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基于PLC的矿井通风控制系统设计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。
PLCPLC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。
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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。
上位机应用北京亚控科技公司开发的KINGVIEW6.52组态软件编写人机界面，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；ABSTRACTAs 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 KINGVIEW6.52 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；目录1 绪论 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2风机监控在国内外研究状况 (1)1.3矿井主风机在线监控的展望 (1)1.4本论文的主要工作和安排 (2)2系统构成及各部分功能 (4)2.1矿井主扇风机 (4)2.1.1矿井主扇风机概述 (4)2.1.2风机主要技术指标 (4)2.1.3风机的特性曲线 (5)2.1.4风量的调节方法 (7)2.2可编程控制器的应用 (7)2.2.1 PLC概述 (7)2.2.2 PLC的基本构成 (7)2.2.3PLC的工作原理 (8)2.3风机参数的检测 (8)2.3.1风压、风量参数的检测 (9)2.3.2振动参数的检测 (10)2.3.3电气参数的检测 (10)2.3.4电机轴承和定子温度检测 (10)2.3.5开关量检测 (11)2.4 变频调速 (11)2.4.1变频调速技术在矿井通风机上的应用概述 (11)2.4.2变频调速的基本原理 (11)2.4.3风机变频调速节能分析 (12)2.4.4变频器的结构 (14)2.4.5 PLC控制变频器的方式 (15)3通信网络的实现 (16)3.1风机自动化监控系统的整体结构 (16)3.2基于现场总线和工业以太网的控制系统 (16)3.2.1现场总线控制系统和以太网技术 (16)3.2.2现场总线与以太网的互连 (17)3.2.3网络的具体实现方法 (18)4系统的硬件设计 (19)4.1系统硬件连接 (19)4.2主电路 (19)4.3控制电路的设计 (19)4.4 器件的选型 (22)4.4.1PLC的选型 (22)4.4.2变频器的选型 (22)4.5变频器与PLC的连接 (23)4.6风量的控制算法 (23)4.6.1变频器输入值计算 (23)4.6.2 U-P和Q-P曲线的拟合 (25)5主通风机监控系统的软件设计 (26)5.1 PLC软件设计 (26)5.1.1主控制程序流程 (26)5.1.2子程序0和1程序流程 (27)5.1.3子程序2和3程序流程 (28)5.1.4子程序4程序流程 (29)5.1.5中断子程序 (30)5.2组态软件设计 (30)5.2.1KINGVIEW 6.52操作界面 (30)5.2.2煤矿主通风机在线监测系统主界面 (30)5.2.3 PLC控制变频器调速系统主界面 (31)结论 (33)参考文献 (34)附录 (35)翻译部分 (40)英文原文 (40)中文译文 (46)致谢 (52)1绪论1.1选题的背景和意义通风机是煤矿的四大固定设备之一，它担负着向井下输送新鲜空气、排出粉尘和污浊气流的重任，具有“矿井肺腑”之称。
毕业设计（论文）题目：基于plc的矿井通风监控系统的设计院系：电子工程系专业班级：电气104班指导教师：黄俊梅学生姓名：李青洲学号：100433423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。
