PLC控制技术在矿用通风机上的应用
PLC在矿井通风系统中的应用
本科毕业论文（设计）论文题目：PLC在矿井通风控制系统中的应用学生姓名：所在院系：所学专业：导师姓名：完成时间：摘要本系统将PLC与变频器有机地结合起来，采用以矿井气压压力和瓦斯浓度为主控参数，实现对电动机工作过程和运转速度的有效控制，使矿井通风机通风高效、安全，达到了明显的节能效果。
且PLC控制系统具有对驱动风机的电机有过热保护、故障报警、机械故障报警和瓦斯浓度断电等功能特点，为煤矿矿井通风系统的节能技术改造提供一条新途径。
与常规继电器实施的通风系统相比，PLC 系统具有故障率低、可靠性高、接线简单、维护方便等诸多优点，PLC的控制功能使通风系统的自动化程度大大提高，减轻了岗位人员的劳动强度。
关键词：PLC，变频器，传感器，通风机组，压力检测The Application of the Mine Ventilation System in Controller Basedon the PLCSummaryThe system PLC and inverter organically are combined with the pressure and the gas pressure in order to mine the concentration of controlling the parameters of the working process and operation of the motor speed control, so mine ventilation fan efficiency, safety, achieved significant energy savings. And the PLC control system on the drive fan motor with overheating protection, fault alarm, mechanical failure alarm and the concentration of power and other features of gas for coal mine ventilation system to provide a new way to energy transformation. Here to enter the need to translate words and general relay in the implementation of the ventilation system, the system has the plc failure rate low and high reliability, the simple, easy and with the advantage of the plc, the control function of the ventilation system of automation is greatly increased, the posts of staff labour intensity.Keywords: PLC, Inverter, Sensors, Ventilation units, Pressure testing目录1引言 (1)2系统结构和控制方案 (1)2.1系统的设计功能 (1)2.2系统组成及方案 (2)3 系统硬件构成及各部分功能 (3)3.1PLC可编程控制器部分 (3)3.1.1 PLC概述 (3)3.1.2 PLC的一般构成和基本工作原理 (3)3.1.3 可编程控制器的工作方式 (4)3.1.4 PLC选型及特点 (4)3.1.5 PLC内部分配 (5)3.1.6 CPU模块的外部连接 (5)3.1.7 扩展模块的外部连接 (5)3.2传感器部分 (8)3.3变频器部分 (9)3.3.1 变频器的基本构成 (9)3.3.2 变频器选型 (10)3.3.3 变频器与PLC的外部连接 (10)3.4 通风机组部分 (10)3.41KXJT型矿用通风机结构 (10)3.42KXJT型矿用通风机技术参数 (11)4 软件设计 (11)4.1温度控制部分 (12)4.2瓦斯浓度控制部分 (14)4.3压力控制部分 (15)5 结束语 (19)致谢 (19)参考文献 (19)附录(程序清单) (21)1引言煤矿矿井通风系统是煤矿矿井安全生产的重要组成部分，合理，稳定，可靠的矿井通风系统是保证矿井安全生产的基础，矿井随着深度的增加，开采强度的增大，综合机械化程度的提高，瓦斯压力，瓦斯含量和瓦斯涌出量越来越大，使得矿井通风线路长，通风阻力大，同时矿井和采区所需风量也大幅度增加，为此需及时改进矿井通风系统，对已不能满足矿井安全生产需要和矿井通风能力要求的通风系统进行技术改造。
PLC在煤矿通风机自动控制系统中的应用
总 体设 计 流 程 图 如下 ： １ 煤 矿 通风 机 自动 控 制 系统 原 理 本 系统 用 Ｓ Ｔ ７软 件 进 行 在 线和 离 线 操作 ， Ｌ ＥＰ Ｐ Ｃ编 程 用 梯形 图 通 风机 是 井 工 开 采 的 瓦斯 矿 井 的 首要 设 备 ，其 安全 生 产 地 位 十 和 Ｓ Ｌ 言 进 行 编 程。 Ｔ 语 分重 要 ， 负 着 源 源 不断 地 从 井 下抽 出污 浊 空 气 ， 足新 鲜 空 气 的 供 担 满 应， 如果 设 备 一 旦停 止 运 转 ， 能 造 成 井 下 瓦斯 等 有 害气 体 浓 度 超 标 可 或施工空间温度升高以及氧气含量下降，严重影响作业人员 的安全 和正常生产 ， 因此 ， 开采瓦斯矿井都配备两 台或更 多的通风机 ， 保障 井下 生 产 的安 全 性 和供 风 的连 续 性 。 