礦山機電畢業(yè)論文（含外文翻譯）井下風機安全分布式監(jiān)控系統(tǒng)的設計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　井下風機安全分布式監(jiān)控系統(tǒng)的設計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 礦山機

2、電 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b>&l

3、t;/p><p>　　隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)日益被重視，保障安全生產(chǎn)成為煤礦的首要任務。煤礦通風系統(tǒng)是保障煤礦安全生產(chǎn)的核心部分，煤礦通風機作為通風系統(tǒng)的核心設備，其工作狀態(tài)直接煤礦的安全生產(chǎn)。因此，監(jiān)控通風機的工作狀態(tài)，可以有效的保障煤礦安全生產(chǎn)。</p><p>　　本設計采用PLC可編程控制器作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制設備，介紹了PLC在煤礦通風系統(tǒng)中的應用，通過不同的傳感器進行信號采

4、集，編制了能夠?qū)崿F(xiàn)不同控制功能的梯形圖，并簡單的介紹了PLC和其他設備組成的監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　　本監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了風機的安全監(jiān)控，有效的保障了通風機的安全、經(jīng)濟運行，保障了煤礦的安全生產(chǎn)，有效的提高了煤礦的經(jīng)濟效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：煤礦通風機；安全監(jiān)控；PLC</p><p><b>　　Abstract</b><

5、/p><p>　　With the development of our country economy, the safety production of coal mine is attached more and more seriously, and the safe production becomes the primary task of coal mine.Coal mine ventilation

6、system is the core part of coal mine safety production, coal mine ventilator as the core equipment of the ventilation system, its working state directly coal mine safety production. Therefore, monitoring the working stat

7、us of the ventilator can effectively protect the coal mine safety production.</p><p>　　This design adopts the PLC programmable controller as the control equipment monitoring system, introduces the applicatio

8、n of PLC in the mine ventilation system, by different sensors for signal acquisition and program is made to realize different control function of ladder diagram, and simply introduces the PLC and the other located by the

9、 monitoring system.</p><p>　　The monitoring system realized the safety monitoring of the fans, effectively ensured the safety and economic operation of the ventilator, and ensured the safe production of the

10、coal mine, and effectively improved the economic benefit of the coal mine.</p><p>　　Keywords: coal mine fan；safety monitoring；PLC</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1

11、緒論1</b></p><p>　　1.1煤礦安全生產(chǎn)的概述1</p><p>　　1.2目前國內(nèi)外煤礦通風機監(jiān)控系統(tǒng)的狀況1</p><p>　　1.3設計的目的和意義2</p><p>　　1.4本設計所做的工作3</p><p><b>　　2礦井通風系統(tǒng)4</b>&

12、lt;/p><p>　　2.1礦井通風系統(tǒng)概述4</p><p>　　2.2礦井通風機概述4</p><p>　　2.2.1礦井通風機通風方法5</p><p>　　2.2.2風機的簡單調(diào)速方法5</p><p><b>　　2.3風門5</b></p><p>　　

13、2.4礦井的反風方法6</p><p>　　2.5通風系統(tǒng)故障分析6</p><p>　　2.6風機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能需求分析6</p><p>　　3礦井風機監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計7</p><p>　　3.1監(jiān)控系統(tǒng)組成及特點7</p><p>　　3.2井下風機監(jiān)控運行方式的設計8</p>

14、<p>　　3.3風機參數(shù)的檢測8</p><p>　　3.4系統(tǒng)的輸入/輸出統(tǒng)計配置10</p><p>　　3.4.1數(shù)字量/模擬量輸入點和數(shù)字量/模擬量輸出點統(tǒng)計及PLC和模塊選擇10</p><p>　　3.5.2標志位和定時器統(tǒng)計15</p><p>　　3.5系統(tǒng)硬件接線圖17</p><p

15、>　　3.5.1 CPU模塊接線圖17</p><p>　　3.5.2數(shù)字量輸入/輸出模塊接線圖18</p><p>　　3.5.3模擬量輸入模塊接線圖20</p><p>　　3.5.4CPU模塊與數(shù)字量模塊和模擬量模塊連接圖22</p><p>　　4 井下風機監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)23</p><p>

