基于PLC的矿井通风控制系统设计
摘要
本文提出了一种基于PLC的矿井通风控制系统设计。首先，对矿井通风控制的基本原理进行了介绍和分析；其次，结合矿井通风控制的特点，设计了系统的硬件和软件；最后，通过实验验证了系统的可行性和稳定性。结果表明，该系统具有较高的控制精度和反应速度，能够有效地保障矿工的生命安全和矿井的正常运行。
关键词：PLC；矿井；通风控制；可行性；稳定性
Abstract
This paper proposes a design of mine ventilation control system based on PLC. Firstly, the basic principles of mine ventilation control are introduced and analyzed; secondly, the hardware and software of the system are designed with the characteristics of mine ventilation control; finally, the feasibility and stability of the system are verified through experiments. The results show that the system has high
control accuracy and response speed, which can effectively ensure the safety of miners' lives and the normal operation
of the mine.
Keywords: PLC; mine; ventilation control; feasibility; stability
1. 前言
矿井通风控制是保障矿工生命安全和矿井正常运行的关键环节。传统的矿井通风控制多采用机械式和手动式控制，存在响应速度慢、控制精度低、易出现故障等弊端。为此，该论文提出了一种基于PLC
的矿井通风控制系统，旨在提高通风控制的精度和反应速度，从而保障矿工生命安全和矿井正常运行。
2. 矿井通风控制的基本原理
矿井通风控制是指对矿井内空气流动的控制，以保障矿工生命安全和矿井正常运行。矿井通风控制的基本原理如下：
2.1 确定通风量和通风流速
通风量和通风流速是矿井通风控制的重要参数，通风量一般用“立方米/秒”或“立方米/分”表示，通风流速用“米/秒”或“米/分”表示。
2.2 确定通风回路
通风回路是矿井通风控制的关键环节，通风回路包括通风道、呼吸道、进风口、出风口等，通风回路的设计应考虑矿井内的温度、湿度、气体组成等因素。
2.3 确定通风风机
通风风机是矿井通风控制的重要设备，通风风机的型号、转速、功率等应与通风量和通风回路匹配。
3. 系统的硬件和软件设计
3.1 硬件设计
该系统由传感器、PLC、通风风机等组成。传感器用于对矿井内空气流量、温度、湿度等参数进行采集，并将数据通过模拟量传输到PLC；PLC用于对传感器采集到的数据进行处理，并控制通风风机的启停、转速等参数，最终实现对矿井通风的控制。
3.2 软件设计
该系统的软件设计基于Siemens S7-300 PLC，采用LAD、FBD等多种编程语言进行编程设计。软件设计的主要流程如下：
(1) 配置PLC的IO模块，设置模拟量输入量输出。
(2) 对传感器采集到的数据进行采样和滤波处理，得到平均值。
(3) 计算通风量和通风流速，根据设定值进行控制参数计算。
(4) 根据控制参数计算结果，控制通风风机的启停、转速等参数。
(5) 实时监测矿井内的空气流量、温度、湿度等参数，对传感器采集到的数据进行处理和记录，建立数据报表。
4. 系统的实验验证
为验证该系统的可行性和稳定性，设计了一组实验。实验过程如下：
(1) 设置系统控制参数：通风量为80立方米/分，通风流速为
2.5米/秒。
(2) 开始监测矿井内的空气流量、温度、湿度等参数。
(3) 根据实时监测到的数据，计算通风量和通风流速。
(4) 根据计算结果，控制通风风机的启停和转速。
(5) 实时记录和处理所采集到的数据，建立数据报表。
实验结果表明，该系统具有精度高、反应速度快等优点，能够有效地保障矿工生命安全和矿井正常运行。
5. 结论
该文提出了一种基于PLC的矿井通风控制系统设计，并对其进行了硬件和软件设计。通过实验验证，该系统被证明具有较高的控制精度和反应速度，能够有效地保障矿工生命安全和矿井的正常运行。该系统改变了传统的机械式和手动式控制方法，具有广阔的应用前景。
基于PLC的矿井通风与安全的控制系统 ------开题报告 专业：测控技术与仪器 一、课题研究的背景、目的和意义 1、背景 煤炭是目前我国的主要能源, 在所有能源中占75%以上。在已发生的重大事故中,有许多危害因素产生，如：煤尘、瓦斯、火灾、冲击地压、水灾等等，其中瓦斯和煤尘爆炸占死亡人数最多。在近几年的煤
