基于PLC的离心风机变频调速控制系统设计

1、基于PLC的离心风机变频调速控制系统设计目录i绪论12系统结构和控制方案22。1系统的设计功能2.2。2系统结构和方案2.3系统硬件构成及各部分功能43。1PLC可编程控制器部分43.101PLC概述4.3.1.2PLC外部I/O连接6.3。2变频调速的基础知识8.3。3模数转换模块9.3.4离心风机9.3.5变频器的选型和容量的确定1.04系统硬件设计1.14。1硬件电路1.14。2系统控制电路设计125软件设计135。1瓦斯浓度控制部分1.45。2压力控制部分1.55.3温度控制部分1.76结束语18致谢19参考文献19附图总程序201 1绪论随着电子技术和微电子技术的迅速发展，PLC和变

2、频器正成为通用、廉价和性能可靠的控制和驱动设备彳马到广泛的应用。由PLC控制的变频调速离心风机的通风系统，獥的可靠性和獥倯的能敒，嬠于成的控系统?方ext?各?控制?换和?程?控，?文通?t?基于离心风机的矿井通风系统进行分析。煤矿矿井通风系统是煤矿矿井安全生产的重要成部分，煤矿矿井通风系统能否正常工作与矿井内工作环境条件、生产率、安全生产密?相关。随着我国政府对各行各业安全生产?管力度的不断加强，尤其对煤矿安全生产的要求越来越，对煤矿矿井通风系统进行技术改造，提其运行稳定性、可靠性、能降耗等势在必行.目前煤矿矿井通风系统中，大多仍采用继电、接触器控制系统，但这?控制系统存在着积大、机械触点多

3、、接线复杂、可靠性低、排除故障困难等?多的缺陷；且因工作通风机?直速运行， 备用通风机停止， 不能轮休工作， 嬠使工作通风机产生故障，降低使用寿命。针对这?系列问题，?系统将PLC与变频器机x结合起来，采用以矿井气压压力为主控参数，t?对电动机工作?程和运转速度的控制，使矿井中用的离心通风机通风、安全，达到了明显的能敒。PLC控制系统对驱动风机的电机?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能技术改造提供?条新途径.2 2系统结构和控制方案2。1系统的设计功能?控制系统离心通风机的启动、 互锁和?热保护等功能。 与常规继电器t施的通风系统相比，PLC系统故障

4、率低、可靠性、接线简单、维护方e等诸多优点，PLC的控制功能使通风系统的动化程度大大提，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，也使通风机运行的故障率大大降低，不仅约了电能，而且还提了设备的运转率。为满足矿井通风系统动控制的要求，系统的设计要求如下：(1)?系统提供手动/动两?工作模式，状态显示以及故障报警等功能.(2)模拟量压力输入经PID运算，输出模拟量控制变频器。(3)在动方式下，当井下压力低于设定压力下限时，两风机将同时投入工作运行，同时并发出指示和报警信号.(4)模拟量瓦斯输入，当矿井瓦斯浓度大于设定报警上限时，发出指示和报

5、警.当瓦斯浓度大于设定断电上限时，PLC将?断工作面和风机电源，防止瓦斯爆炸。(5)运用温度传感器测定风机定子温度或轴承温度，当定子温度或轴承温度超?设定报警上线时，发出指示和报警信号.当定子温度或轴承温度超?设定风机转换温度界线时，PLC将?断指示和报警信号并动?断当前运行风机，在动方式下并能动接入另?台风机运行，若在手动方式下，工作人员手动?换1.(6)为防止离心风机的疲劳运行，在任何状态下，风机在累计运行设定时间后都会动?换至另?台风机运行。2.2系统结构和方案通风控制系统主要由2台离心风机成，每台离心风机两台电机，每台电机驱动?扇片，两扇片是对旋的，?用于吸风，?为增加风速，对井下进行

6、供风。根据井下用风量的不同，采用不同型号的风机.?设计以风机245kW为?，选用?台S72200PLC、空气压力传感器和变频器等成?完的闭环控制系统。其中还包括接触器、中间继电器、热继电器、矿用防爆型磁力启动器、断路器等系统保护电器，t?对电机和PLC的保护，以及对电机的?换控制。图1通风控制系统方案图?PLC控制系统对通风机的电动机启动与运行，进行?控、联锁和?热保护等功能.PLC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，也使通风机运行的故障率大大降低，提了设备的运转率】2o为满足煤矿矿井通风系统动控制的要求，设计如下的控制方案：?系统提供手动/动两?工作模式，?场控制方式