随着 科 技 的 发展 ， 风机 的操 作 通 及 监 控 向 自动 化 、 能化 方向 发展 ， 大减 少人 力 、 力 资 源 的浪 费 ， 智 大 物 可 采用 可 编 程 控 制器 Ｐ Ｃ对 煤 矿 通 风 机 各 设 备 及 高 压 电机 进 行 自 Ｌ 动 监 控 。我 们 设 计 通 过在 电机 高 压 开 关柜 上装 综 合 保 护装 置 ，采 用 Ｒ一８ Ｓ ４ ５串行通讯 ， 将各台 电机的 电压 、 电流 、 功率等数据传送至 以 通讯 太 网交 换 机 ， 通 过 各 种 传 感 器 将 电机 温 度 、 动 、 机 风 压 等 参 数 并 振 风 传 送 到 Ｐ Ｃ， Ｐ Ｃ 中 将 数 据 传 送 以太 网交 换 机 ， 位 机 与 以 太 网 Ｌ 从 Ｌ 上 温度传 风压传 振动传 温度传风压传 振动传 综保装 综保装 交换 机 相连 ， 各被 监 测 状 态 数据 显 示 出来 ， 将 同时 将 上位 机 的控 制 信 感 器 感 器 感 器 感器 感器 感 器 置 １ 置２ 号传送至 Ｐ Ｃ， Ｌ 操控各执行装置， 实现通风机的实时检测与控制。 总 体 设计 流 程 图 ２ 系统 的 总体 设 计 ２１ 系统 软 、 件 选 型 ． 硬 ４ 本 控 制 系统 实 际 应 用效 果 ２１１上位 机 选 用研 华高 档 工 控机 ．． ４１ 采 用 Ｐ Ｃ控 制 系统 对通 风机 实行 优 化 控 制 ，节 约 了 电 能 ， ． Ｌ ２１２ 采 用工 业 以太 网 、 Ｓ ８ 、 Ｉ 讯 实 现数 据 交 换 ．－ Ｒ ４ ５ ＭＰ 通 提高 了工作效率 ， 大大降低 了事故率。 ２１ 组 态软 件用 西 门 子 Ｗ Ｉ Ｃ 使 风 机 的运 行 状 态 直 观 的 显 ．． ３ Ｎ Ｃ， ４２ 西 门子 Ｓ — ０ ． ７ ３ ０中 较 简单 的程 序 编 辑 语 言 ，电 气工 程 人 员 示在 监 控 电脑 画面 上 。 通 过 学 习可 以很 快 地 学 会 编制 各 种 控 制程 序 。 ２２ Ｐ Ｃ的功能及选型 Ｐ Ｃ在 系统中完成 下列任务 ： ． Ｌ Ｌ ①采集外 ４３ 安全性 能高。通过对 Ｐ Ｃ的编程 ， ． Ｌ 可实现两 台通风机 自动 界各设备的状态信号及 模拟量信号② Ｐ Ｃ内部 根据逻辑程 序控制 切换 、 障切换及定时切换。采用两台通风机风 门的逻辑 闭锁 ， Ｌ 故 在两 启动 各 台通 风机 ， 实 现 两 台通 风 机 风 门 闭锁 、 定 时 间 自动 切 换 等 台通 风 机 共 用 同一 风 道 的 情 况 下不 能 同 时打 开 两 通 台风 机 的 风 门。 并 预
PLC控制技术在矿用通风机上的应用
PLC 控制技术在矿用通风机上的应用PLC 控制技术在矿用通风机上的应用随着工业的发展和高新技术的逐步应用，矿用通风机这一重要的矿山设备在性能和质量上的要求也越来越高。
PLC（可编程控制器）技术作为先进的控制技术之一，已经在矿用通风机等工艺控制领域得到了广泛的应用和普及。
本文将探讨PLC 控制技术在矿用通风机上的应用，并对其优缺点进行评价。
一、PLC 控制技术在矿用通风机上的应用PLC 技术是一种先进的计算机控制技术，它具有高可靠性、强适应性、易维护等特点，在矿用通风机上的应用也变得越来越广泛。
具体来讲，PLC 控制技术在矿用通风机上可以发挥以下几个方面的作用：1.自动控制PLC 控制技术可以将各种复杂的控制信号集成到一个控制器中，实现对矿用通风机的自动控制。
通过PLC 程序的编制，可以对矿用通风机进行自由控制，以达到更为准确的控制目的。
例如，根据矿井不同的工作情况，自动控制通风机的风量、转速和转向，使其在矿井中的效率更高，并达到节能的目的。
2.监测和反馈控制PLC 控制技术可以处理各种监测信号和反馈信号，从而实现对矿用通风机各项性能指标的实时监测和反馈控制。
通过对各个环节的信号采集和处理，可以及时发现矿用通风机的异常状态，并通过反馈控制，及时进行修正和调整，从而确保矿用通风机的安全、稳定和高效运行。
3.预警控制PLC 控制技术可以对矿用通风机进行运行预警控制。
通过对通风机的各项运行参数进行预测和计算，可以及时发现可能出现的运行问题，并通过预警控制进行修正和调整，从而保证矿用通风机的安全性和稳定性。
4.故障诊断PLC 控制技术可以实现故障自诊断，从而快速定位和解决矿用通风机的故障问题。
通过PLC 程序的编制，可以对矿用通风机进行全面的故障分析和诊断，准确判断故障原因，并及时采取有效的措施进行抢修和修复，从而最大程度地保证通风机的安全性和稳定性。
二、PLC 控制技术在矿用通风机上的优缺点PLC 控制技术在矿用通风机上的应用，虽然能够对通风机的运行性能和效率进行提升，但其本身也存在一定的优缺点。
PLC在通风机自动化变频中的应用
PLC在通风机自动化变频中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种可实现自动化控制的计算机设备，广泛应用于工业领域。
在通风机自动化变频中，PLC可以发挥重要作用，提高通风系统的控制效率和精度。
PLC可以控制通风机的运行状态。
通过连接传感器和执行器，PLC可以实时监测通风机的转速、风量、温度等参数，根据设定的控制策略，自动调整通风机的转速和转矩。
可以根据通风需求的变化，及时调整通风机的运行状态，实现通风系统的自动化控制。
PLC可以实现通风系统的排风和送风模式的切换。
通过PLC编程，可以将通风系统切换至排风模式或送风模式，并可根据需要进行定时控制，实现根据不同时间段的需求进行自动切换。
在白天通风需求较大时，可以将通风系统切换至送风模式；而在夜间通风需求较小时，可以将通风系统切换至排风模式，提高通风系统的能效。
PLC可以实现通风系统的变频控制。