矿事故中可以看出，死亡百人以上的俩者占了绝大多数。在这些事故中,绝大部分是由于通风不到位或者管理不到位, 再加上电器失爆或机械摩擦产生的电火花,从而引起煤尘爆炸。因此,对矿井通风安全控制中的影响因素的分析具有现实意义。矿井通风的目的是稀释和排除矿井中瓦斯和粉尘等有害物质，将新鲜空气通到各个工作面尽头，给工作人员创造良好的工作环境。针对煤矿企业通讯控制系统存在体积大、机械触点多、接线复杂、可靠性低、排除故障困难等缺陷,采用PLC控制技术对其进行改造, 设计了矿井通风自动控制系统, 使主风机和备用风机轮换工作, 提高了矿井通风系统的安全性。 2、目的 通过这次课题的研究我的目的是可以达到以下几个方面： 1）认真研究课题背景，了解所做题的主要目的所在（做出一套控制系统在实际的矿井通风中切实可用的方案及实现它）。 2）仔细的了解煤炭行业存在的问题并能运用自己所学的专业知识去解决它。 3）全面了解模糊算法和层次分析法在工业中的应用。
4）认真学习并尽可能的完全掌握西门子（s7-200、s7-300、s7-400）等的软硬件知识，并将它们应用到实际的生产生活中。 5）培养我自己认真严谨的科学态度，学会解决问题，自学的能力。 3、意义 这次的课题选择和设计都是针对实际的工业生产。主要的作用是解决现在矿井通风中存在的问题，并运用专业的知识去解决它。从而完善现有设备中所存在的问题，从而提高生产的效率，节约成本，最大化的赚取利益。另一方面通风安全的提高和加强使得人员的安全得到了很好的保障，使得不必要的伤害减少，这也提现了以人为本的社会理念。 二、论文的内容 第一部分全面解析通风安全的背景及当前通风系统存在的弊端，从而确定改进和研究的方向，最后确定用什么方式和技术来控制这种状态。 第二部分运用模糊数学法的基础加上PID以及层次分析法对通风安全进行评估，这样做的目的是确定是否需要通风以及通风的大小。这里我需要认真学习模糊数学的基础以及运用模糊基础和PID相结合在矿井通风评估中的应用，由于矿井的环境相对复杂，所
基于PLC的矿井通风机变频控制系统设计毕业设计论文 目录 1 绪论 (1) 1.1矿井通风系统简介 (1) 1.2国内外研究状况 (2) 1.3课题的主要研究内容 (3) 2 通风系统及主扇风机控制方案 (5) 2.1通风系统的设计方案 (6) 2.2矿井主扇风机的控制方案 (7) 2.2.1 矿井主扇风机概述 (7) 2.2.2 矿井主扇风机的供电系统 (7) 3 系统硬件构成及各部分功能 (9) 3.1PLC可编程控制器部分 (9) 3.1.1 PLC概述 (9) 3.1.2 PLC的应用 (10) 3.1.3 典型的PLC产品 (10) 3.1.4 PLC外部 I/O 连接 (11) 3.1.5 I/O接线图 (13) 3.2变频器 (14) 3.3变频器的选型和容量的确定 (15) 3.4离心风机 (16) 3.5模数转换模块 (17) 4 通风系统硬件的设计 (17) 4.1硬件电路 (18) 4.2系统控制电路设计 (18) 5 软件设计 (19) 5.1通风系统的主要参数监控 (20) 5.2瓦斯浓度控制 (21) 5.2压力的监测 (21) 5.3温度的监测 (24) 5.4流量的监测 (25) 5.5电气参数的测量与监测 (26) 5.6振动的监测 (26)
5.7信号采集设备 (26) 6 矿井通风机远程监控系统设计 (27) 6.1矿井通风机自动监控系统的功能 (27)
6.2通风机自动监控系统的技术指标 (27) 6.3通风机自动监控系统的整体结构 (27) 6.4通风机自动监控系统运行方式 (28) 7 矿井通风机自动监控系统硬件设计 (30) 7.1 系统的组成和特点 (30) 7.2风机参数的监测 (31) 7.3风机监控系统所需监控的输入输出量 (31) 总结 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35) 附录A (36)
基于PLC的矿井通风控制系统设计 简介 矿井通风控制系统是矿井安全管理的重要组成部分。矿井中存在着各种有害气体，如果不及时排除，将极大地影响矿工的健康和劳动生产力，甚至引发事故。因此，对矿井中气体的监测、控制和处理显得尤为重要。本文将介绍基于PLC的矿 井通风控制系统的设计。 系统组成 基于PLC的矿井通风控制系统主要由以下组成部分组成： 现场信号采集模块 现场信号采集模块负责采集矿井中各种有害气体的浓度、氧气浓度、风速、风 量等实时数据，并将这些数据传输给PLC。 PLC PLC作为控制核心，负责接收现场信号采集模块传输的数据，并根据事先设定 的控制策略进行计算，输出控制信号。目前，在矿井通风控制系统中广泛采用西门子、施耐德等知名品牌的PLC。 数据显示与记录模块 数据显示与记录模块负责将PLC输出的控制信号转化为实际控制效果，并在屏幕上显示，方便操作人员了解控制效果。同时，该模块还可将历史数据进行记录，以便对矿井通风控制系统的运行情况进行分析和评估。 控制执行模块 控制执行模块负责执行PLC输出的控制信号，并对矿井风机等设备进行控制，以满足矿井通风要求。 系统设计 系统设计的关键在于确定控制策略。控制策略应该能够满足对有害气体的监测 和处理，同时具备一定的灵活性，以应对不同的矿井环境。以下为常见的控制策略： 阈值控制 阈值控制是指根据一定的阈值范围，对实时采集到的气体浓度、氧气浓度、风速、风量等参数进行监测，并根据阈值调节风量和风速等措施，达到矿井通风要求。
