定輸出功率（ KW）； U 為額定電壓（ KV）； I 為額定電流（ A）；η為電機(jī)效率； 為功率因數(shù)。故應(yīng)考慮選擇變頻器的額定電流大于或等于電動機(jī)運(yùn)行過程中的最大電流。 在電機(jī)的容量確定并選定其型號后接下來就要確定變頻器的容量確定變頻器容量的主要依據(jù)是輸出電流，其原則為：變頻器的輸出額定電流應(yīng)大于或等于電機(jī)的額定電流。本系統(tǒng)選用的是西門子全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器 MicroMaster440 功能強(qiáng)大應(yīng)用廣泛。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4 個部分組成。變頻調(diào)速就是通過改變電動機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。 n＝ 60?f 1－ s /p 式中 n―――異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速； f―――異步電動機(jī)的 頻率； s―――電動機(jī)轉(zhuǎn)差率； p―――電動機(jī)極對數(shù)。 傳感器作輸入信號如表 1 所示這 6 個操作鍵分別是自動方式開關(guān)、手動方式開關(guān)、停機(jī)按鈕、消音按鈕及 2 個在手動控制下控制通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的按鈕開關(guān) 4 個開關(guān)量 傳感器為拖動通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)電機(jī)和增風(fēng)速電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障時熱繼電器的控制開關(guān)其中擴(kuò)充了 1個 EM231的模擬量輸入模塊主要是用于轉(zhuǎn)換氣壓信號和瓦斯?jié)舛刃盘柕妮斎胼斝蛱柮Q地址序號名稱地址 A 風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)狀態(tài) 1 故障顯示 2 A 風(fēng)機(jī)電機(jī)狀態(tài) 2 中高氣壓顯示 3 B 風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)狀態(tài) 3 低氣壓顯示 4 B 風(fēng)機(jī)電機(jī)狀態(tài) 4 報(bào)警 5 A 風(fēng)機(jī)控制開關(guān) 5 繼電器 KM1 6 B 風(fēng)機(jī)控制開關(guān) 6 繼電器 KM2 7 消音開關(guān) 7 繼電器 KM3 8 自動開關(guān) 8 繼電器 KM4 9 手動開關(guān) 9 A 風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)運(yùn)行顯示 10 停止按鈕 10 A 風(fēng)機(jī) 2 電機(jī)運(yùn)行顯示 11 氣壓信號 11 B 風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)顯示 12 瓦斯信號 12 B 風(fēng)機(jī) 2 電機(jī)顯示 13 手動狀態(tài)顯示 14 自動狀態(tài)顯示 15 瓦斯?jié)舛戎? I/O 接線圖 圖 I/O 接線圖 變頻器 異步電動機(jī)是電力、化工等生產(chǎn)企業(yè)最主要的動力設(shè)備。煤礦礦井通風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要涉及 10 個數(shù)字量輸入和 2 個模擬量輸入， 15 個數(shù)字量輸出。 2）國內(nèi) PLC 生產(chǎn)廠約 30 家，但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)根據(jù)系統(tǒng)的要求，選取 S72200 PLC CPU224 作為控制核心， CPU224 的 I/O 點(diǎn)數(shù)是 14 /10。 6）目前，世界上有 200 多廠家生產(chǎn) 300 多品種 PLC 產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車（ 23%）、糧食加工（ %）、化學(xué) /制藥（ %）、金屬 /礦山（ %）、紙漿 /造紙（ %）等行業(yè)。 4）上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 3040%。 3）上世紀(jì) 80 年代，個人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來，也簡稱為 PC， 為了方便，也為了反映或可編程控制器的功能特點(diǎn)，美國 AB 公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器 Programmable Logic Controller（ PLC），并將“ PLC”作為其產(chǎn)品的注冊商標(biāo)。 1968 年美國 GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，使得電氣控制功能實(shí)現(xiàn)的程序化，這就是第一代可編程序控制器，英文名字叫Programmable Controller（ PC）。在制造工業(yè)（以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征）和過程工業(yè)（以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征）中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作 ，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。但其最大數(shù)受 CPU 所3）電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。常用的 I/O 分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)輸出模塊相反。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算順序控制，定時計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 PLC 是可編程邏輯電路也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語言在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用可以說有半導(dǎo)體的地方就有 PLCPLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置它采用可以編制程序的存儲器用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)（ 1） CPU 的構(gòu)成 CPU 是 PLC 的核心起神經(jīng)中樞的作用每套 PLC 至少有一個 CPU 它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)并存入規(guī)定的寄存器中同時診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程 CPU 主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成 CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)是 PLC 不可缺少的組成單元 CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 （ 6）箱變房：采用一體化設(shè)計(jì)，外觀整潔大方，按功能劃分為高壓配電室，低壓配電室，變壓器室， PLC 控制室。 （ 5）換向柜：兩臺換向柜，由接觸器組成。 （ 3）進(jìn)線柜：包括兩臺進(jìn)線柜，為風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的兩臺進(jìn)線開關(guān)。 （ 2）變壓器：為了保證附屬設(shè)備的可靠工作，安裝了兩臺 50