16、;　　4.1 S7-300型PLC編程器STEP7概述23</p><p>　　4.2監(jiān)控系統(tǒng)的軟件流程圖23</p><p>　　4.2.1風機的啟動流程圖23</p><p>　　4.2.2自動控制方式流程圖24</p><p>　　4.2.3反風控制流程圖25</p><p>　　4.3井下風機監(jiān)控系統(tǒng)

17、的程序設計26</p><p><b>　　5結(jié)論45</b></p><p><b>　　參考文獻46</b></p><p><b>　　附錄A48</b></p><p><b>　　附錄B60</b></p><p&g

18、t;<b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1煤礦安全生產(chǎn)的概述</p><p>　　我國是個礦產(chǎn)資源豐富的國家，采礦行業(yè)在國民經(jīng)濟占有很大的比重。隨著我國改革開放，國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系也發(fā)生了質(zhì)的飛躍。作為工業(yè)糧食的煤炭行業(yè)，煤炭產(chǎn)量更是經(jīng)過不到十年的時間，在二十一世紀發(fā)生了質(zhì)的飛躍，我國也一躍成為世界第一產(chǎn)煤大國。</p>

19、<p>　　然而隨著生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，安全與生產(chǎn)的矛盾越來越突出。煤礦作為高危行業(yè)之一，安全生產(chǎn)一直是生產(chǎn)領(lǐng)域中的頭等大事。在1990~2000年的11年間，全國煤礦死亡人數(shù)66196人，平均百萬噸死亡率為5.22。近年來隨著黨中央、國務院對煤礦的安全生產(chǎn)工作的重視，煤礦安全形勢總體趨于好轉(zhuǎn)。2007年全國煤礦死亡人數(shù)3786人，平均百萬噸死亡率1.485，分別比2006年下降20.2％和27.2％。2008年全國事故總量比

20、2007年實際下降1.4％，較大事故、重特大事故起數(shù)下降3％，其中煤礦死亡人數(shù)下降2％，2009年我國煤礦百萬噸死亡率降至0.892。</p><p>　　但是，由于煤礦井下生產(chǎn)條件比較特殊， 除了生產(chǎn)過程復雜、環(huán)境繁多、條件惡劣和場所移動以外，還受到水災、井下起火、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、煤塵、頂板和沖擊地壓等自然災害的嚴重威脅。水災、井下起火、瓦斯爆炸是影響礦井安全生產(chǎn)的主要3個因素，其中瓦斯爆炸是一種瓦斯、

21、煤塵、大火混合型的爆炸災害，最為常見且造成的危害也最為嚴重。瓦斯在掘進面、工作面涌出的多少隨地理情況、煤的生成情況的不同而不同,情況非常復雜,規(guī)律也很難把握,因此難以加以利用。</p><p>　　1.2目前國內(nèi)外煤礦通風機監(jiān)控系統(tǒng)的狀況</p><p>　　最近20年以來，各國煤礦通風機監(jiān)測系統(tǒng)迅猛發(fā)展，對事故的預防起了至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)在讓我們先來看一下各國煤礦通風監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展狀況&

22、lt;/p><p>　　1)英國的MINOS監(jiān)測系統(tǒng)，是英國最有代表性的先進的監(jiān)測系統(tǒng)。它能夠?qū)γ旱V井下環(huán)境進行連續(xù)的監(jiān)測，包括:低濃度瓦斯、高濃度瓦斯、瓦斯抽放系統(tǒng)的負壓、風速、風壓、煙霧及粉塵。</p><p>　　2)德國的TF-200瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)TF-200系統(tǒng)，是YF-24系統(tǒng)的更新產(chǎn)品，功能是擴大傳輸通道，由開始的24個增加到52個。主要傳感器有高濃度瓦斯傳感器、低濃度瓦斯傳感器、

23、CO傳感器、風速傳感器等。主要設備有計算機、打印機、記錄儀、模擬盤。傳輸系統(tǒng)的傳輸方式是調(diào)頻。</p><p>　　3)波蘭的CMM-20m瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，適合于小型煤礦，可配接20個測點，可以用循環(huán)方式監(jiān)測各測點的參數(shù)，包括瓦斯?jié)舛群惋L速等。</p><p>　　4 )美國的CADA監(jiān)測系統(tǒng)，是一種集中監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)分為標準型和擴展性兩種</p><p>　　國