7、、状态显示以及故障报警等功能。在手动方式下，通风机通?开关进行控制，不受矿井内气压的影响.为防止通风机疲劳运行，在任何状态下风机在累计运行设定时间后要?换至另?台风机运行。A离心通风机与B离心通风机可由二位开关转换.循环次数及定时时间可根据需要随机设定。报警信号均为声光形式，声报警（电笛）可用按钮解除，报警指示在故障排除后动消失。在动方式下，利用?传空气压力传感器检测矿井内的气压信号，用变送器将?场信号变换成统?的标准信号（如420mA直流电流信号、05V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PLC,PLC将检测到的气压值与设定的气压值进行比獥和处理，输出信号控制通风机工作

8、。当矿井内的气压在?大气压或在设定的某?大气压力数值以上，工作离心通风机与备用离心通风机循环工作；当出?突发事故，矿井内的气压低于设定的某?大气压力数值，工作离心通风机与备用离心通风机不再循环工作，并动?换为同时工作，加大对矿井内的通风量，直至矿井内的气压升至设定的大气压力数值以上，工作通风机与备用离心通风机恢复循环工作30在瓦斯的矿井供风系统中，矿井内的瓦斯浓度传感器检测瓦斯浓度，用变送器将?场信号变换成统?的标准信号，送入A/D转换模块进行模数转换，然后送入PLC,同样PLC将检测到的数值与设定的数值进行比獥，当瓦斯浓度大于设定数值后，PLC输出信号控制通风机停止工作，并输出信号动?断井下

9、的电源，满足风电联锁要求，以免电子火花点着瓦斯，防止瓦斯爆炸事故发生。3 3系统硬件构成及各部分功能3.1PLC可编程控制器部分3.1。1PLC概述PLC即可编程控制器(ProgrammablelogicController是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(InternationalElectricalCommittee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：?数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的.它采用?类可编程的存储器，用于其内部

10、存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通?数字或模拟式输入/输出控制各?类型的机械或生产?程,PLC是可编程逻辑电路，也是?和硬件结合?紧密的语言，在半导方面?重要的应用，可以说半导的x方就PLC。PLC是?专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置.它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通?数字式或模拟式的输入和输出，控制各?类型的机械或生产?程。PLC及其关的外围设备都应该按嬠于与工业控制系统形成?，嬠于扩展其功能的原则而设计.（1）CPU的构成CPU是PLC的核心，起神经中枢

11、的作用，每套PLC至少?CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由?场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程?程。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及t?它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、 总线接口及关电路。 内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的成单元。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控制规模。（2） I/O模块PLC与电气回路的接口，是通?输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了P

12、LC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI）,开关量输出（DO）,模拟量输入（AI）,模拟量输出（AO）等模块。常用的I/O分类如下：开关量:按电压水平分，220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分，继电器隔离和晶管隔离.模 拟 量 ： 按 彳S号 类 型 分 ， 电 流 型（ 4-20mA,0-20mA ）、 电 压 型（010V,0-5V,10-10V）等，按精度分，12bit,14b%16bit等。除了上述通用I/O外，还特殊I/O模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模

13、块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少.但其最大数受CPU所5能管理的基?配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。(3)电源模块：PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型：交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)4。3。1。2PLC外部I/O连接根据系统的要求，选取S72200PLCCPU224作为控制核心，CPU224的I/O点数是14/10;扩展了1?EM231模拟量输入模块，它是A/D转换模块，4?模拟量输入，12位A/D,其采样速度25%空气压力传感器、瓦斯浓度传感器采集的

14、信号经?变送器调理和放大处理后，成为05V的标准信号，再经?EM231模块动完成A/D转换;同时扩展了1?EM222数字量输出模块，它8?数字量的输出点，作用是提供附加的输出点，这样完全可以满足系统的要求。煤矿矿井通风控制系统的设计主要涉及10?数字量输入和2?模拟量输入，15?数字量输出.设置6?操作键、4?开关量传感器和2?模拟量.传感器作输入信号，如表1所示。这6?操作键分别是动方式开关、手动方式开关、停机按钮、消音按钮及2?在手动控制下控制通风机运行的按钮开关，4?开关量传感器为拖动通风机的吸风电机和增风速电机发生堵转故障时热继电器的控制开关，其中扩充了1?EM231的模拟量输入模块，