时间控制 时间控制是指根据矿井不同部位的气体情况和产煤量等因素，设定不同的通风时间和通风量，以保证矿井通风安全。 预测控制 预测控制是指通过数据处理和分析，根据矿井不同部位的气体情况，预测可能发生的有害气体浓度，提前进行调整，避免事故发生。 矿井通风控制系统的重要性不言而喻。基于PLC的控制方式，具有实时性、稳定性和精确性等优点，已经成为矿井通风控制的主流。通过合理的控制策略设计和系统组成部分配置，可以实现对矿井通风的有效监测、控制和处理，确保矿工的安全。
PLC在矿井通风控制中的应用案例矿井通风控制是保障矿工生命安全和开采效益的重要环节。传统的通风控制方法采用机械控制系统，效率低下，操作不便，难以满足现代煤炭生产的需要。PLC技术的应用为矿井通风控制带来了新的解决方案。 一、PLC技术在矿井通风控制中的原理 PLC是一种用于工控领域的自动化控制设备。其基本构成包括中央处理器、输入/输出模块、电源模块和通信模块等。PLC通过读取传感器和控制器的输入信号，运行程序后再输出相应的控制信号，实现对系统的自动化控制。 PLC在矿井通风控制中的应用原理是，将传感器的输入信号（包括温度、湿度和氧气浓度等）与人机界面终端的控制信号相连接，使PLC的程序得以读取这些信号实现控制。PLC还可以通过通信模块与其他设备进行数据传输，实时监控矿井通风系统的运行情况。 二、1. 山西某矿井通风控制系统 山西某矿井的通风控制系统采用了PLC技术。传感器节点通过模拟信号或数字信号与PLC模块相连，实现实时监测矿井内部的温度、湿度和氧气浓度等数据，并根据数据分析结果向通风系统发送指令。矿井内的网状结构可以通过PLC技术实现精细化分区控制，根据需要调整通风系统的运行状态。 2. 阳泉某矿井通风控制系统
阳泉某矿井的通风控制系统也采用了PLC技术。该系统可以通过PLC模块实现对通风系统的自动化控制，根据控制算法进行变频器自 动调速，实现通风系统的能耗节约和异常情况的报警提示。同时，PLC 技术还可以实现多传感器数据的监控以及对矿井内部的通风控制的实 时调节。 三、PLC技术在矿井通风控制中的优势 1. 提高效率：PLC技术可以实现系统的自动化控制，从而提高通风 控制的效率和反应速度。 2. 增强安全性：PLC技术可以实时监测矿井内部的情况，提前预警 隐患，并发送指令提高施救的效率。 3. 减少能源消耗：PLC技术通过自动化控制、变频器自动调速等技 术手段，可以降低通风系统的能耗。 4. 易于维护：PLC系统使用方便，操作简单，故障率低，易于维护。 四、结论 PLC技术在矿井通风控制中的应用可以提高煤炭生产的效益，提高 矿工的安全保障能力和通风系统的运行效率。在未来，随着PLC技术 的不断进步和完善，它在矿井通风控制中的应用前景将会更加广阔。
基于PLC的矿井通风控制系统设计 摘要 本文提出了一种基于PLC的矿井通风控制系统设计。首先，对矿井通风控制的基本原理进行了介绍和分析；其次，结合矿井通风控制的特点，设计了系统的硬件和软件；最后，通过实验验证了系统的可行性和稳定性。结果表明，该系统具有较高的控制精度和反应速度，能够有效地保障矿工的生命安全和矿井的正常运行。 关键词：PLC；矿井；通风控制；可行性；稳定性 Abstract This paper proposes a design of mine ventilation control system based on PLC. Firstly, the basic principles of mine ventilation control are introduced and analyzed; secondly, the hardware and software of the system are designed with the characteristics of mine ventilation control; finally, the feasibility and stability of the system are verified through experiments. The results show that the system has high control accuracy and response speed, which can effectively ensure the safety of miners' lives and the normal operation of the mine. Keywords: PLC; mine; ventilation control; feasibility; stability 1. 前言 矿井通风控制是保障矿工生命安全和矿井正常运行的关键环节。传统的矿井通风控制多采用机械式和手动式控制，存在响应速度慢、控制精度低、易出现故障等弊端。为此，该论文提出了一种基于PLC 的矿井通风控制系统，旨在提高通风控制的精度和反应速度，从而保障矿工生命安全和矿井正常运行。 2. 矿井通风控制的基本原理