上位机应用北京亚控科技公司开发的KINGVIEW6.52组态软件编写人机界面，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。
目录1 绪论 01.1选题的背景和意义 01.2 风机监控系统国内外研究状况 01.3矿井主通风机在线监测监控的展望 01.4本论文的主要工作和安排 (1)2 系统构成及各部分功能 (2)2.1矿井主扇风机 (3)2.1.1矿井主扇风机概述 (3)2.1.2风机主要技术指标 (3)2.1.3风机的特性曲线 (4)2.1.4风量的调节方法 (5)2.2可编程控制器的应用 (6)2.2.1 PLC概述 (6)2.2.2 PLC的基本构成 (6)2.2.3 PLC的工作原理 (7)2.3风机参数的检测 (7)2.3.1风压、风量参数的检测 (8)2.3.2振动参数的检测 (9)2.3.3电气参数的检测 (10)2.3.4电机轴承和定子温度检测 (10)2.3.5开关量检测 (11)2.4 变频调速 (11)2.4.1变频调速技术在矿井通风机上的应用概述 (11)2.4.2变频调速的基本原理 (12)2.4.3风机变频调速节能分析 (13)2.4.4变频器的结构 (14)2.4.5 PLC控制变频器的方式 (15)3 通信网络的实现 (16)3.1 风机自动化监控系统的整体结构 (16)3.2基于现场总线和工业以太网的控制系统 (17)3.2.1现场总线控制系统和以太网技术 (17)3.2.2现场总线与以太网的互连 (18)3.2.3网络的具体实现方法 (19)4 系统的硬件设计 (19)4.1系统硬件连接 (19)4.2主电路 (19)4.3控制电路的设计 (20)4.4 器件的选型 (23)4.4.1PLC的选型 (23)4.4.2变频器的选型 (23)4.5 变频器与PLC的连接 (24)4.6风量的控制算法 (24)4.6.1变频器输入值计算 (24)4.6.2 U-P和Q-P曲线的拟合 (26)5主通风机监控系统的软件设计 (27)5.1 PLC软件设计 (27)5.1.2子程序0和1程序流程 (29)5.1.3子程序2和3程序流程 (29)5.1.4子程序4程序流程 (30)5.1.5中断子程序 (31)5.2 组态软件设计 (32)5.2.1 KINGVIEW 6.52操作界面 (32)5.2.2煤矿主通风机在线监测系统主界面 (32)5.2.3 PLC控制变频器调速系统主界面 (33)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)1 绪论1.1选题的背景和意义通风机是煤矿的四大固定设备之一，它担负着向井下输送新鲜空气、排出粉尘和污浊气流的重任，具有“矿井肺腑”之称。
基于PLC的矿井通风机监控系统设计【摘要】在煤矿的生产中，矿井通风系统作用极为重要，它是煤矿安全生产的重要部分。
而矿井通风机更为矿井通风系统的主要设备之一，所以针对这里的PLC控制的变频调速系统的设计和研究既能大大提高煤矿生产的机械化、自动化水平，又可以节省大量的电能，可以大大提高经济效益。
本文基于PLC对矿井通风机对PLC监测系统进行了设计。
【关键词】PLC控制；变频调速技术；矿井通风机1 系统的硬件设计1.1 主电路主电路中MA1、MA2为对旋式轴流风机的两台电机，交流接触器QA4、QA6控制MA1、MA2工频运行；交流接触器QA3、QA5控制MA1、MA2变频运行；QA1为主电路电源隔离开关；FA为主电路熔断器；BB1、BB2为电机MA1、MA2热继电器。
1.2 控制电路的设计在控制电路部分利用PLC进行控制可提高系统可靠性、节省大量的继电器、实现复杂逻辑控制及模拟量控制等。
控制系统为SiemensS7-200系列CPU226，同时外部扩展EM235和EM231模块。
控制系统接线。
1.3 变频器与PLC的连接以变频器的故障信号输出接PLC的I0.4端口，PLC的输出端口Q0.4与Q0.5接变频器的数字输入端DIN1和DIN3，用于变频器启动和停止控制。
压力传感器采集的信号经PLC处理后，由EM235模块的3口和5口输出，连接MM430变频器的AIN+和AIN-端口，进而控制两台电机的运行。