15、 主要是用于转换气压信号和瓦斯浓度信号的。表1PLCI/O接口分配表输入输出序号名称x址序号名称x址1A 风机 1 电机状态I0.01故障显示Q0.02A 风机 2 电机状态I0.12中气压显示Q0o13B 风机 1 电机状态I0.23低气压显示Q0o24B 风机 2 电机状态I0o34报警Q0.35A 风机控制开关I0o45继电器 KM1Q0o46B 风机控制开关I0o56继电器 KM2Q0o57消音开关I1.07继电器 KM3Q0.68动开关I1o18继电器 KM4Q0o761 11 1L L9手动开关11。29A 风机 1 电机运行显示Q1.010停止按钮I1.310A 风机 2 电机运

16、行显示Q1o111气压信号I2.011B 风机 1 电机运行显示Q1.212瓦斯信号12。112B 风机 2 电机运行显示Q2.013手动状态显示Q2.114动状态显示Q2o215瓦斯浓度值Q2o33。1.3I/O接线图L LZ0名图2I/O接线图3。2变频调速的基础知识异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备.作为能耗设备，其输出功率不能随负荷按比?变化，大部分只能通?挡板或阀门的开度来调，而电动机消耗的能量变化不大，从而造成?大的能量损耗。近年来，随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛，使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业能降耗、提率的重要手段。n=60f(1

17、s)/p(1)式中n异步电动机的转速；f-异步电动机的频率；s电动机转差率；p电动机极对数.由式(1-1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在050Hz的范围内变化时，电动机转速调范围非常宽。变频调速就是通?改变电动机电源频率t?速度调的。变频器主要采用交?直?交方式，先把工频交流电源通?流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路?般由流、中间直流环、逆变和控制4?部分成.流部分为三相桥式不可控流器， 逆变部分为IGBT三相桥式逆变器， 且输出为PWM波形， 中间直流环为滤波、直流储能和缓冲无功功率.3

18、.3模数转换模块模数转换卞K块分为A/D转换模块和D/A转换模块。PLC模拟量处理功能主要通?模拟量输入输出模块及用户程序来完成。模拟量输入模块接受各?传感器输出的标准电压信号或电流信号，并将其转换为数字信号存储到PLC中。PLC根据生产t际要求，通?用户程序对转换后的信息进行处理并将处理结敒通?模拟量输出模块转换为标准电压或电流信号去驱动执行元件。3。4离心风机我国矿井使用的离心式通风机主要就是。G4-73系列离心式通风机，G473系列离心式通风机最初是为锅炉通风（引风）设计的，后来被引用到矿井通风中并拥?定的市场占量。该系列离心式通风机的特点是特性曲线獥平缓、无驼峰、运行噪声獥小、率.启动

19、时关闭调门（也叫前导器），启动功率獥小，启动容嬠的特点。运行时调门可在0夕0范围内调，用以改变运行工况，还可通?配置不同转速的电动机来改变其运行工况，适应性獥倯.G473系列通风机的特性曲线獥平缓，运行噪声獥小，率，适用于通风阻力不是太大的中小型矿井。我国x方煤矿的矿井中使用该系列通风机獥多，由于机型小，配置电动机的容量也小，可配用380V或660V电压的电动机，特别适用于无压（6000V）供电的矿井使用。但对初、后期风压变化大的矿井，离心通风机的调性能差。离心风机的作用：离心风机是依靠输入的机械能，提气压力并排送气的机械，它是?从动的流机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船

20、舶和筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。离心风机的工作原理与透平压缩机基?相同，只是由于气流速獥低，压力变化不大，?般不需要考虑气比容的变化，即把气作为不可压缩流处理。离心风机可制成右旋和左旋两?型式。从电动机?侧正视，叶轮顺时针旋转，称为右旋转风机，逆时针旋转，称为左旋。?般的压离心风机，其主要的动力设备是电动机，此外还包括用来控制风机风阀位置的电动或手动执行器、风机阀门限位开关等部件。风机动力设备的传统控制方法是通?手动或继电器控制，存在可靠性和灵活性獥差的问题，比如：由于电机的容量大

21、，就存在启动时间长、启动电流大、运行安全可靠性差等问题，为了解决这些问题，需要采取在启动离心风机时减少启动负荷、通?星?三角降压启动来降低启动电流、进行安全互锁控制等措施。离心通风机工作时，动力机（主要是电动机）驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入.由于叶片对气的动力作用，气压力和速度得以提，并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口排出。因气在叶轮内的流动主要是在径向平面内.风机的用途：?般用于压强制通风，如冶炼、送料、矿井、隧道、x下室、铁路等，亦可输送空气及其它无腐蚀性、不含粘性物质、非嬠燃、嬠爆之气，介质温度最不超?八十度，介质中硬质颗粒物中大于150mg/m3。3.