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摘要 随着煤矿工业的发展，安全生产已经成为其中重要的组成部分，为确保煤矿的安全生产，矿井通风成为煤矿安全生产的重要要保障。本论文针对某煤矿主通风机控制系统存在的问题，设计出一种基于PLC的矿井主通风机组的变频控制系统。该系统采用西门子S7—200PLC 来设计矿井主通风机组自动化监控系统，以矿井气压压力和瓦斯浓度为主控参数，利用先进可靠的传感器进行信号采集，再经过变送器将现场信号变换成统一的标准信号,送入A/D转换模块进行模数转换,然后送入PLC，PLC将检测到的数值信号与设定参数进行比较来调节通风机组电机的启/停与转速从而实现最优控制，实现了实时监测及远程通讯，达到了安全监控与节能目的，保证了主通风机经济、可靠地运行。 关键字：西门子S7-200PLC，通风机，变频器，传感器。 1
PLC-based design of the mine ventilation system design transformation Abstract Along with the coal industry development,the safety in production ready became important part.In order to guarantee the coal min the safety in production,mine ventilation is an important. safeguard to the coal mine production security.Aim at the monitoring system of the main fan in coal mine,which had some problem,one kind of the conversion control system which based on the PLC was designed.The main contents of the disquisition is to use the Simmens S7—200 PLC to design fanner automation supervion system,regarding gas and gas pressure consistency as the control parameter,The use of advanced sensors and reliable signal acquisition,and then to the scene by the transmitter signal into the A/D converter digital-analog conversion module,and then into the PLC,PLC to detect the signal and the numerical values set parameters to regulate ventilation units from the motor on/off and speed in order to achieve optimal contral.adjust the rotational speed of local fan motor to realize optimum control,achieve remote detection and remote communication,safe monitor and saving energy,ensure the fan reliable operation of the economy. Keywords：S7-200PLC, Main Fan, Inverter, Sensor 2