24、外在不斷完善煤礦安全跟蹤預測的基礎(chǔ)上，進一步開展了研究瓦斯突出的動態(tài)預測技術(shù)和突出危險區(qū)域的預測技術(shù)。俄羅斯建立了區(qū)域的預測預報專家系統(tǒng)，德國研發(fā)了超越現(xiàn)實的一種高安全性的通訊技術(shù)，可以完全改變煤礦井下工作人員的工作方式，煤礦工作人員通過數(shù)字眼鏡來檢測機器故障，查看出現(xiàn)故障了的機器，電腦會給出很詳細的有動畫演示的維修步驟，煤礦工作員不需要親自去檢查機器，是完全由電腦來檢查并處理數(shù)據(jù)。在新近研發(fā)的煤礦井下新技術(shù)中特別吸引人注目的是一種井下

25、WLAN無線局域網(wǎng)系統(tǒng)，這種技術(shù)是利用安裝在煤礦工作人員頭盔上的攝像頭，傳送地下煤礦實時圖像同時通過手機耳麥等移動通訊設備借助微型電腦進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，然后專家可以借助煤礦工作人員頭盔上的攝像頭傳送的實時圖片進行觀察與診斷，并通過耳麥進行指導操作，提高了煤礦工作人員的工作效率，也大大降低了危險概率。波蘭和法國對煤層突出的危險進行了分級，實現(xiàn)了科學管理。</p><p>　　我國的監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應用的比較晚，起初從波蘭

26、法國德國英國和美國等國家引進了一批如DAN6400TF200MINOS和Senturion-200通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，裝備了一部分煤礦，并且在引進的同時進行消化吸收并結(jié)合我國煤礦的實際情況，先后研制出了KJ2KJ4KJ8KJ10KJ13KJ19KJ38KJ66KJ75KJ80KJ92等監(jiān)控系統(tǒng)，通過在我國煤礦的大量使用實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦的安全生產(chǎn)和管理起到了至關(guān)重要的作用，各煤礦已把它作為一項重大安全裝備。隨著電子技術(shù)、

27、計算機軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展和企業(yè)自身發(fā)展的需要，國內(nèi)很多單位相繼研制出KJ90KJ95KJ101KJF2000KJ4KJ2000和KJG2000等監(jiān)控系統(tǒng)以及MSNMWEBGIS等煤礦安全綜合化和數(shù)字化網(wǎng)絡監(jiān)測監(jiān)控管理系統(tǒng)。</p><p>　　1.3設計的目的和意義</p><p>　　近年來，我國各行各業(yè)有了很大的發(fā)展，國民經(jīng)濟不斷的提升。但是，我國的煤炭行業(yè)依然存在著安全與生產(chǎn)問題。

28、除了少數(shù)大型煤炭企業(yè)有完善的安全生產(chǎn)保障設備，很多小型企業(yè)因為能力有限，依然無法保障安全生產(chǎn)，導致生產(chǎn)過程中，經(jīng)常發(fā)生瓦斯爆炸等事故，造成不必要的人員傷亡和經(jīng)濟損失。所以，保障安全生產(chǎn)刻不容緩。</p><p>　　煤礦通風系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的重要部分，通風機是通風系統(tǒng)當中的核心設備，其工作狀態(tài)直接影響通風系統(tǒng)運行狀況，一旦風機因為某種故障停止工作，通風系統(tǒng)就會癱瘓，瓦斯就會在井下積聚，當瓦斯?jié)舛冗_到一定濃度時，

29、就會造成瓦斯的爆炸等事故，從而導致工作人員的傷亡和煤礦設備的損壞，給公司造成諸多經(jīng)濟損失。因此，對煤礦風機工作狀態(tài)的監(jiān)控是非常必要的。這樣煤礦的工作人員就能實時準確的掌握風機的工作狀態(tài)，從而有效預防瓦斯爆炸等事故的發(fā)生，保障安全生產(chǎn)，提高煤礦的經(jīng)濟效益。</p><p>　　除此之外，國內(nèi)外高科技監(jiān)控系統(tǒng)的昂貴價格也是導致小型煤礦望而卻步的根本原因，如果能夠設計出價格低廉、操作簡單、維修方便的風機監(jiān)控軟件，小型煤

30、礦就可以對風機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，從而有效解決安全與生產(chǎn)的矛盾，大大減少瓦斯爆炸等事故的發(fā)生，保障了井下工作人員的生命安全。</p><p>　　1.4本設計所做的工作</p><p>　　實時監(jiān)測風機風速、風壓、大氣溫度和濕度。</p><p>　　風機運行狀態(tài)的監(jiān)測，包括正常通風狀態(tài)、反風時候的通風狀態(tài)、風機的啟停等。</p><p>