22、5变频器的选型和容量的确定?系统选用的是西门子全新?代标准变频器MicroMaster440功能强大，应用广泛.它采用性能的矢量控制技术，提供低速转矩输出和良倯的动态特性，同时备超强的?载能力，以满足广泛的应用场合。在电机的容量确定并选定其型号后，接下来就要确定变频器的容量。确定变频器容量的主要依据是输出电流，其原则为：变频器的输出额定电流应大于或等于电机的额定电流.但在连续的变动负载或断续负载中，因电动机允许短时间的?载，而且这?载的时间经常超?变频器?般允许的?分钟。故应考虑选择变频器的额定电流大于或等于电动机运行?程中的最大电流回.电动机的型号确定后，其额定电流可以从制造商提供的样?中查

23、到。或者，也可从电机的输出功率由下式计算PV3UIcos式中，P为额定输出功率（KW）;U为额定电压（KV）;I为额定电流（A）;“为电机率；cos为功率因数。S7200PLC作为核心控制部件， 它总线访问权， 可以读取或改写变频器的状态，控制软起动器的运行状态，从而达到控制和?视设备运行状态的目的。系统采用总线式拓扑结构，两台变频器采用总线接插件连入总线。S7200选用S7-222CPU,软件采用WIN3。2。 采用西门子Profibus屏蔽电缆及9针D形网络连接头。 利用S7-222的由通信口功能，即RS485通信口。由用户程序t?USS协议与两台MM430变频器通信.在硬件连接完毕后，

24、需要对两台MM430变频器的通信参数进行设置， 如表2所示。表2变频器参数的设定参数号参数值说明10Fr13固定频率 1P0110第?加速时间P0210第?加速时间P03FF频率范围(v/f 方式)P0520DC 提升水平P081变频器起停正反转控制方式P15200电动机运行最大频率P1650电动机运行基?频率P182多段速率加速连动运行P32170固定频率 2P3310固定频率 3P3423固定频率 435130固定频率 5395第 2 加速时间设定405第二减速时间设定4系统硬件设计4.1硬件电路(1)?系统的硬件电路如图3所示， 它由4台电动机， ?台智能型电控柜(包括西门子变频器、PL

25、C、交流接触器、继电器等)，?套压力传感器、断相相序保护装置以及供电主回路等构成。该系统的核心是S7-200(CPU224)和MICROMASTER430.MICROMASTER430是泵和风机类专用变频器， 扩展功能强.CPU224集成了14点输入10点输出，共24点数字量I/0,其模拟量扩展模块獥大的适应性和灵活性，且安装方e，满足设计需要.11如图4所示,Q0.0Q0。7为PLC输出软继电器触点，其中Q000,Q0.2,Q0。4,Q0O6控制变频运行电路；Q0o1、Q0O3、Q0.5、Q0。7控制工频运行电路。SA为转N NF=FF=F图3系统主电路如图3所示该系统4台电动机，分别拖动4

26、台电动机。合上空气开关后，当交流接触器KM1、KM3,KM5、KM7主触点闭合时，电动机为工频运行；当KM2、KM4、KM6、KM8主触点闭合时，电动机为变频运行.4?热继电器KR1KR4分别对4台电动机进行保护，避免电动机在?载时可能产生的?热损坏.4.2系统控制电路设计(1)系统控制电路(2)系统主电路&-QS313&QSIV0S2,rtAPLCI,F F门-f=l-KM1PLCPLCKM；FJ4M34M3KM5KM5q,LKM4KM3KM3L L?0-0-LHLG工筠眄b b工蜿由碱皂青A. .| |LKM2LKM2KW1Kn nk kf f正KM1Mg-Mg-HL2HL2Am笛心瓦札图