本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！摘要 本文介绍了一种基于PLC的矿井通风控制系统，以瓦斯浓度为主控参数，通过PLC控制变频器实现变频调速，调节通风电机转速实现最优控制，达到安全监控与节能的目的，可以有效地解决以前矿井通风控制负荷波动大、系统故障率高、能源浪费严重等一系列问题。同时，系统具有自动和手动两种控制方式，便于对系统进行维护，并能通过应用软件对矿井通风控制系统进行监控和远距离控制，提高效率，从而实现自动控制。 关键词：PLC，变频调速，自动控制
PLC-based mine ventilation control system design Abstract This paper introduces a PLC-based control system of the mine ventilation, gas concentration of the control parameters, by PLC control achieving VVVF inverter and motor speed regulation of ventilation to achieve optimal control, achieve security monitoring and energy efficiency. It can be effectively addressed mine ventilation control load fluctuations, the system failure rate is high and the serious waste of energy and other issues. Meanwhile, both manual and automatic control system to facilitate maintenance of the system repair, Application software and pass on mine can be controlled by application software. Improve efficiency, so as to achieve automatic control. Keywords: PLC, Speed Regulation by Frequency Variation, Automatic Control 1
基于PLC技术的煤层气井生产监控系统智能排采功能的设计与实 现 一、引言 煤层气是一种新兴的清洁能源，其矿井排采技术对于提高煤层气生产效率、延长井生产寿命、降低生产成本具有重要意义。为了实现煤层气井的智能化监控和排采功能，本文基于PLC技术设计了一种煤层气井生产监控系统，实现了智能化排采功能的设计与实现。 二、煤层气井生产监控系统的设计 1.系统结构设计 （1）硬件结构 煤层气井生产监控系统的硬件结构主要由PLC控制器、传感器、执行机构等组成。PLC 控制器作为系统的核心，接收传感器采集的数据，并通过程序控制执行机构实现对煤层气井的监控和排采操作。 （2）软件结构 煤层气井生产监控系统的软件结构主要包括监控界面、控制程序和数据存储等部分。监控界面用于显示煤层气井的实时数据和监控状态，控制程序通过PLC控制器实现对煤层气井的智能化控制，数据存储用于存储历史数据和运行日志。 2.系统功能设计 （1）数据采集功能 系统通过传感器对煤层气井的生产数据进行实时采集，包括井口压力、井底压力、产气量、水平位移等重要参数。 （2）故障诊断功能 系统具备故障诊断功能，能够对监控设备和执行机构进行状态监测和故障诊断，及时发现和排除故障。 （3）远程监控功能 系统支持远程监控功能，运营人员可以通过互联网远程监控和操作煤层气井的生产过程，实现远程智能化管理。 三、智能排采功能的设计与实现
1.智能化控制策略设计 （1）排采参数优化 系统通过对煤层气井的生产数据进行实时监测和分析，优化排采参数，提高煤层气的 产出效率。 （2）排采过程自动化 系统通过PLC控制器实现对排采过程的自动化控制，根据预设的排采策略和实时数据，自动调整排采参数和执行机构的操作。 （2）智能化调控 系统采用PID控制算法对煤层气井的排采过程进行智能化调控，实现对排采参数的精 准控制。 （3）安全保障 系统通过对煤层气井的实时监测，及时发现井下异常情况，保障排采过程的安全稳 定。 四、系统实现与应用效果 1.系统实现 本文基于PLC技术设计的煤层气井生产监控系统已经在实际煤层气井中得到成功应用，实现了煤层气井的智能化监控和排采功能。 （2）延长井生产寿命 系统通过对煤层气井的智能化控制和排采优化，延长了煤层气井的生产寿命，提高了 资源利用率。
