【正文】 equency and frequency conversion control, and inverter switching control of a pressor station. Collection system using pressure sensors Outlet pressure air bag, transmitter output by 4 to 20 mA standard signal to the PLC analog input port, through the internal PID algorithm PLC logic operations, sends control signals to the inverter. According to the change of frequency converter sent the signal output voltage frequency, to adjust the motor speed,to ensure that the gus supply pressure constant.Keywords: air pressor。 inverter。同時(shí)，PLC的功能也不斷完善。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。 同時(shí)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是采用集中監(jiān)測(cè)、集中控制、集中顯示、集中管理、集中保存的系統(tǒng)，融合了較先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，廣泛應(yīng)用在化工、供暖、機(jī)械、供水、水處理等多個(gè)領(lǐng)域，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來(lái)越顯著的作用。其能否安全運(yùn)行直接影響著煤礦生產(chǎn)的產(chǎn)量和效益?！　‰S著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展，礦山企業(yè)對(duì)礦山設(shè)備的要求越來(lái)越高,建設(shè)安全性礦山已成為煤礦生產(chǎn)建設(shè)的核心。用繼電器組成的控制電路可靠性差、不易維護(hù)、不易監(jiān)視，已不能適應(yīng)當(dāng)前的要求。隨著電子技術(shù)、軟件技術(shù)、控制技術(shù)的飛速發(fā)展，可編程控制器（PLC）發(fā)展迅猛，性能很高，價(jià)格較為合理，與繼電器組的控制電路比具有非常大的優(yōu)勢(shì)。但國(guó)內(nèi)起步較晚，, 許多空壓機(jī)組仍主要依靠就地分散式手工操作, 需專(zhuān)人 24 h值班, 根據(jù)井下用風(fēng)量的需求手動(dòng)啟、?？諌簷C(jī), 并定期巡檢, 記錄運(yùn)行狀況?？諌簷C(jī)控制系統(tǒng)中PLC的引入極大地簡(jiǎn)化了空壓機(jī)系統(tǒng)的操作，節(jié)省了人力并且提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。山東省田莊煤礦位于山東省濟(jì)寧市高新區(qū)王因鎮(zhèn)，于1997年3月建礦，采用地下開(kāi)采，豎井開(kāi)拓，生產(chǎn)能力為90萬(wàn)噸/年。礦區(qū)含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，屬于低瓦斯、低二氧化碳礦井。供風(fēng)方式為集中供風(fēng)，干管放射式，主干風(fēng)管使用Ф1506mm，沿副井井筒敷設(shè)至井下[1]。 壓風(fēng)機(jī)技術(shù)特征（1）壓風(fēng)機(jī)技術(shù)特征卡片1設(shè)備編號(hào)3102310331012設(shè)備類(lèi)別風(fēng)力設(shè)備風(fēng)力設(shè)備風(fēng)力設(shè)備3型式M2002S低壓M2002S低壓M2002S高壓4制造廠(chǎng)中國(guó)上海英格索蘭壓縮機(jī)有限公司中國(guó)上海英格索蘭壓縮機(jī)有限公司中國(guó)上海英格索蘭壓縮機(jī)有限公司5出廠(chǎng)編號(hào)1491811664 FPBK AEL31736 GPBK AII6出廠(chǎng)日期7安裝地點(diǎn)壓風(fēng)機(jī)房壓風(fēng)機(jī)房壓風(fēng)機(jī)房8使用日期9風(fēng)量10排氣壓力11轉(zhuǎn)速1482 r/min1460r/min1482 r/min12軸功率200KW200KW200KW 壓風(fēng)機(jī)技術(shù)特征（2）15機(jī)體尺寸4000*1930*21464000*1930*21464650*1930*214616風(fēng)壓溫度壓縮前為室溫，壓縮后小于105度壓縮前為室溫，壓縮后小于105度壓縮前為室溫，壓縮后小于105度17冷卻方式水冷水冷水冷18風(fēng)包數(shù)目11119風(fēng)包容量20風(fēng)管直徑出口89，吸口300出口89，吸口300出口89，吸口300電 動(dòng) 機(jī)21設(shè)備類(lèi)別電力設(shè)備電力設(shè)備電力設(shè)備22型　　號(hào)IY315M24IY315M24IY3553423容　　量200Kw200Kw200Kw24額定電壓380 V380 V6000 V25額定電流363 A363 A24A26額定轉(zhuǎn)速1482 r/min1482 r/min1482 r/min27絕緣等級(jí)F 級(jí)F 級(jí)F 級(jí)28重 量970 kg970 kg1860kg29制造 廠(chǎng)英格索蘭壓縮機(jī)有限公司英格索蘭壓縮機(jī)有限公司英格索蘭壓縮機(jī)有限公司30出廠(chǎng)編號(hào)22077747220777472207776231出廠(chǎng)日期 壓風(fēng)機(jī)房供電系統(tǒng)圖田莊煤礦設(shè)35KV變電所一座，兩回路電源分別引自王因供電站（35KV）、濟(jì)寧接莊變電所（220/35KV），采用LGJ395架空線(xiàn)路，同桿架設(shè)。井下167中央變電所由地面35KV變電站6KV兩段母線(xiàn)供電，兩路電纜沿副井井筒敷設(shè)至井下167中央變電所6KV兩段母線(xiàn)上，地面和井下各變電所均采用分列運(yùn)行方式。2和3壓風(fēng)機(jī)采用雙回路供電，分別引自副變電所低壓室和35KV高壓室6KV 6905開(kāi)關(guān)柜[1]。