通风机的传统控制方法是通过调节电源电压来控制风量，但是这种方法会对电动机产生较大的负荷，并且效果不是很理想。
而采用PLC变频控制方法可以平稳调整通风机的转速，达到精确控制风量的效果。
通过监测室内外温度、湿度等参数，PLC可以动态调整通风机的运行频率，实现根据需求调整通风机的风量，从而提高通风系统的控制精度和能效。
PLC可以实现通风系统的故障诊断和报警功能。
通过连接传感器和执行器，并设置对应的报警参数，PLC可以实时监测通风机的运行状态，一旦发生故障或异常情况，PLC会立即发出报警信号，并通过人机界面提供相应的故障信息，方便及时排除故障，保证通风系统的稳定运行。
PLC在通风机自动化变频中的应用非常广泛。
通过PLC的连接和编程，可以实现通风机的运行状态控制，模式切换，风量调节，故障诊断和报警等功能，提高通风系统的运行效率和稳定性，同时降低能耗和维护成本。
PLC在通风机自动化变频中的应用
PLC在通风机自动化变频中的应用PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的缩写，是一种用于控制工业自动化系统的电子设备。
在通风机的自动化变频控制中，PLC起到了至关重要的作用。
通风机是工业生产中常用的设备之一，它的主要功能是通过空气流动来实现空气的循环，以达到调节室内温度和湿度的目的。
自动化变频通风机能够根据室内外温度和湿度的变化，灵活地调节通风机的转速，从而实现更加高效的通风效果。
1. 温度和湿度传感器的控制：PLC通过连接温湿度传感器获取室内外的温度和湿度数据，根据这些数据来判断当前的通风需求。
当室内温度或湿度超过预设的范围，PLC会发出信号控制通风机启动，并根据设定的转速调节通风机的风量。
2. 变频控制器的实现：通风机的转速可以通过变频控制器来进行调节。
PLC通过连接变频控制器来实现对通风机转速的精确控制。
PLC会根据当前的通风需求和用户设定的参数，通过发送控制信号给变频控制器来调节通风机的转速，从而实现预期的通风效果。
3. 安全保护和故障检测：PLC还负责监测通风机的工作状态，如电流、电压以及频率的变化。
当通风机出现故障或超出正常工作范围时，PLC会及时发出警报或停止通风机的运行，以保护设备和人员的安全。
4. 远程监控和控制：PLC可以与上位机或工控机进行通信，实现对通风机的远程监控和控制。
通过远程监控系统，用户可以实时查看通风机的运行状态，调节通风设备的参数，以及获取历史数据。
这种远程监控和控制的功能使得工程师可以更方便地对通风系统进行维护和优化。
PLC在通风机自动化变频控制中的应用使得通风系统更加智能化、高效化和可靠化。
通过PLC的精确控制和监测功能，可以实现根据实际需求调节通风设备，提高通风效果，减少能耗，以及提升生产效率和室内环境的舒适度。
PLC控制技术通风机在线监控系统应用探讨
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。
PLC在通风机自动化变频中的应用
PLC在通风机自动化变频中的应用引言：随着科技的发展，变频技术在工业控制领域得到了广泛应用，特别是在通风机的自动化控制中。
通风系统在建筑物、工业车间、矿井等场所中起到了非常重要的作用，传统的通风机控制方式存在一些问题，如传动件磨损、效率低下、能源消耗大等。
利用PLC和变频技术来实现通风机的自动化控制已经成为了一种主流的解决方案。
本文将详细介绍PLC 在通风机自动化变频中的应用。
一、传统通风机控制方式存在的问题传统的通风机通常采用的控制方式是通过手动或按需调节通风机的转速。
这种方式存在一些问题：1. 人工操作繁琐：传统通风机需要通过机械移位或手动调节来改变转速，操作繁琐且不灵活。
2. 能效低下：由于传统通风机转速固定，而工作环境和负载变化很大，导致通风机在运行时能效低下，能源浪费严重。
3. 传动件易损坏：传统通风机由于采用传动皮带或减速器等机械传动方式，存在传动件磨损的问题，需要频繁的维护和更换。
二、PLC在通风机自动化变频中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种能够通过对输入信号的检测和处理，控制输出信号的数字化电子设备。
在通风机自动化变频中，PLC可以实现如下功能：1. 自动调整转速：PLC可以通过检测环境温度、湿度、负载等参数，自动调节通风机的转速，使其适应不同工况。
2. 变频控制：PLC结合变频技术，可以实现对通风机的无级调速，提高通风系统的能效。
3. 远程监控和调节：通过PLC可以实现对通风机的远程监控和调节，方便操作人员进行管理。
4. 故障诊断和报警：PLC可以检测通风机运行中的故障，并及时报警，方便维护人员进行故障诊断和处理。
5. 数据记录和分析：PLC可以记录通风机的运行数据，提供数据分析和决策支持。
三、PLC在通风机自动化变频中的实际应用案例下面将通过一个实际的应用案例来详细介绍PLC在通风机自动化变频中的应用过程。
1. 系统概述：该系统是在一个大型矿井中的通风系统中使用。
矿井中的通风机采用变频器控制，并通过PLC进行自动化控制和远程监控。
PLC技术在煤矿通风机在线监控系统中的应用
2024.02 矿业装备 / 1970 引言我国煤矿资源非常丰富，主要分布在山西、内蒙古、新疆、陕西等地区，整体的分布情况不均匀，但是资源的总量较为庞大。
煤炭资源是我国能源的主要原材料之一，为国民生产提供原材料，进而促进国民经济水平的提高。
随着开采深度的不断增加，矿井内的通风工作越来越重要，通风机是煤矿开采中的重要设备，主要作用是向矿井内输送空气，促进煤矿生产的正常运行。
基于此，将PLC 技术应用在煤矿通风机上，有助于实现在线监控，促使通风机的运行效率更高，为煤矿安全生产提供保障。