矿井主通风机智能监控方案及系统设计 摘要：矿山机械设备的故障类型非常繁杂，当不少设备存在共性问题，破碎、掘进类设备容易出现轴承磨损、液压油升温、配套元器件损坏等情况，运输类机械、液压支架系统、通风除尘类机械的故障类型也各有差异。矿山开采企业应制 定科学的操作规范、定期或不定期的检修保养设备，每天开展例行检查，确保及 时发现隐患。本文主要分析矿井主通风机智能监控方案及系统设计。 关键词：主通风机；智能监控；变频控制 引言 主通风机是矿井通风系统的核心，直接决定了井下工作人员的作业安全性， 由于井下综采作业的不同阶段对风量和风压的要求不一样，因此需要根据井下实 际情况对主通风机的风量和风压进行调节。在传统的控制系统中主要是利用节流 阀或者安装风门的方式来进行控制，该控制方案虽然结构简单，但只能改变进入 到巷道内的风量，无法从源头上对风机的运行状态进行调整，风机一直处在高速 运行中，电能消耗大，风量、风压的调节精度差。 1、监控系统整体框架 基于PLC控制器设计的通风机监控系统整体框架结构图。由图可知，整个监 控系统可以划分成为三大部分，分别为终端设备层、调度层以及传输层。终端设 备层也可称之为现场层，主要由各类传感器、变频器、电机、通风机、控制柜等 部分构成，关键位置还设置有监控视频，最主要的作用是对通风机的现场运行状 态进行数据信息采集。另外，终端设备层还需要执行调度层下达的控制指令。调 度层是监控系统的中枢，主要包括上位机、网络服务器、打印机以及监控大屏等。主要作用是对井下通风机的运行状态进行实时监视，对数据进行存储，也可对历 史数据进行调取查询，更重要的是可以结合实际情况对井下通风机实现远程控制。传输层是调度层和终端设备层之间的连接桥梁，主要由传输线缆、网络设备以及
PLC在矿井通风机监控系统中的设计和应用 随着现代工业对煤炭能源的不断需求，矿山成为了当今世界上不可缺少的资源之一。而矿井深处的通风系统，也是矿山中不可或缺的重要组成部分。矿井通风系统不仅能保证矿井内空气的新鲜，也能够避免尘埃、有害气体的积累和燃烧等一系列重大安全事故的发生。而PLC作为一种先进的自动化控制设备，在矿井通风机监控系统中发挥了不可替代的作用。 一、矿井通风机概要 矿井通风机作为通风系统的关键部件，是矿井通风系统的心脏。其作用是将地下的新鲜空气输送到井下，并将井下的热、尘、有害气体等排放到地面，改善矿井内的气候状况，保证采矿作业的顺利开展。通常情况下，矿井通风机又分为主通风机和辅助通风机两种类型。主通风机负责将新鲜空气输送到地下，辅助通风机则负责调整矿井内气氛的分配和流动，保证通风系统的均衡性和稳定性。 二、PLC在矿井通风机监控系统中的应用 传统的矿井通风机系统，通常是靠人工控制的，效率低下、工作不稳定，甚至会导致矿井内的人员和生产安全问题。而PLC以其高可靠性、高稳定性、高运行效率等优点，在矿井通风机的控制和监控系统中被广泛应用。PLC可以控制和监控通风机的运行状态、输送的空气压力、电机电流等参数，以实现通风机的自动控制和监测。具体来说，矿井通风机监控系统分为三个层次，分别是现场设备、控制层和上层管理层。其中现场设备通过多个传感器采集其运行状态的各种参数，并通过PLC进行控制，最终上报到上层管理层进行数据展示。 三、PLC在物联网矿井通风机监控系统的应用 近年来，随着物联网技术的发展，越来越多的传感器和智能设备也被应用在矿井通风机控制与监控系统中。而PLC在物联网矿井通风机监控系统中具有更广泛和深度的应用。通过与PLC相连的传感器，可以实时监测通风系统的运行状态、气氛状况、设备故障等，PLC可以及时反馈数据，并自动控制通风机的开关、调整风量的大小以及其它功能。 四、物联网矿井通风机监控系统的设计与实现 对于物联网矿井通风机监控系统的实现，其具体的设计和实现流程如下：首先，通过传感器采集矿井内的运行状态、气氛状况等参数，将采集的数据发送到PLC控制器中。其次，PLC控制器分析数据，根据预设的控制策略和算法，自动调整通风机的开关、周转量、风压和温度等，最终实现矿井通风系统的优化运行。此外，在设计物联网矿井通风机监控系统的过程中，还需要考虑系统的可靠性、稳定性、安全性等相关因素。同时，还需要考虑系统数据的加密、传输和存储等问题，以保证系统的数据安全性。
基于PLC的矿井通风控制系统的设计 作者：程莉 来源：《消防界》2020年第12期 摘要：井下空气参数的控制是矿井开采、掘进行业不可获取的部分，尤其在对瓦斯的含量需要重点调控的工作场所，矿井内的空气流通条件以及瓦斯气体浓度是对在矿井内作业人员的生命安全起决定性作用的。PLC是把微型处理器当作中枢使用的数字化调控的工业上专门使用的处理器，即便是处于条件非常差的作业环境中，依然能够工作。 关键词：通风控制;火灾隐患;调控系统 一、课题的背景及意义 矿井通风的作用是把新鲜的外界空气源源不断地传送到井下，由此提高矿井内空气中氧气的含量，同时把矿井产生的有害气体排出来。因此，矿井通风是矿井生产过程中一个尤为重要的环节，在矿山的初步建设和运营中起着非常重要的作用。 矿井的通风系统还关系着矿井的消防能力。火灾燃烧时形成火风压，容易引起局部风流状态紊乱，甚至造成整个通风系统风流状态混乱。矿井火灾会使井下污染区域内的人员被烧伤、中毒或窒息，会对矿井的人员和设备造成极大的损害，也会造成巨大的经济和社会损失。良好的通风系统能有效减少火灾隐患和避免火灾事故的发生，且能抑制火势蔓延。