1、礦井通風機系統(tǒng)設(shè)計論文 一、系統(tǒng)設(shè)計方案 我們研究了礦井風機監(jiān)控系統(tǒng)，主要采用PLC結(jié)合變頻器和組態(tài)軟件的方式，能夠隨時隨地的觀察風機的各種狀況，隨時可以自動改變通風機的電機頻率，在整個過程中解放了勞動力。詳細分析了煤礦風機監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的需求特點，從不同方面設(shè)計本課題，主要有： （一）分析了礦井主通風機的具體結(jié)構(gòu)及特點，對礦井主通風機的運行參數(shù)進行詳細分析，如：溫度、振動等，還對傳感器、通風機進行了合理地選型。 （二）西門子S7-300在本系統(tǒng)中被我們作為下位機使用，整個監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成更加符合現(xiàn)代工業(yè)的需求。 （三）采用了Wincc組態(tài)軟件作為上位機監(jiān)控軟件來進行開發(fā)和設(shè)計，能夠隨時

2、觀測風機的各種運行狀況，并根據(jù)實際需求對風機進行控制。如能隨時查看當前數(shù)據(jù)，對以前的數(shù)據(jù)也能夠保存和打印和發(fā)生報警時有語音提示等功能，還可以把各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為曲線的形式，方便工作人員對風機的運行狀況進行分析。 二、系統(tǒng)的基本構(gòu)成 在整個煤礦系統(tǒng)中，不可能只使用一臺風機，根據(jù)不同的用途，主、輔通風機，整體和局部通風機，它們的作用也不盡相同。礦井主通風機主要擔負著整個礦井或礦井某一區(qū)域的通風任務(wù)，由于主通風機需要保持長期持續(xù)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以主通風機工作狀況的不論是好的還是壞的，它和煤礦的安全生產(chǎn)和職工的生命安全息息相關(guān)。本系統(tǒng)的主通風機有兩臺，它們之間沒有主次之分，兩臺通風機輪流使用，一臺在工作時，

3、另一臺處于保養(yǎng)狀態(tài)，這樣就能夠保證一旦主通風機出現(xiàn)故障時，這個通風機系統(tǒng)不至于癱瘓，既能使設(shè)備得到及時的保養(yǎng)，又能使系統(tǒng)可靠運行，這種結(jié)構(gòu)就是雙冗余結(jié)構(gòu)。風壓、溫度、瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)是本系統(tǒng)只要控制的依據(jù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)的不同來改變通風機的旋轉(zhuǎn)頻率。保證各項數(shù)據(jù)各項數(shù)據(jù)在最佳范圍內(nèi)浮動，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成，即上位機系統(tǒng)和下位機系統(tǒng)。上位機的主要功能是使各種數(shù)據(jù)被實時顯示出來，設(shè)定系統(tǒng)的各個參數(shù)的數(shù)值，并根據(jù)反饋回來的數(shù)據(jù)下達指令，控制整個系統(tǒng)的運行狀況。西門子公司W(wǎng)inCC組態(tài)軟件時上位機系統(tǒng)的控制軟件。西門子s7-300作為下位機的處理核心，負責完成各種任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、數(shù)

4、據(jù)輸出和控制算法等，適用于大量的信息處理和高實時性的煤礦通風機監(jiān)控系統(tǒng)。具有四個變頻器，主要作用是接受指令，調(diào)節(jié)風機旋轉(zhuǎn)頻率，達到控制目的；六個EM277擴展模塊，主要作用是將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量的模擬量輸入模塊；兩個風壓傳感器，主要作用是測量礦井下的風量的大小；兩個溫度傳感器，主要作用是測量電機的軸承溫度和整個運行環(huán)境的溫度；和兩個瓦斯傳感器，監(jiān)測巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?三、結(jié)束語 為了保證礦井通風機監(jiān)控系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，在設(shè)計整個系統(tǒng)的時候，我們使用的上位機組態(tài)軟件和下位機PLC相結(jié)合的方式。下位機使用的是西門子S7-300PLC,它通過與各種傳感器連接，通過傳感器采集風機的各種信息。上位機使用的是WinCC組態(tài)軟件，通過組態(tài)界面我們可以看到各項參數(shù)的實時變化，并對數(shù)據(jù)進行存儲，在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時，馬上報警。通風機工作在環(huán)境復雜多變的礦井下，會受到很多的外部干擾，我們設(shè)計了抗干擾措施，確保系統(tǒng)安全運行。對整個系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障做了詳細的介紹和處理方法。使得工作人員能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的故障做出及時的處理，保證煤礦安全。 第