1 PLC 技术概述与通风机简介1.1 PLC 技术概述PLC 技术具有较多的优势和鲜明的特点，表现如下：第一，PLC 技术编程较为简单，使用便捷性强，PLC 中使用的编程语言是流程图、逻辑图、梯形图或者是简单的语言表述，系统的开发时间较短，现场调试操作简单，并且可以通过程序实现在线调整。
第二，PLC 技术具有性价比高的特征，其功能强大，和同类的继电器相比较具有明显的优势，可以结合通信网实现集中管理和分散控制。
第三，PLC 技术具有较强的适应性，经过多年的研究，PLC 已经实现规模化、标准化、规范化的生产，在硬件设施方面发展已经很成熟了，并且能够根据实际需要进行灵活的配置和调整。
PLC 技术本身的负载能力较强，并且具有较强的可靠性、抗干扰能力，可以用于电磁干扰强烈的工业生产中[1]。
1.2 通风机简介通风机是将原动机的机械能转换成为流动的动能、压力能，煤矿开采中使用的通风机通常都是利用旋转叶轮传递能量，具体可分几种方式：第一，离心式——介质沿着轴向进入叶轮，在叶轮内转为径向流出。
第二，轴流式——介质沿着轴向进入到叶轮，经过叶轮后沿着轴向流出。
第三，混流式——介质在叶轮中斜向流出。
通风机的工作状态与流量、风压、功率等参数有关，通过对通风机的实际特性可知，其流量、风压、功率等参数均是会发生变化的，并且变化具有一定的规律[2]。
PLC控制技术通风机在线监控系统应用探讨
PLC控制技术通风机在线监控系统应用探讨PLC（可编程逻辑控制器）控制技术在通风机在线监控系统中的应用，可以有效地实现对通风机的自动控制和故障监测，提高通风系统的稳定性和安全性。
本文对PLC控制技术在通风机在线监控系统中的应用进行了探讨。
一、引言通风机是工业生产和民用建筑中常见的设备，其稳定运行对于保持室内空气质量和生产环境的稳定至关重要。
传统的通风控制方法存在许多问题，如操作繁琐、控制精度低、无法实时监测故障等。
PLC控制技术的出现，为通风机的在线监控系统提供了一种可行的解决方案。
二、PLC控制技术在通风机控制中的应用1. 自动控制传统的通风控制方式需要人工操作开关来控制通风机的启停和转速调节，操作繁琐且控制精度低。
而采用PLC控制技术，可以将通风机的启停和转速调节等控制逻辑编程到PLC中，实现对通风机的自动控制。
PLC控制技术可以根据室内温度、湿度和二氧化碳浓度等参数进行实时监测，并通过控制输出口来控制通风机的运行状态和转速，从而实现对通风系统的自动调节和控制。
2. 故障监测通风机在长时间运行过程中可能会发生故障，如电机过热、电路短路等。
传统的通风控制方法无法实时监测通风机的故障状态，需要人工巡检才能发现。
而采用PLC控制技术，可以通过监测通风机电流、温度等参数来实时监测通风机的工作状态，并在发生故障时自动报警，并通过界面显示故障信息，方便工作人员及时处理故障。
3. 数据采集和分析PLC控制技术可以实时采集通风机的运行数据，并将数据存储到数据库中，以便后续分析和处理。
通过对通风机的运行数据进行分析，可以更好地了解通风系统的工作状态、运行效率等指标，为优化通风系统的运行提供依据。
PLC控制技术通风机在线监控系统应用探讨
PLC控制技术通风机在线监控系统应用探讨PLC控制技术是一种现代化的控制手段，已经在众多工业领域得到广泛应用。
在通风机行业中，PLC控制技术的应用也具有重要意义。
本文将探讨PLC控制技术在通风机在线监控系统中的应用。
通风机是用于空气循环和排除室内污浊空气的重要设备，其运行状态直接影响着室内空气质量以及人员的健康和舒适度。
对通风机的运行状态进行监控和管理是非常必要的。
而PLC控制技术的应用可以实现对通风机在线监控系统的智能化管理。
PLC控制技术可以实现对通风机的自动控制，提高通风系统的运行效率。
通过PLC控制器对通风机的运行参数进行监测和调节，可以根据室内空气质量和需要的风量来自动调节通风机的运行状态，达到最佳的通风效果。
PLC控制技术还能够对通风机的运行时间和工作模式进行智能化管理，节省能源和减少运行成本。
PLC控制技术可以实现对通风机的故障诊断和自我保护。
通过PLC控制器对通风机的各个关键部件进行监测和诊断，可以实时监测通风机的运行状态，并及时发现故障。
当发生故障时，PLC控制器可以自动切换通风机的工作模式，避免因故障而造成更严重的损坏。
PLC控制技术还可以对通风机进行预防性维护，提前诊断出潜在的故障并对其进行处理，从而延长通风机的使用寿命。
通过PLC控制技术，通风机的在线监控系统还可以实现远程监控和管理。
通过与网络连接，PLC控制器可以远程监控通风机的运行状态和参数，方便工程师进行远程控制和故障诊断。
PLC控制技术还可以根据通风系统的实时数据和历史数据进行分析和预测，提供更准确的决策依据。
PLC控制技术在通风机在线监控系统中的应用能够实现通风系统的自动化控制、故障诊断与自我保护以及远程监控和管理等功能，提高通风系统的运行效率和管理水平。
在未来的发展中，随着PLC控制技术的进一步发展和应用，通风机在线监控系统将会变得更加智能化和高效化，为人们提供更加舒适和健康的室内环境。
PLC在通风机自动化变频中的应用
PLC在通风机自动化变频中的应用PLC是一种功能强大的自动化控制系统，已经广泛应用于各种工业领域，其中包括通风机自动化变频系统。
通过PLC控制变频器实现通风机的自动化控制，可以带来很多好处，包括节能、提高生产效率、降低维护成本等。
通风系统在建筑物、工业厂房等场所中广泛使用，通风机是其中的核心部件。
传统的通风系统采用机械控制方式，需要手动调节风量和风速，而且通风机的运行模式只有启停两种状态，不能做到自动调节。
这种方式比较低效，不能满足不同场合和季节不同的通风需求。
随着PLC技术的发展，通风系统和通风机也开始采用自动化变频控制。
PLC可以接收传感器的信号，通过程序控制通风机运行模式和风量，实现自动化、智能化控制。
与传统的机械控制方式相比，PLC控制通风机自动化变频有以下优点：1. 节能高效。