31、;　　控制風門的開和關(guān)、風機的啟動和停止。</p><p>　　風機之間有電氣和機械閉鎖，保證風機的安全。</p><p>　　控制方式有手動控制方式和自動控制方式。</p><p>　　風機發(fā)生異常狀態(tài)時，能馬上啟動另一臺風機進行運轉(zhuǎn)，當兩個風機都異常時，可以切斷設備的供電電源。</p><p>　　瓦斯的濃度超過報警濃度時候就會報警，超過

32、復電濃度就會切斷設備電源。</p><p><b>　　2礦井通風系統(tǒng)</b></p><p>　　2.1礦井通風系統(tǒng)概述</p><p>　　通風系統(tǒng)是通過各種通風設備，連續(xù)不斷地把地表的新鮮空氣沿著進風井巷送到井下，供給井下人員呼吸所需要的氧氣，不斷地去稀釋和沖淡有害物質(zhì)，使之達到無害程度，同時把井下的污濁空氣排至地面，以保證井下空氣質(zhì)量并

33、將礦塵濃度限制在規(guī)定的安全濃度之下，調(diào)節(jié)井下工作地點的氣候條件，保證井下具有滿足規(guī)定的風速、溫度和濕度，創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境。</p><p>　　從系統(tǒng)組成來看，礦井通風系統(tǒng)是由通風網(wǎng)絡、通風動力和通風控制設施三大部分構(gòu)成。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，礦井通風系統(tǒng)可以分為進風部分、回風部分和用風部分。按進風井出風井的布置方式分為中央式通風、對角式通風、混合式通風。</p><p>　　圖2.1礦井通風

34、系統(tǒng)立體示意圖</p><p>　　Fig. 2.1 stereoscopic sketch of mine ventilation system</p><p>　　2.2礦井通風機概述</p><p>　　礦井通風系統(tǒng)主要由通風機、風門、風井等三大部分組成，其中通風機是通風系統(tǒng)的核心部件，是風機安全監(jiān)測系統(tǒng)的首要監(jiān)測對象。目前，通風機主要根據(jù)風流在葉輪內(nèi)部的流動

35、方向，分為離心式風機和軸流式風機，風流沿徑向流動的是離心式風機，沿軸向流動的是軸流式風機。通風在煤礦安全生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用，煤礦的安全生產(chǎn)必須保證24小時不間斷通風，所以在通風系統(tǒng)設計中，通風機作為礦井通風系統(tǒng)的核心部件一般都重復配置兩臺一樣的通風機組，一臺為主通風機組，一臺為備用機組，以確保通風的不間斷性。本設計中的風機選擇由南陽防暴集團有限公司生產(chǎn)的2臺BDK隔爆對旋軸流式通風機作為監(jiān)測對象。對旋軸流式風機相比于普通軸流式風機

36、，有2個電動機，電機與葉輪直接相連，輸出風壓更大，效率更高，反風能力強。</p><p>　　2.2.1礦井通風機通風方法</p><p>　　按風機工作方式來看，礦井通風機通風方法可以分為壓入式、抽出式、壓抽混合式三種類型。目前，我國生產(chǎn)的通風機防爆、防靜電和防摩擦火花性能都相對較差,采用抽出式和混合式通風工作方式，流過風機的是來自工作面含有瓦斯的污濁風流,非常容易引發(fā)爆炸事故,所以我國

37、大部分煤巷的通風方式是采用壓入式。</p><p>　　2.2.2風機的簡單調(diào)速方法</p><p>　　對旋軸流式風機是由兩個電機驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪與電機直接相連，一個電機帶動葉輪順時針旋轉(zhuǎn)，一個電機帶動葉輪逆時針旋轉(zhuǎn)，從第一個葉輪出來的風經(jīng)過第二個葉輪會加速。通過控制電動機啟動個數(shù)可以簡單實現(xiàn)風速的控制。</p><p><b>　　2.3風門<