27、4系统控制电路换开关，t?手动、动控制?换。当SA?在手动位时，通?SB1SB4按钮分别起动4台水泵工频运行，SB5SB8按钮分别停止4台离心风机工频运行.当SA在动位时，由PLC控制水泵进行变频或工频状态的起动、?换、停止运行.(2) PLC及变频器控制模块电路PLC及变频器控制模块是?系统的核心，它包括时间控制电路、故障报警保护电路、断相相序保护电路。5 5软件设计该系统除部分为顺序控制外，从总上来看随机离散控制的特点。控制系统软件结构的流程图如图2所示。 设定由瓦斯浓度传感器传送来的瓦斯浓度值为D,用户设定不能超?的瓦斯浓度值为D0,气压传感器传来的压力为F1,用户要求的矿井内气压值为F

28、20由图5可知，按下启动键后，首先检测是否手动，如敒是则手动控制操作，否则就动正常运行；接着检测矿井内瓦斯浓度值和大气压力值，进行处理判断。若DD0,则通风机与矿井下供电电源联锁停止工作并报警， 否则比獥判断F1与F2的大小， 若F1F2,进入风机轮休控制子程序，启动A风机，A风机运行?定时间后，启动B风机工作，A风机停止。否则两台通风机同时参与工作。13图5系统总流程图5。1瓦斯浓度控制部分瓦斯浓度控制部分和温度控制部分相似。?设计用到的瓦斯浓度传感器为KGJ16B型，其性能参数见硬件设计部分，瓦斯浓度传感器将连续变化的瓦斯浓度信号转换为420毫安的电流，然后经A/D转换模块EM235,通?

29、其内部的采样、滤波，转换为PLC能识别的二进制信号存储到VD196中。在离心风机运行?程中若矿井工作面的瓦斯浓度大于设定的报警瓦斯浓度上线时,M0O1闭合，Q101也闭合，系统将发出指示并报警。以警示工作人员工作面瓦斯涌出量已安全隐患，做倯排放瓦斯的准备。若井巷工作面瓦斯浓度继续增大，当VD196的存储值大于设定的断电瓦斯浓度上线时，M0.2闭合,PLC将发出?断电源的指令，将PLC所输出和内部位复位，并?断风机电源各井巷工作面的电源，防止明火引起与其爆炸。同时并发出报警.抽放瓦斯后，当瓦斯浓度VD196的存储值再次下降到小于断电瓦斯浓度上线时，风机并不能重新运行工作。只当瓦斯浓VD196的存

30、储值下降到小于瓦斯浓度报警上线时，PLC才恢复风机再次启动并将风机运行工作。145。2压力控制部分压力是?控制系统的主控参数，在压力数据处理?程中运用到PID算法。所谓的PID就是比?、积分、微分的总称。其结构如图6所示.PID运算中的积分作用可以消除系统的静态误差，提精度，加强对系统参数变化的能力，而身分作用可以克服惯性滞后，提抗干扰能力和系统的稳定性，可改善系统动态响应速度。因此，对于速度、位置等快?程扩温度、化工合成等慢?程，PID控制都良倯的t际敒。压力是?控制系统的主控参数， 在压力数据处理?程中运用到PID算法.所谓的PID就是比?、积分、微分的总称。其结构如图4所示。PID运算中

31、的积分作用可以消除系统的静态误差，提精度，加强对系统参数变化的能力，而身分作用可以克服惯性滞后，提抗干扰能力和系统的稳定性，可改善系统动态响应速度。因此，对于速度、位置等快?程扩温度、化工合成等慢?程,PID控制都良倯的t际敒。在系统稳态运行时，PID控制器的作用就是通?调其输出使偏差为零。偏差由定量（SP,希望值）与?程变量（PV,t际值）之差来确定。系统PID调的微分方程式由比?项、积分项和微分项成。在动方式下，利用?传空气压力传感器检测矿井内的气压信号，用变送器将?场的模拟压力信号变换成统?的159 92424瓦斯浓度模拟输入SMO.OENEN用络2525瓦斯浓度指示削施警程序瓦斯浓度存

32、筒=R=R8000.08000.0瓦驮侬度存储血斯除度报警位=R=RH瓦斯特度断电位瓦斯饰度断电位图6瓦斯浓度控制程序QI7110V直流电压信号，送人A/D转换模块进行模数转换，转变为PLC内部能识别的二进制信号。压力参数的设置与矿井的深度、巷道的截面等诸多因素关，所以?设计利用触摸屏进行PID参数设置。图7PID参数设置其设置调用了压力子程序见附图.PID参数设置倯后要分别对压力设定值、增图8压力中断子程序?系统的压力控制是用SMB34定时设定的时间周期进行中断处理的，利用16SMB34固定的时间间隔作为采样周期，对模拟量AIW0输入进行采样,然后通?A/D转换模块进行模数转换.中断子程序如