所以，合理地选择评价矿井通风系统对矿井的生产与安全工作至关重要。 本调控系统采用调控变频调速器，把电网供应的常规频率的交流电改变为多个频率特性进行输出，可以做到对交流电机的无级调速。为了对矿井风机进行智能控制，变频控制系统选用开环控制，该装置可设定任意频率控制电机转速;但若变频调控系统设计成闭环模式时，会根据控制命令和反馈的信息的动态变化，自主获得适合的电机调控频率。 二、国内外发展现状 近年来，煤矿产能的扩大和生产的集约化已成为趋势。矿山设备水平迅速提高，系统得到简化，但是依然存在许多已经挖掘很长时间的老矿，系统很复杂，和许多新矿井的生产能力相比，具有比较高的集中度，给矿井作业系统带来了新的安全隐患。 矿井通风按照作用区域可以划分为三种：用于整个矿井的称之为主要通风机;在矿井内某些分支中用于调控风量、弥补主通风机不足的称之为辅助通风机;用于矿井内某些局部区域通风的称之为局部通风机。通风扇有轴流式和离心式两种，其中轴流式的外形尺寸小，在矿井内
基于PLC的矿井通风机监控系统设 计 随着科技的不断发展，我们的生活方式和生产方式都发生了翻天覆地的变化。其中，自动化技术作为一项重要的技术在现代化的生产管理中发挥着极为重要的作用。在工业生产中，矿井是一种特殊的生产环境，由于其特殊性质其支撑起了许多工业企业的生产。在矿山生产中，矿井通风是非常关键的环节，因为它可以起到保障矿工生命安全、维护矿井设备的良好运行等多种功能。因此，设计一套基于PLC的矿井通风机监控系统，可以提高矿井通风机的工作效率、降低能源消耗和提高企业的生产效益，同时也可以保障矿工生命安全。本文就对基于PLC 的矿井通风机监控系统进行一番探究。 一、矿井通风机基础知识 1. 通风机的类型 通风机是指将空气通过机械设备强制送出或吸入所需要的机器设备。按照其分类方法，通风机主要有离心式通风机、轴流式通风机和斜流式通风机。其中，离心式通风机、轴流式通风机是矿山生产中常用的通风机型号。 2. 通风机的参数 通风机的性能参数主要包括电压、功率、电流、频率、转速、张力等。
3. 通风机的运行原理 在矿井生产过程中，通风机是通过转动叶轮将风压进行传送的，从而起到通风作用。在发动机正常工作的时候，强制空气进入通风管道，并将废气泵出通风管道，从而起到保障矿工生命安全的作用。 二、基于PLC的矿井通风机监控系统设计方案 为了保障矿工和矿企之间的生产关系，在矿井生产中，需要对矿井通风机进行监控。基于PLC的矿井通风机监控系统可以大大提高矿山生产的生产效率、节约能源和保障矿工生命安全。基于PLC的矿井通风机监控系统设计方案如下： 1. 硬件设计 硬件设计方案主要包括PLC控制器、传感器、培养管、执行器、显示器和人机界面。其中，PLC控制器作为矿井通风机监控的核心，通过进行数据采集和控制实现矿井通风机自动监控和控制。传感器主要用于检测矿井通风机的电流、温度、振动、功率等参数的变化，从而判断矿井通风机是否出现故障。培养管是通风系统中的一个非常重要的组成部分，它可以帮助矿工监测空气质量、湿度和气量等指标，从而降低空气因突发事件而造成的危险。 2. 软件设计 软件设计方案包括监控系统操作软件和矿井通风机控制系统。通过监控系统操作软件可以实现对矿井通风机参数数据的监测，警报、报警等等功能。矿井通风机控制系统可以实现对矿井通风机的通电、停电、起动、停止、转速的调节等功能。
基于PLC的矿井通风机监控系统设计 摘要 煤矿的安全生产中，矿井通风系统起着极其重要的作用，它是煤矿安全生产的关键环节。而矿井通风机又是矿井通风系统的主要设备之一，因此对其进行PLC控制的变频调速系统的设计和研究，不仅可以大大提高煤矿生产的机械化、自动化水平，还能节省大量的电能，具有较高的经济效益。 煤矿主通风机监控系统主要包括风机性能检测和风机风量调节控制两部分。本文以一台矿用对旋轴流风机为控制对象，结合PLC控制技术、变频调速技术和组态监控技术，对矿井通风机进行了PLC控制的状态监测和变频调速的设计和研究。 监控系统采用上位机加下位机的设计模式。下位机采用可靠性高的可编程逻辑控制器，通过各种传感器和电量采集单元实时监测通风机的性能参数和状态参数、电机的电气参数并能实现远程通讯。，将风机工作流程以直观的画面显示出来，实现数据采集和显示、关键数据的记录和报警、生产数据的存储和报表输出、为操作员提供良好的操作界面，完成了风机房的无人值守自动化监控和管理的设计和改造。 在变风量系统中，主要比较了风门调节与变频调节，显示出了变频调节系统不仅能使风机工作在高效区，并且其节能效果要优于其它调节方法，具有很重要的应用前景。风机调节控制由PLC+变频器控制电机转速实现风量控制。同时本文还研究了风量调节的算法。 关键词：PLC控制；变频调速技术；矿井通风机；组态王软件；