38、/b></p><p>　　當人員和車輛可以通行，風流不能通過巷道時，巷道中最少要建立兩座風門，且間距要大于一列車的長度，行人風門間距不小于5m。風道的通斷完全通過來風門的開合來實現(xiàn)。</p><p>　　本設計方案中兩臺通風機各有一個通道，每個通道有三個風門，一個立式風門，一個地面風門，一個斜風門，其中立風門和斜風門是通常系統(tǒng)設計中的冗余考慮，地面風門是倒換風機和調(diào)節(jié)風量時所用。它

39、們都是電動風門，其中立式風門各由一臺低壓三相交流電動機拖動，采用左右水平推拉式，無轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，通過左右限位開關(guān)來檢測風門的位置，斜風門由交流電動機拖動，通過上下限位開關(guān)檢測風門的位置，限位開關(guān)的常開、常閉觸點向PLC發(fā)出信號并且切斷電機供電回路。其布局如圖所示：</p><p>　　圖2.2礦井通風系統(tǒng)示意圖</p><p>　　Fig. 2.2 schematic diagram of m

40、ine ventilation system</p><p>　　2.4礦井的反風方法</p><p>　　反風是指與正常通風時候各大通風巷道、風井的風流流向相反的風流。當井下發(fā)生瓦斯爆炸等火災事故的時候，可以通過采取反風的方式，迅速的改變井下各大通風巷道的風流方向，從而避免火勢的擴大，為搶救工作人員爭取寶貴的時間。并且，反風必須要求迅速，只有最快的時間改變風流的方向，才能最快的撤出危險地

41、帶，最坑的搶救井下遇難人員。</p><p>　　通風系統(tǒng)的反風方法通常有兩大方式:一種是通過在井下建立專門的反風通道反風，另一種是通過控制風機電動機的反向旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)風流的反向。反風通道反風的優(yōu)點是風機不需要停不需要反轉(zhuǎn)，風量大，缺點是需要建立專門的反風通道，并且配置風門和風門絞車。后者的優(yōu)點是直接通過風機電機反向旋轉(zhuǎn)反風，只不過這種方法僅適用于對旋軸流式通風機。本設計由風機電機反轉(zhuǎn)反風。</p>&

42、lt;p>　　2.5通風系統(tǒng)故障分析</p><p>　　通風系統(tǒng)主要由高壓供電系統(tǒng)、低壓供電系統(tǒng)、機械系統(tǒng)三大部分組成。其中，高壓供電系統(tǒng)有高壓開關(guān)、變壓器、高壓電纜等設備。低壓供電系統(tǒng)有低壓開關(guān)、低壓電纜及檢漏裝置等設備。機械系統(tǒng)有通風機等設備。因此通風系統(tǒng)的故障基本就是由組成這三部分當中的單元產(chǎn)生。比如:風機電機一相斷電、風機的電纜短路、變壓器接觸不良等電氣故障,風機的軸承溫度過高、葉輪振動過大等機械

43、故障。</p><p>　　2.6風機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能需求分析</p><p>　　風機能夠?qū)崿F(xiàn)故障時候主備風機切換及風電閉鎖</p><p>　　檢測風機的工作狀態(tài)，當主風機發(fā)生故障的時候，備用風機能夠自動啟動，當備用風機也發(fā)生故障的時候能夠切斷設備電源。</p><p><b>　　瓦斯?jié)舛葯z測</b></p

44、><p>　　當瓦斯?jié)舛瘸迺r能夠報警當瓦斯?jié)舛冗_到復電濃度能夠切斷設備電源。</p><p>　　瓦斯電閉鎖，即當瓦斯?jié)舛瘸弈軌驁缶?，當濃度達到復電濃度能夠切斷設備電源。</p><p>　　風機電氣系統(tǒng)故障檢測</p><p>　　能夠通過電氣采集模塊實時監(jiān)測風機運行時候電機等設備的電流、電壓等信息。</p><p>

45、;　　3礦井風機監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計</p><p>　　3.1監(jiān)控系統(tǒng)組成及特點</p><p>　　本監(jiān)控系統(tǒng)由PLC作為核心，主要是以信號測取裝置和傳感器、通訊裝置等設備組成。其監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如圖3.1所示</p><p>　　圖3.1風機安全監(jiān)控系統(tǒng)示意圖</p><p>　　Fig. 3.1 schematic diagram of

46、the safety monitoring and controlling system of the fan</p><p>　　監(jiān)控系統(tǒng)的通風機由兩套設備組成，其中一套為備用設備，當主設備發(fā)生故障時，備用設備可以頂替主設備馬上進行通風工作。</p><p>　　本監(jiān)控系統(tǒng)由控制、通訊、傳動和檢測四大部分構(gòu)成。</p><p>　　控制部分：工控PLC是控制部分的