PLC可以通过分析环境温度、人员数量、CO2浓度等参数，自动调节通风机风量和运行模式，最大限度地节省能源。
既能保持室内环境的清新、舒适，又能避免能源浪费。
2. 提高生产效率。
通风系统和通风机的自动化变频控制可以更快地响应环境变化和用户需求，提高生产效率，减少人员干预，提高运行效率和生产效率。
3. 简化操作和维护。
传统的机械控制方式需要从事维护人员调整和检修，不仅占用时间和人力成本，而且容易出现误差。
而PLC可以通过自动调节实现自动运行，减少了人工干预，简化了操作和维护的难度。
通风机自动化变频控制系统的实现包括以下几个方面：1. 传感器信号采集。
温度传感器、CO2传感器、风速传感器等传感器可以实时采集与通风系统运行相关的环境参数，为PLC提供参考数据。
2. PLC编程。
PLC需要编写程序控制通风机的运行模式和风量。
程序还可以对传感器数据进行分析和处理，实现自动调节。
3. 变频器控制。
PLC需要控制变频器的工作状态，以实现风机的变频运行。
通过变频器可以实现通风机运行的无级调节。
通风机自动化变频控制系统的实现需要专业的工程师和高质量的设备。
PLC在矿井通风控制系统的应用
中 图分 类号 ： Ｐ ７ 文献 标 识 码 ： 文章 编 号 ：１０ — ３ （０ ７ ０ －０ ８０ Ｔ ２３ Ｂ ０ ０３ ２ ２０ ）６０ ８－２ ９ １ 引 言
为满足煤矿矿井 通风系统 自动控制 的要求 ， 设 计如下 的控制方案 ： 本 系统提供手动／ 自动两种工作模式 ， 具有现场
维普资讯
技 改 与 创 新
化 动 及 表 ２７３ ６： ～９ 工自 化 仪 ，０ ，４ ）８ ８ ０ （ ８
Ｃ ｎｒｌａ ｄＩ ｓ ｕ ｎｓｉ ｈ ｍｉａ Ｉｄ ｓ ｙ ｏ ｔ ｎ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｎ Ｃ ｅ ｃｌ ｎ ｕ ｔ ｏ ｒ ｒ
一
的标准信号 （ ４～ ０ｍ 如 ２ Ａ直流 电流信号 、 ５Ｖ ０～
直流电压信号等 ） 送 入 Ａ Ｄ转 换模块 进行模 数转 ， ／ 换， 然后送入 Ｐ Ｃ Ｐ Ｃ将检测 到的气压值与设定 的 Ｌ ，Ｌ
瓦斯浓度给定ｌ 气压给定 ｒ
气压值进行 比较和处理 ， 出信号控制通风机工作。 输
与运行 ， 进行监控 、 联锁和过热保 护等功能。Ｐ Ｃ与 Ｌ 空气压力变送器配合使用 ， 使系统控制的安全性 、 可
换， 然后送入 Ｐ Ｃ 同样 Ｐ Ｃ将检测到的数值与设定 Ｌ， Ｌ
靠性 大大提高 ， 也使通风机运行的故 障率大大降低 ，
提高了设备 的运转率 。
收稿 日期 ：０ ７１ ． （ ２ ０ ．０３ 修改稿 ） ０ 基金项目： 河南省科技攻关基金资助项 目（４ ４０ ０ ７ ０ ２ ３０ ０ ）
台风 机 运 行 。
自动控制系统 ， 使主风机和备 用风机轮换工作 ， 提高
矿山电气中PLC控制技术的应用
矿山电气中PLC控制技术的应用随着科技的不断进步，矿山电气中的PLC控制技术已经得到了广泛的应用。
PLC即可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业控制领域的自动化控制器。
在矿山中，PLC技术可以帮助矿山实现自动化控制，提高生产效率，减少人力成本，提高安全性。
本文将介绍矿山电气中PLC控制技术的应用。
1. 采矿过程中的自动化控制在矿山中，采矿设备的自动化控制是非常重要的。
利用PLC控制技术，可以实现矿山设备的自动化控制，提高矿山的生产效率。
利用PLC控制技术可以实现矿山机械设备的自动启动和停止，自动调整矿石的输送速度和方向等功能，大大减少了矿山工人的劳动强度，提高了工作效率。
2. 环境监测与安全控制矿山环境的安全和稳定对矿山生产起着关键作用。
利用PLC控制技术，可以实现对矿山环境的监测和安全控制。
利用PLC控制技术可以实现对矿井风量、气体浓度等环境参数的监测和控制，及时发现环境异常并采取相应的安全措施，保障矿工的安全。
3. 能源管理与节能减排在矿山生产中，能源的消耗一直是一个重要的问题。
利用PLC控制技术，可以实现对矿山设备的能源管理和节能减排。
利用PLC控制技术可以对照明设备、通风设备等进行智能控制，减少能源的浪费，降低矿山的能源消耗，达到节能减排的目的。
1. 灵活性强PLC控制技术具有非常强的灵活性，可以根据矿山的不同要求进行灵活的编程，实现复杂的控制逻辑。
在矿山生产中，由于生产条件的不断变化，需要对矿山设备进行快速的调整，PLC控制技术正是能够满足这一需求的。
2. 可靠性高PLC控制技术具有很高的可靠性，能够在恶劣的环境条件下稳定运行。
在矿山环境中，由于存在较大的粉尘、湿度、温度等不利因素，对设备的可靠性要求非常高，PLC控制技术能够满足这一需求。
3. 易于维护PLC控制技术具有良好的可维护性，能够方便的进行故障诊断和维护。
在矿山生产中，设备的故障处理对生产影响非常大，PLC控制技术能够快速的定位并处理故障，降低了维护成本。
PLC在通风机自动化变频中的应用
PLC在通风机自动化变频中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业控制系统中的电子设备，其通过编程方式实现对自动化设备的控制和管理。
通风机作为常见的自动化设备之一，常常与PLC技术结合应用，以实现对通风系统的自动控制和调节。
在通风机自动化变频中的应用中，PLC起到了至关重要的作用。
PLC通过编写程序，实现对通风机的自动启停控制。
通过安装传感器或开关接口，PLC可以实时监测通风机所在的环境温度、湿度、二氧化碳浓度等参数。
当环境参数超出设定范围时，PLC会根据预设的控制逻辑，自动启动或关闭通风机，以实现合理的通风效果。
PLC在通风机自动化变频中的应用中，可以实现通风风量的调节。