作為基礎(chǔ)工業(yè)設(shè)備，空壓機(jī)在冶金、機(jī)械制造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等幾乎所有的工業(yè)行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。把節(jié)圓內(nèi)具有凹齒的轉(zhuǎn)子，稱(chēng)為陰轉(zhuǎn)子或陰螺桿。轉(zhuǎn)子上的最后一對(duì)軸承實(shí)現(xiàn)軸向定位，并承受壓縮機(jī)中的軸向力。在壓縮機(jī)機(jī)體的兩端，分別開(kāi)設(shè)一定形狀和大小的孔口。螺桿式空氣壓縮機(jī)的核心部件是壓縮機(jī)主機(jī)，空氣的壓縮是靠裝置于機(jī)殼內(nèi)互相平行嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒槽之容積變化而達(dá)到。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。當(dāng)氣體充滿(mǎn)了整個(gè)齒溝時(shí)，轉(zhuǎn)子進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離機(jī)殼進(jìn)氣口，在齒溝的氣體即被封閉。其嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)。(3)排氣過(guò)程：當(dāng)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣口相通時(shí)，被壓縮的氣體開(kāi)始排出，直至齒尖與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼排氣口的齒溝空間為0，即完成排氣過(guò)程，于此同時(shí)轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(zhǎng)度又達(dá)到最長(zhǎng)，進(jìn)氣過(guò)程又再進(jìn)行。氣體的壓縮依靠容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，而容積的變化又是借助壓縮機(jī)的一對(duì)轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到。就主要部件的運(yùn)動(dòng)形式而言，又與離心壓縮機(jī)相似。(1)螺桿壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)①可靠性高：螺桿壓縮機(jī)零部件少，沒(méi)有易損件，因而它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長(zhǎng)，大修間隔期可達(dá)4～8萬(wàn)小時(shí)。③動(dòng)力平衡性好：螺桿壓縮機(jī)沒(méi)有不平衡慣性力，機(jī)器可平穩(wěn)地高速工作，可實(shí)現(xiàn)無(wú)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑤多相混輸：螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子齒面實(shí)際上留有間隙，因而能耐液體沖擊，可壓送含液氣體，含粉塵氣體，易聚合氣體等。另外，對(duì)螺桿壓縮機(jī)氣缸的加工精度也有較高的要求。③不能制成微型：螺桿壓縮機(jī)依靠間隙密封氣體，螺桿壓縮機(jī)才具有優(yōu)越的性能[8]。下面以低壓型為例介紹其主要技術(shù)參數(shù)。其電動(dòng)機(jī)的參數(shù)為：（1）容量：200Kw（2）額定電壓：380 V（3）額定電流：363 A。但傳統(tǒng)的PLC體系結(jié)構(gòu)是封閉的，各個(gè)PLC廠(chǎng)家的硬件體系互不兼容，編程語(yǔ)言及指令系統(tǒng)各異，用戶(hù)選擇了一種PLC產(chǎn)品后，必須選擇與其相應(yīng)的控制規(guī)程，學(xué)習(xí)特定的編程語(yǔ)言，不利于終端用戶(hù)功能的擴(kuò)展。同時(shí)，企業(yè)整合和開(kāi)放式體系的發(fā)展要求自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，使企業(yè)能及時(shí)地了解生產(chǎn)過(guò)程中的諸多信息，靈活選擇解決方案，配置硬件和軟件。目前我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。（2）發(fā)展趨勢(shì)功能向增強(qiáng)化和專(zhuān)業(yè)化的方向發(fā)展，針對(duì)不同行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出專(zhuān)業(yè)化的PLC產(chǎn)品。規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展，小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越強(qiáng)；大型化是指應(yīng)用在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域較大的應(yīng)用市場(chǎng)，應(yīng)用的規(guī)模從幾十點(diǎn)擴(kuò)展到上千點(diǎn)，應(yīng)用功能從單一的邏輯運(yùn)算擴(kuò)展幾乎能滿(mǎn)足所有的用戶(hù)要求。通過(guò)提供標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統(tǒng)。它不僅能實(shí)現(xiàn)單機(jī)控制，而且能實(shí)現(xiàn)多機(jī)群控制；不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，還能實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)處理等，其主要功能如下：（1）開(kāi)關(guān)量邏輯控制這是PLC的最基本的功能。使用PLC提供的定時(shí)、計(jì)數(shù)指令，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，其定時(shí)值和計(jì)數(shù)值既可由用戶(hù)在編程時(shí)設(shè)定，也可用數(shù)字撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定，其值可進(jìn)行在線(xiàn)修改，操作十分靈活方便。