33、图8所示.压力中断程序分两部分进行处理数据,?部分将转换后的数据存储到VD128中与设定的压力值进行比獥处理。假设矿井内的气压在?大气压或在设定的某?大气压力数值以上，PLC通?控制变频器，工作通风机与备用通风机循环工作，由矿井的气压参数通?PLC运算去控制变频器来达到风机的转速的控制；当出?突发事故,或矿井内的气压低于设定的某?气压参数时,VD128的压力值与工频压力值VD136进行比獥，若VD128小于或等于VD136的值，则当前运行通风机将由变频转到工频运行，此时如敒仍满足不了通风的需要时，工作通风机与备用通风机不再循环工作，并动?换为同时工作，另外，接入的备用通风机根据矿井的气压参数进

34、行变频运行，加大对矿井内的通风量，直至矿井内的气压生至设定的大气压力数值以上，工作通风机与备用通风机恢复循环工作。压力中断程序如图9所示。闰络3030|压力控制R R口调主程序转换控需系统输入值5M0.0EN网舞3939I I底方下限报警愎振瀚入压力压力下限位，田IY)压力下限存楣何络40模拟输入压力值=R压力工频存储10.4m4im4i指示灯?压力下限位压力下限指示?TIC)图9压力中断程序5.3温度控制部分?设计的风机设轴承温度和定子温度?热保护.综合所选用的风机身特性和国家规定标准，设置了风机轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度.17轴承温度保护设置85c为报警温度，90c为跳闸温度。定

35、子温度保护设置120c为报警温度，125C为跳闸温度。由于PLC所能识别的是数字量信号，所以要对传感器采集的电压或电流信号的输入信号进行转换。若输入电压范围为010V的模拟量信号，则对应的数字量结敒应为032000或需要的数字。若数据格式为单极性，模拟量信号的类型为电压信号，满量程为010V,那么根据公式1可得轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度所对应的数量和电压的关系如表3所示.表3工程值与数字量对应关系温度值(C)数字量电压值(V)12023652。27。3912524347.87.618518782.65。879019478。36.09模拟量和数字量的转换公式为:(yAL)/(AH-AL

36、)=(X-0)/(65535-0)(3)y:转换?后的工程值(多少电流)AH：工程值的上限(电流的上限)AL:工程值的下限(电流的下限)X:工程转换后的数字量值(电流转换后的数字值)若数据格式为单极性模拟量信号的类型为电压信号，满量程为010V,那么根据公式1可得轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度所对应的数量和电压的关系如表3所小。模拟量信号的类型及范围是通?模拟量模块右下侧的DIP设定开关进行输入和输出信号选择的。6 6结束语利用PLC变频器和离心机通风系统进行能技术改造，不仅简化了系统，提了设备的可靠性和稳定性，设备的操作和维护方e，省能耗，同时也大大x提了煤矿生产的安全系数.另外还可以

37、根据需要配置相应的通信模块，?方ex成集散式控制系统，进行?程?控?场设备的运行状态，提了企业的生产率和经济益，?定的推广价值。18致谢在毕业设计?程中，得到导师的悉心指导。特别是在课题的设计?程中，对论文的技术问题，导师都花费了大量的心血，付出了大量的劳动，并?直给予我无微不至的指导与多方面的帮助，使我的知识、能力等各方面都了?大的进步，在此，谨向导师表示最衷心的感谢！在课题进行期间，学院为我们提供了良倯的学习和设计环境。在课题的研究和进展中，同同学也给予了?大的帮助，这里也?同表示感谢！由于时间和知识水平所限，论文中还可能会许多维漏或错误之处，恳请各位老师和同学批评指正.参考文献1殷洪义.可编程控制器选择、设计与维护M.北京：机械工业出版社，20022周九宁.可编程控制器在矿山设备中的应用J.采矿技术，2004,4(1):45-463彭桂力，刘知贵.集中供热锅炉控制系统的PLC控制J.电力动化设备，2006(9)：75.774马宁，孔红.S7-300PLC和MM440变频器的原理与应用M.北京：机械工业出版社，20065许明，言行，刘坚.大型泵