马太虎正文PLC在矿井通风系统中的应用最终版

河南科技学院2010届本科毕业论文（设计）论文题目：PLC在矿井通风控制系统中的应用学生姓名：马太虎所在院系：机电学院所学专业：电气工程及其自动化导师姓名：刘法治完成时间：2010年5月22日摘要本系统将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TheApplicationoftheMineVentilationSysteminControllerBasedonthePLCSummaryThesystemPLCandinverterorganicallyarecombinedwiththepressureandthegaspressureinordertominetheconcentrationofcontrollingtheparametersoftheworkingprocessandoperationofthemotorspeedcontrol,somineventilationfanefficiency,safety,achievedsignificantenergysavings.AndthePLCcontrolsystemonthedrivefanmotorwithoverheatingprotection,faultalarm,mechanicalfailurealarmandtheconcentrationofpowerandotherfeaturesofgasforcoalmineventilationsystemtoprovideanewwaytoenergytransformation.Heretoentertheneedtotranslatewordsandgeneralrelayintheimplementationoftheventilationsystem,thesystemhastheplcfailureratelowandhighreliability,thesimple,easyandwiththeadvantageoftheplc,thecontrolfunctionoftheventilationsystemofautomationisgreatlyincreased,thepostsofstafflabourintensity.Keywords:PLC,Inverter,Sensors,Ventilationunits,Pressuretesting目录1引言............................................................................................................................12系统结构和控制方案................................................................................................12.1系统的设计功能.................................................................................................12.2系统组成及方案.................................................................................................23系统硬件构成及各部分功能....................................................................................33.1PLC可编程控制器部分......................................................................................33.1.1PLC概述........................................................................................................33.1.2PLC的一般构成和基本工作原理................................................................33.1.3可编程控制器的工作方式...........................................................................43.1.4PLC选型及特点............................................................................................43.1.5PLC内部分配................................................................................................53.1.6CPU模块的外部连接...................................................................................53.1.7扩展模块的外部连接...................................................................................53.2传感器部分.........................................................................................................63.3变频器部分.........................................................................................................63.3.1变频器的基本构成.......................................................................................63.3.2变频器选型...................................................................................................73.3.3变频器与PLC的外部连接..........................................................................73.4通风机组部分.........................................................................................................83.41KXJT型矿用通风机结构.................................................................................83.42KXJT型矿用通风机技术参数.........................................................................94软件设计....................................................................................................................94.1温度控制部分...................................................................................................104.2瓦斯浓度控制部分...........................................................................................124.3压力控制部分...................................................................................................135结束语......................................................................................................................17致谢..............................................................................................................................17参考文献......................................................................................................................17附录(程序清单)...........................................................................................................1911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。针对这一系列问题，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。2系统结构和控制方案2.1系统的设计功能本控制系统采用通风机组的启动、互锁和过热保护等功能。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。PLC和变频器与空气压力变送器配合使用，使系统控制的安全性、可靠性大大提高，也使通风机运行的故障率大大降低，不仅节约了电能，而且还提高了设备的运转率。为满足矿井通风系统自动控制的要求，系统的具体设计要求如下：（1）本系统采用手动／自动两种工作模式，具有