PLC提供了各種智能模塊，如模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、熱電阻用模擬量輸入模塊、熱電阻用模擬量輸出模塊等，通過(guò)使用這些模塊，把現(xiàn)場(chǎng)輸入的模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送CPU處理；而CPU處理的數(shù)字結(jié)果，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控設(shè)備，以完成對(duì)連續(xù)量的控制。配置PID控制單元或模塊，對(duì)控制過(guò)程中某一變量（如速度、溫度、電流、電壓等）進(jìn)行PID控制。定位控制是PLC不可缺少的控制功能之一。PLC具有計(jì)數(shù)控制的功能，它為用戶(hù)提供了若干個(gè)計(jì)數(shù)器或高速計(jì)數(shù)模塊。（5）順序（步進(jìn)）控制在工業(yè)控制中，選用PLC實(shí)現(xiàn)順序控制，可以采用IEC規(guī)定的用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言——順序功能圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以用移位寄存器和順序控制指令編寫(xiě)程序。PLC通過(guò)RS232接口可與各種RS232設(shè)備進(jìn)行通信。PLC與變頻器組成聯(lián)合控制系統(tǒng)，可提高交流電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化控制水平。 這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票韀2]。通過(guò)選配相應(yīng)的控制模塊便可適用于各種不同的工業(yè)控制系統(tǒng)。（2）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)為了確保PLC在惡劣的工業(yè)環(huán)境下能可靠的工作。PLC能承受電網(wǎng)電壓的變化，可直接由交流市電供電，直接取自電控箱電源。PLC在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中除了對(duì)元器件嚴(yán)格篩選外，硬件和軟件還采用屏蔽、濾波。（3）編程簡(jiǎn)單、使用方便PLC在基本控制方面采用梯形圖語(yǔ)言進(jìn)行編程，這種梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應(yīng)的，形式簡(jiǎn)單、直觀(guān)性強(qiáng)，廣大電氣人員容易接受。梯形圖、流程圖、語(yǔ)句表之間可以有條件的相互轉(zhuǎn)換，使用極其方便。另外，PLC的接線(xiàn)十分方便，只需將輸入信號(hào)的設(shè)備（如按鈕、開(kāi)關(guān)等）與PLC的輸入端子相連，將接受控制的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與輸出端子相連即可。 PLC工作原理 PLC基本結(jié)構(gòu) PLC主要是由CPU、電源、存儲(chǔ)器和專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成。PLC掃描用戶(hù)程序的時(shí)間一般均小于100ms，因此。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。 　掃描過(guò)程(1)輸入采樣階段　　在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。(2)用戶(hù)程序執(zhí)行階段在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。即，在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映像區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在此期間，CPU按照I/O映像區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。 PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力，提高其可靠性，PLC的每個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。以上兩個(gè)主要原因，使得PLC的I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)慢得多，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。 S7300及其編程軟件介紹 S7300可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)S7300為節(jié)省空間的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它可以適配現(xiàn)有的各種機(jī)械控制任務(wù)， 不需要考慮槽位規(guī)則。每個(gè)模塊都有一個(gè)總線(xiàn)連接器，后者插在各模塊的背后。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導(dǎo)軌而沒(méi)有使用擴(kuò)展支架可以不選擇IM接口模塊。一條導(dǎo)軌共有11個(gè)槽號(hào)：1號(hào)槽至11號(hào)槽，其中4號(hào)槽至11號(hào)槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。 S7300基本結(jié)構(gòu) S7300的CPUCPU模塊是控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的中央控制責(zé)任，存儲(chǔ)并執(zhí)行程序，實(shí)現(xiàn)通信功能，為U形總線(xiàn)提高5V電源。在所有的模式中，都可以通過(guò)MPI接口與其他設(shè)備通信。 通過(guò)高效處理速率，CPU能提供很短的機(jī)器時(shí)鐘時(shí)間。S7300的CPU模塊大致可以分為以下幾類(lèi)：CPU集成的I/O集成的技術(shù)功能集成的接口CPU 312－－MPCPU 312C數(shù)字量計(jì)數(shù)MPICPU 313C數(shù)字量，模擬量計(jì)數(shù)MPICPU 313C2 PtP數(shù)字量計(jì)數(shù)PtP，MPICPU 313C2 DP數(shù)字量計(jì)數(shù)DP，MPICPU 314－－MPCPU 314C2 PtP數(shù)字量，模擬量計(jì)數(shù)，定位PtP，MPICPU 314C2 DP數(shù)字量，模擬量計(jì)數(shù)，定位