47、最為重要的部分，通過它可以完成系統(tǒng)設備的邏輯控制、輸入或者輸出的邏輯閉鎖保護，數(shù)據(jù)的格式化處理以及通風機運行主要參數(shù)的實時采集等方面。</p><p>　　通信部分：通過PROFIBUS電纜將PLC多點接口和上位機的9針D型接口的連接，來實現(xiàn)PLC與上位機的通信。</p><p>　　傳動部分：通過四個電機驅(qū)動風機葉輪旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　檢測部分：通過傳感器

48、、變送器、模擬量儀表、數(shù)字量等設備，將信息輸送到PLC的輸入/輸出模塊進行處理。</p><p>　　風機安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的主要特點:</p><p>　　1）應用先進的計算機技術(shù)，高智能化，功能強大。</p><p>　　2）應用模塊化設計，各部分之間獨立化程度高，備用通道多，易于擴展。</p><p>　　3）擁有多種抗干擾措施，抗干

49、擾能力強。</p><p><b>　　4）監(jiān)測精度高。</b></p><p>　　5）操作簡單易上手，維修方便。</p><p>　　3.2井下風機監(jiān)控運行方式的設計</p><p>　　1）手動控制：煤礦工作人員通過現(xiàn)場觸摸屏進行操作，來實現(xiàn)風機的監(jiān)測與控制。</p><p>　　2）自動控

50、制：當無人操作時，主風機運行出現(xiàn)故障，備用風機能夠自動啟動運行，實現(xiàn)煤礦的連續(xù)安全生產(chǎn)。</p><p>　　3.3風機參數(shù)的檢測</p><p><b>　　1）溫度信號的檢測</b></p><p>　　風機電機的定子繞組溫度和軸承溫度是通過PT100溫度傳感器安裝在風機內(nèi)部測量電阻與溫度采集模塊連接得到的,環(huán)境溫度是通過由北京中高偉業(yè)科技

51、有限公司生產(chǎn)的WZP防爆一體化溫度變送器得到的。</p><p>　　工作環(huán)境：-50~200℃；濕度<90RH%；</p><p>　　儀表精度：0.2-0.5級</p><p>　　供電電源：AC100-250V</p><p><b>　　整機功耗：4VA</b></p><p>　　

52、輸入信號：pt100鉑電阻</p><p>　　輸出信號：4~20mA</p><p>　　通信輸出:RS485，通過此串口與S7-300的通訊模塊連接。</p><p>　　2）風機啟/停信號檢測：</p><p>　　SG4KGT9型開停傳感器是通過測定電機的磁場來間接測定設備的啟停狀態(tài)，并把啟停信號轉(zhuǎn)換成標準信號輸送至PLC，從而實現(xiàn)監(jiān)

53、測煤礦井下各種交流驅(qū)動機電設備的啟/停工作狀態(tài)。</p><p>　　防爆型式： 礦用本質(zhì)安全型，標志為“ExibI"</p><p>　　輸入電源：工作電壓：本安DC8～24V</p><p>　　工作電流：≤10mA</p><p>　　輸出信號：4～20mA</p><p><b>　　3）風

54、量的檢測</b></p><p>　　用的是由北京中高偉業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的LUGB防暴渦街流量計。</p><p><b>　　4）振動參數(shù)的檢測</b></p><p>　　振動參數(shù)的檢測是通過由湯姆斯自動化科技有限公司生產(chǎn)的TMS-HZD-B一體化振動變送器來實現(xiàn)。 TMS-HZD-B一體化振動變送器是傳統(tǒng)的振動傳感器、精密測

55、量電路的相結(jié)合，可以實現(xiàn)高精度振動檢測，并且可以同PLC系統(tǒng)直接連接使用。一體化振動變送器主要安裝在機械設備的軸承蓋上，可以測量振動幅度或者振動速度。它是通過運動線圈切割磁力線而產(chǎn)生電信號的變送器，且安裝簡單，維修方便。</p><p>　　信號輸出：標準電流4～20mA</p><p>　　輸出阻抗：≤600Ω</p><p><b>　　電源：DC24