1.4 风量的控制算法通风机稳定运行时，风机的风量、风压、功率与转速有以下关系：Q1/Q2=n1/n2 ；P1/P2=（n1/n2）2 ；N1/N2=（n1/n2）2n1、n2—通风机调节前后的转速，r/min；P1、P2—通风机转速调节前后的风压，Pa；N1、N2—通风机转速调节前后的功率，W。
风机工频运行时在稳定工作区出气静压为88.2一2296.0Pa，风机管道出气风量为1.50-2.66m3/s设某井下工作要19人，每人每分钟需出气风量5m3/s，可算出要求的出气风量为Q=1.6m3/s。
PLC控制技术通风机在线监控系统应用探讨随着工业自动化技术的发展，越来越多的工业设备开始采用PLC控制技术。
通风机作为工业生产中常用的设备之一，其在线监控系统的应用也成为了一个热门话题。
本文将探讨PLC控制技术在通风机在线监控系统中的应用。
通过PLC控制技术实现通风机的自动控制是在线监控系统的基础。
通过PLC控制器，可以实时监测通风机的运行状态和参数，如电压、电流、转速等。
当通风机出现异常工作状态时，PLC控制器可以自动进行相应的调整或报警，以保证通风机的正常运行。
PLC控制技术可以实现通风机的远程监控。
通过网络连接，PLC控制器可以实时将通风机的运行状态传输到远程监控中心，从而实现对通风机的实时监控和控制。
这样，不仅可以及时发现通风机运行的问题，还可以通过远程控制进行相应的调整，提高了通风机的运行效率和可靠性。
PLC控制技术还可以实现通风机与其他设备的联动控制。
当PLC控制器监测到通风机的运行参数超过设定值时，可以自动触发其他设备的运行，如空调系统、防火系统等，以保证工作环境的安全和舒适。
PLC控制技术还可以实现通风机的数据采集和分析。
通过PLC控制器，可以实时采集和存储通风机的运行数据，如温度、湿度、风量等。
这些数据可以用于后续的分析和统计，以了解通风机的运行情况和性能指标，并对通风系统进行优化和改进。
PLC控制技术在通风机在线监控系统中的应用具有重要的意义。
它不仅可以提高通风机的运行效率和可靠性，还可以实现通风机的远程监控和联动控制，为工业生产提供更加安全和舒适的工作环境。
随着PLC控制技术的不断发展，相信通风机在线监控系统在工业领域中的应用将会得到进一步的推广和应用。
20 届本科毕业设计（论文）文献综述题目基于三菱PLC矿井通风机监控系统的设计学院年级专业班级学号姓名指导教师职称一、课题背景意义煤矿矿井通风系统能否正常工作与矿井内工作环境条件，生产效率，安全生产密切相关。
随着我国政府对各行各业安全生产监管力度的不断加大，尤其对煤矿生产的安全要求越来越高，对煤矿矿井通风系统进行技术改造，提高其运行稳定性，可靠性，节能性等势在必行。
我国煤矿的重、特大瓦斯事故所造成的井下人员大量伤亡均源于通风系统抗灾能力不足致使正常生产时的分区通风在瓦斯爆炸条件下受到破坏爆炸气体进入了爆源以外的广泛区域使其他通风分区乃至全矿井下的人员中毒死亡。
煤矿安全规程对煤矿通风有严格的要求和限制特别在高突矿井明确禁止使用串联通风。
因此以各采掘工作面为核心的分区通风成为了煤矿通风的基本规定和实践。
在矿井灾变条件下维持正常分区通风的能力是评价矿井通风系统抗灾能力的基本考虑因素。
除巷道布置这一重要但难以调整的因素之外分区通风及风量分配调节主要依靠于风门、风窗等通风设施的应用其类型、数量、分布上的合理性是影响通风系统合理性的基本因素扇风机及通风构筑物受矿井生产活动及灾变影响而失去原定功能时矿井通风维持在合理水平上的能力则是通风系统可靠性的重要标志。
二、课题的主要任务和目标本论文设计的主要任务是针对矿井通风系统中主扇风机的运行的控制。
通过对通风机电机定子温度的实时监控，良好的掌握风机电机的工作状态，保证风机能正常的工作，在风机出现工作疲软或者效率降低的情况下切换风机的运行，达到整个通风系统的稳定运行，从而为井下工作创造良好的环境，保证生产的安全。
同时还通过传感器对井内空气压力，瓦斯浓度等数据进行实时的监控，以保证安全的工作条件，减少事故的发生。
同时使用触摸屏对系统进行控制，监控，提高了系统的稳定性及可视性。
其中通过变频器对电机速度的调节达到调整风机转速的目的，最终实现风量的调节，根据风量和风压的调节能使在节能和提高风机效率方面性能大大提高。