通过安装风量传感器，PLC可以实时监测通风风量的大小，并根据预设的控制逻辑，调节通风机的转速或频率。
当通风风量达到设定值时，PLC会自动调节通风机的转速，保持通风系统的稳定运行，并有效节约能源。
PLC还可以实现通风机的运行状态监控和故障诊断。
通过安装运行状态传感器和故障信号接口，PLC可以实时获取通风机的运行状态和故障信息。
当出现故障时，PLC会根据预设的控制逻辑，自动报警并采取相应的措施，如停机保护、故障复位等，保证通风系统的安全运行。
PLC还可以与人机界面（HMI）结合使用，实现对通风系统的远程监控和操作。
通过安装触摸屏或显示屏，PLC可以将通风系统的运行状态、参数信息等实时显示出来，并通过操作界面提供相应的操作指令，方便操作人员对通风系统进行监控和控制。
PLC在通风机自动化变频中的应用是十分广泛的。
它不仅可以实现通风风量的调节、运行状态的监控和故障诊断，还可以实现通风机的自动启停控制和远程监控操作。
通过PLC的应用，可以提高通风系统的工作效率和稳定性，降低能源消耗，并提升通风系统的智能化水平。
试析PLC控制技术在矿井通风机中的应用
FORUM 论坛工艺92 /矿业装备 MINING EQUIPMENT试析PLC 控制技术在矿井通风机中的应用□ 李燎原 山西焦煤集团中源物贸有限责任公司在煤矿井下作业环境中，通风机是重要应用设备，对提升煤矿产煤生产安全性与稳定性具有重要作用。
当前有部分矿井通风机控制方式还是选取人工方式开关启停，对提升煤矿自动化生产，实现煤矿有效通风具有重要作用。
煤矿井下巷道通风量高低需要依照井下瓦斯浓度与巷道管网阻力值进行调控，这样能满足井下巷道风量基本要求，全面排除井下各类有害性气体。
近些年我国可编程控制器全面发展，在多个行业领域能有效应用变频器，开始应用PLC 控制技术对传统人为控制方式进行优化，对风量以及通风机运行现状进行自动化监控，满足煤矿通风自动化发展要求。
1 PLC 控制技术在矿井通风机中的应用现状在矿井通风机中合理应用PLC 控制技术，其中主要有过程控制、模拟量控制、逻辑控制、数据控制 处理等，其中通过逻辑控制能保障通风机各个工况之间能有效切换。
过程控制功能中，要对风机风量、风压等各项参数值大小进行调整，这样能保障巷道中瓦斯浓度可以控制在安全范围内。
模拟量控制过程中能保障各类信号有效输入输出，对巷道管网压力值、风量、瓦斯浓度、温度等模拟信号进行获取，将信号转为易识别的数字量。
数字通过PLC 处理运算之后然后转为模拟信号输出。
对外部设备应用进行有效控制，能获取相应的数据。
在数据处理功能应用中，主要是针对信号采集获取处理之后对各类数据进行有效传递与转换。
通讯联网功能在发挥过程中是基于不同的网络协议，促使电气设备与计算机有效互联，实现通讯应用，比如合理应用以太网技术与现场总线技术，对矿井通风机进行合理监控，提升煤矿通风系统管控水平。
2 通风机在矿井中的安装情况概述在煤矿矿井中常见的是配置两台相同型号规格的矿用通风机，实际安装方式如图1所示。
在煤矿通风系统应用过程中，大多会开启一台通风机，另外一台作为备用机，当机器设备发生故障之后能够用于切换应用。
PLC技术在矿井通风机监控系统中的应用研究
2871 前言随着清洁能源等不断发展，核能、风能、太阳能等得到了广泛的应用，但由于我国能源需求量巨大，清洁能源仅是杯水车薪，所以煤炭 资源仍是我国国民生产最重要的保障。
随着开采年限的不断增加，我国浅埋的煤层逐步开采殆尽，目前开采的重点逐步向着深部煤层进行开采[1，2]。
在煤矿开采过程中，矿井风机是矿井正常开采重要的机械设备，其主要是将井下污浊空气进行排除并向井下输入新鲜空气，所以其能否安全可靠的运行对于矿井正常生产十分重要[3，4]，本文基于PLC冗余技术对通风机监控系统进行设计，有效提升通风机监控系统的可靠性，为矿井通风机监控提供 一定的参考。
2 监控系统总体设计在进行主通风机监控系统设计时，需要充分考虑安全可靠的原则，由于井下传感器数量重多，如果系统显示的信息量无法实时的更新时，此时将会出现信号滞后的问题，此时操作人员可能会对信息做出错误的判断，所以在组建系统时应当充分考虑此问题，提升系统的集成可靠程度。
同时系统在进行设计时需要考虑控制权限优先级的问题，使得系统做到分散控制集中管理。
最后设计的系统需要具备良好的兼容性及可扩展性，便于后期系统设备的增加。
在充分考虑分布式控制系统、现场总线控制系统及以太网控制系统后选定成本相对低廉、相应速度较快、兼容性较好的以太网控制系统。
首先进行 监控系统框架的构件，由于系统中电机、风门、传感器等众多，所以选定CP340进行模拟量的采集，系统通过兼容的通讯信号，通过轮询的方式进行数据采集，以以太网为保障避免数据的滞后问题，同时选定S7300可编程控制器，上位机选定为组态王，保证显示具有稳定性。
对监控系统的功能进行设计，首先监控系统需要对现场进行就地控制，对系统的设备进行就地的急停急启，同时系统应当实现自动控制，利用PLC控制柜为基础对系统的采集数据进行逻辑分析，为了保障系统可靠性，采用冗余设置，当一个系统出现问题时，备用系统及时启动。
为了实现不通风自动倒机功能，解决由于倒机造成的瓦斯超限问题，所以本系统采用不停风自动倒机模式，在传统的倒机模式基础上增加水平风门，当系统符合自动倒机模式时，PLC控制器会发出自动倒机命令，实现自动倒机，增加水平风门的通风通路如1所示。
PLC在煤矿通风机自动控制系统中的应用
PLC在煤矿通风机自动控制系统中的应用摘要:本文介绍了PLC在煤矿通风机自动控制系统中的具体应用情况，该控制系统通过采集外界各个设备的检测信号，对2台通风机及电机进行自动控制，与上位机通信，合理控制两台电机的起停，同时实现故障报警及停车。
通过PLC的应用，大大提高了工作效率，增强了安全系数，为煤矿生产带来良好的安全和经济效益。