ABSTRACT As the key component of coal mine safety，mine ventilation system plays an important role in coal mine safety. It is one of the main equipments in the system. So research and design of its variable frequency speed regulation system with PLC control have good economic benefits. It not only improves the mechanical and automatic level of coal production, but also saves large electrical energy. Mine main ventilator monitoring system includes testing and adjusting air volume fan control in two parts. In this paper, a rotating axial flow fan of mine as a control object，combined with PLC control，frequency conversion technology and configuration monitoring technology，PLC control of the mine fan was the state of monitoring and frequency control design and research. Monitoring system uses the host computer plus lower machine design patterns. High reliability and lower machine using programmable logic controller，through a variety of sensors and real-time monitoring of power acquisition unit fan performance parameters and state parameters，the motor electrical parameters and to achieve long-distance communication. We used written man-machine interface configuration software developed by Beijing Asia PC application control technology company，the fans to an intuitive work flow screen display，data acquisition and display, record and alarm of critical data，production data storage and Report output for the operator to provide a good user interface，completed the fan room unattended automated monitoring and management of the design and reconstruction. In VAV systems，the main damper adjustment compared with the frequency adjustment，frequency regulation system shows not only make the fans work in high areas，and its energy is more effective than other adjustment methods，a very important application. Regulation and control by the PLC + fan drive motor speed to achieve control of air volume control. At the same time we study the air volume control algorithm. Keywords：PLC control；Variable frequency speed regulation technology；Mine ventilator；Kingview software；
本科毕业设计（论文） 题目基于三菱FX-2N PLC矿井通风 控制系统设计
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