关键词：PLC 煤矿通风机自动控制1 煤矿通风机自动控制系统原理通风机是井工开采的瓦斯矿井的首要设备，其安全生产地位十分重要，担负着源源不断地从井下抽出污浊空气，满足新鲜空气的供应，如果设备一旦停止运转，可能造成井下瓦斯等有害气体浓度超标或施工空间温度升高以及氧气含量下降，严重影响作业人员的安全和正常生产，因此，开采瓦斯矿井都配备两台或更多的通风机，保障井下生产的安全性和供风的连续性。
随着科技的发展，通风机的操作及监控向自动化、智能化方向发展，大大减少人力、物力资源的浪费，可采用可编程控制器PLC对煤矿通风机各设备及高压电机进行自动监控。
我们设计通过在电机高压开关柜上装综合保护装置，采用RS-485串行通讯，将各台电机的电压、电流、功率等数据传送至以太网交换机，并通过各种传感器将电机温度、振动、风机风压等参数传送到PLC，从PLC中将数据传送以太网交换机，上位机与以太网交换机相连，将各被监测状态数据显示出来，同时将上位机的控制信号传送至PLC，操控各执行装置，实现通风机的实时检测与控制。
2 系统的总体设计2.1 系统软、硬件选型2.1.1上位机选用研华高档工控机2.1.2 采用工业以太网、RS485、MPI通讯实现数据交换2.1.3 组态软件用西门子WINCC，使风机的运行状态直观的显示在监控电脑画面上。
2.2 PLC的功能及选型 PLC在系统中完成下列任务：①采集外界各设备的状态信号及模拟量信号②PLC内部根据逻辑程序控制启动各台通风机，并实现两台通风机风门闭锁、预定时间自动切换等功能③通过检测外界各设备参数，通过程序逻辑运算，发出报警及故障信号，实现通风机报警及自动跳闸等功能。
矿用通风机监控系统中PLC控制技术-精选资料
矿用通风机监控系统中PLC控制技术i=r在煤矿开采安全生产中，矿井布局通风机保障了井下开采的正常通风需求，在生产中的作用非常重要。
矿井通风机运行工况的好坏直接关系这矿井开采的安全顺利进行。
笔者结合组态工控监控软件、变频器技术和PLC控制技术设计了煤矿井下局部通风机的在线监测系统。
同时，多次模拟测试和调试了整个系统的运行情况，验证了该矿井通风机系统对采掘工作面瓦斯浓度变化以及管网阻力增加等方面能够有效地完成风速、风量的调节。
当出现变频器故障和通风机出气风量故障时，变频控制器能够实现自动报警功能，同时在矿井通风机监控系统界面上出现备用风机启动对话框，增加了矿井通风的可靠性。
1.矿井通风机监控系统功能(1)该系统采用山东矿井科技XX公司生产的组态王工业控制软件，该软件可以实时显示每个通风机的运行参数及数据，如轴流式电机的启动电压、运行温度、电流量，每个通风机的风压，风机转速，巷道瓦斯浓度，工作面瓦斯浓度以及巷道风速、流量等参数。
2)矿井通风机监控系统界面具有启动控制通风机功能，操作人员在不接触通风机的情况下实现软启动，此外，界面功能该提供操作人员的工频运行、手动变频以及自动变频，从而可以实现每个通风机和备用通风机的工作切换。
3）监控系统可以在通风机运行时实时的监测所有通风参数，将采集的参数和系统设定值进行比对，如风速超限比对、风量超限比对、开关量状态是否异常等等，如果出现参数异常或者超限，系统界面会自动弹出监测结果并进行声光报警。
系统数据库会利用应用程序自动将异常或超限信息存储，最后打印故障报表，以便维修人员和监测人员对故障进行分析和统计。
4）当通风机出现故障时，矿井通风机监控系统会发出声光报警信息，同时组态王工控软件会弹出启动备用风机确认对话框。
操作员可以按照需求选择“是”和“否”。
选择“否”或者在倒计时内未作出选择，为了通风机安全考虑，系统会自动切断风机电源；如果选择“是”，则切断故障风机电源，启动备用风机。
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作业的安全。而 PLC模块作为当下控制领域的主要
控制方式，已成为发展自动化、智能化控制通风机的
主要趋势。
图 1 PLC闭环控制系统框图
1 PLC模块对通风机闭环控制的分析
发 出 不 同 状 态 的 报 警 提 示 ，以 及 时 为 维 修 人 员 提 供
PLC闭 环 控 制 系 统 主 要 包 括 通 风 机 、PLC控制 有效信息。
通 风 效 果 和 能 源 节 约 、实 现 通 风 机 的 远 程 监 控 提 供 理 论 支 撑 。
关 键 词 ：煤 矿 通 风 机 P L C 控制
中 图 分 类 号 :TD441
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1003-773X(2019)06-0217-03
引言
通 风 机 是 保 障 井 下 作 业 环 境 的 重 要 设 备 。 良好
的通风效果和较低的能量消耗成为煤矿企业考虑的
重点 。而现有的通风机设计较少具有远程监控、操作
方 便 和 可 靠 的 监 控 控 制 系 统 ，主 要 通 过 机 械 式 现 场
调 解 方 式 对 通 风 机 进 行 通 风 量 调 解 和 检 测 ，存在操
作 复 杂 、人 员 较 多 、准 确 率 较 低 等 问 题 ，影响着井下
器的控制，进而控制电机的启动和停止操作，并根据 风 机的综合性能，选用了 24 V 低压直流作为其工作
通风机运行状态，对通风量和风向进行调整和控制。 电 压 ，并确定了 L 端 为 电 压 的 正 极 ，作 为 CPU开关
2)
在 实 际 运 行 过 程 中 ，需 对 通 风 机 的 电 流 、电压信 号 的 输 入 端 。M端 为 电 压 的 负 极 ，作 为 外 部 器 件 的
输 出 、2 0 个 模拟量输入等，同 时 ，还 包 括 电 源 、SM模 块 、通 信 模 块 、3 2 3 扩 展 模 块 、接 口 模 块 、机 架 、隔离继 电 器 、接线端子等组成。
•218.
机械管理开发
j xglkfhjh@
第 34卷
3 变频器的原理及优势分析 3 . 1 变频器的工作原理
结 合 西 门 子 现 有 产 品 特 点 ，确 定 了 本 文 所 需 的
PLC模 块 组 成 ，包 括 8 5 个数字量输入、5 0 个数字量
收 稿 日 期 ：2 0 19 -0 3 -1 3 作 者 简 介 ：曹晋峰(1972— ) , 男 ，毕 业 于 中 国 矿 业 大 学 采 矿 工 程 专 业 ，助 理 工 程 师 ，研 究 方 向 为 瓦 斯 治 理 。
总 第 194期 2019年第6 期
自动化技术与设计
机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 194 No.6, 2019
D01:10.16525/l4-1134/th.2019.06.096
P L C 控制技术在矿用通风机上的应用
模 块 、变 频 器 、传 感 器 、工业组态监控系统等，具体如 2 PL C 模块的选型匹配
图 1 所示。目前，市场上性能相对较稳定是西门子公
结 合 西 门 子 PLC的结构特点，根 据 PLC模块存
司生 产 的 PLC。该 PLC模块可对通风机中的信号进 储 大 小 、处 理 速 度 、通 信 接 口 数 量 等 参 数 的 不福煤业有限公司， 山 西 晋 中 045400)
摘 要 ：通 过 对 P L C 模 块 的 控 制 对 象 进 行 分 析 ，采 用 西 门 子 P L C 模 块 对 通 风 机 监 控 系 统 中 的 P L C 模 块 及 变
频 器 等 主 要 配 置 进 行 了 匹 配 选 型 设 计 ，并 对 通 风 机 工 业 监 控 系 统 的 显 示 功 能 进 行 了 设 计 ，以 期 为 提 高 通 风 机
行 采 集 ，并 运 行 相 关 算 法 ，实现对信号数据的转换、 PLC模块的整体性能指标也不尽相同。因 此 ，需对其
输出及显示等功能[1]，其 中 ，PLC在通风机上具有多 主要性能指标进行匹配选型。
个控制参数，具体 如 下 ：
2.1 直流低压接线端子选择
1)
通 过 PLC模 块 ，可实现对通风机上各类传感 PLC—般 的 工 作 电 压 包 括 12 V 和 24 V ，结合通
等 参 数 进 行 采 集 ，并 将 数 据 传 送 至 工 控 机 上 进 行
电源端气
实 时 显 示 ，以便操作 人 员 实 时 掌 握 通 风 机 的 运 行 2.2 后备电池选择
情况。
后 备 电 池 主 要 在 PLC工 作 电 源 断 电 时 为 CPU
3)
通 过 PLC模 块 ，可 对 通 风 机 的 风 压 、运行温的正常运行提供保障，并及时保存通风机运行过程
在 PLC闭环控制系统中，变频器的变频方式直 接 决 定 通 风 机 的 运 行 效 果 。目 前 ，变 频 器 主 要 采 用 交 - 直 -交 型 变 频 方 式 ，分为了 PAM脉冲幅值调制变 频 控 制 和 PWM脉 宽 调 制 两 种 方 式 ，具有控制精度 高 、技术成熟等特点，其内部主要由整流、中间直流、 逆 变 等 环 节 组 成 。而 根 据 变 频 器 中 变 频 方 式 应 用 情 况 可 知 ，PWM脉宽调制更适用于通风机系统，而采 用 PWM脉 宽 调 制 的 变 频 器 具 有 电 路 结 构 简 单 、调 节 速 度 快 、变频精度高等特点。PWM脉宽调制主要 是 将 变 压 和 变 频 集 中 于 逆 变 器 ，通 过 逆 变 器 的 同 时 工 作 ，实 现 对 电 压 幅 值 和 信 号 输 出 频 率 的 改 变 。 PWM的 结 构 原 理 图 如 图 2 所 示 ，在 原 理 图 中 ，通过 信 号 发 生 器 ，将 发 出 的 参 数 信 号 与 三 角 波 载 波 信 号 进 行 对 比 ，输 出 “〇”或“1”信 号 ，并 将 产 生 的 t/a、认、f/。 脉 冲 序 列 作 为 逆 变 器 功 率 器 件 的 驱 动 控 制 信 号 ，对 脉 冲 序 列 的 电 压 幅 值 宽 度 和 频 率 进 行 改 变 ，从 而 实 现脉冲调制控制[« ]。
度 、振动情况等进行信号采集，并传输至设备上进行
中的相关数据参数。因此，选用了 24 V/80 A h 的胳驼
实时显示。
牌 铅 酸 电 池 作 为 PLC运 行 过 程 中的后备电池®。
4)
当通风机出现运行故障时，可 通 过 PLC模块2.3 PLC模块组成结构确定
对通风机运行故障进行诊断、检 测 ，并通过算法判断