56、V</b></p><p>　　安裝方式：垂直或水平安裝于被測振動源上，</p><p>　　使用環(huán)境：溫度-40℃～100℃、</p><p><b>　　相對濕度≤90% </b></p><p><b>　　5）壓力檢測</b></p><p>　　壓力檢測

57、不需要檢測動壓，主要是通過電容式差壓變送器檢測風道中的靜壓和全壓。壓力檢測方法采用鉆孔取壓。測量點通常選擇在風機的入口處，通過南京宏沐科技有限公司生產(chǎn)的HM69防爆壓力變送器將測量得到的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號。</p><p>　　信號輸出：標準電流 4～20mA</p><p>　　工作環(huán)境：-20~85℃</p><p><b>　　工作壓力：4MPa&

58、lt;/b></p><p>　　測量范圍：-100KPa~0~200Pa...5KPa...200MPa。</p><p><b>　　6）電氣參數(shù)的采集</b></p><p>　　電氣參數(shù)主要包括電機和電網(wǎng)的電壓、電流、功率、功率因數(shù)。其中電機的電流、電壓包括空載和負載的電流、電壓，以及勵磁電流和電壓。電機參數(shù)主要通過EDA9033

59、A三相電參數(shù)采集模塊得到的。</p><p><b>　　7）系統(tǒng)通訊</b></p><p>　　利用光纖與中央控制室的計算機進行聯(lián)網(wǎng)，從而實現(xiàn)通風機的遠程監(jiān)控。</p><p>　　3.4系統(tǒng)的輸入/輸出統(tǒng)計配置</p><p>　　輸入/輸出模塊是實現(xiàn)CPU模塊與現(xiàn)場輸入/輸出設備連接的橋梁，用戶可通過現(xiàn)場輸入/輸

60、出設備來控制不同用途的I/O模塊。</p><p>　　3.4.1數(shù)字量/模擬量輸入點和數(shù)字量/模擬量輸出點統(tǒng)計及PLC和模塊選擇</p><p>　　S7-300的數(shù)字量輸入模塊是SM321。數(shù)字量輸入模塊是用來連接電子數(shù)字傳感器和外部的機械觸點，是將來自現(xiàn)場的外部數(shù)字量信號的電平轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的信號電平，且含有的數(shù)字濾波功能，可以有效防因外部干擾脈沖或輸入觸點抖動導致的錯誤信號。&l

61、t;/p><p>　　S7-300的模擬量輸入模塊SM331，主要由A/D轉(zhuǎn)換器組成，是用來將模擬量信號轉(zhuǎn)換成CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號。</p><p>　　S7-300的數(shù)字量輸出模塊是SM322。數(shù)字量輸出模塊是將內(nèi)部的信號電平轉(zhuǎn)化為控制過程所需的外部的信號電平，用來驅(qū)動接觸器、燈、電磁閥和電動機起動器等負載，同時有功率放大和隔離的作用。</p><p>　　S7

62、-300的模擬量輸出模塊是SM332。模擬量輸出模塊是將CPU傳送給它的數(shù)字信號成比例的轉(zhuǎn)換為電流信號和電壓信號，從而實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)解與控制。</p><p>　　表3.1數(shù)字量/模擬量輸入統(tǒng)計表</p><p>　　Table 3.1 the number of figures and analog input statistics</p><p>　　表3.2

63、數(shù)字量輸出點統(tǒng)計表</p><p>　　Table 3.2 statistical table of digital output</p><p>　　由表3.1可以查出，一共有48個數(shù)字量輸入點和50個模擬量輸入點。由表3.2可以查出，一共有39個數(shù)字量輸出點。通過對系統(tǒng)I/O點數(shù)的統(tǒng)計，我選擇西門子300系列PLC作為控制核心，314CN的CPU模塊一個。數(shù)字量模塊我選擇兩塊SM323

64、 6ES7 323-1BL00-OAAO型號數(shù)字量輸入輸出模塊，溫度模擬量輸入點是通過通信處理器模塊直接與PLC相連，所以我選擇4塊6ES7 331-7KF02-OABO型號的8通道的模擬量輸入模塊作為其余模擬量的輸入模塊。根據(jù)所有模塊的電流和功耗，電源的額定電流要大于CPU模塊、I/O模塊、及其它模塊的總消耗電流原則，電源模塊選擇PS307 10A。</p><p>　　3.5.2標志位和定時器統(tǒng)計</p

65、><p>　　在控制系統(tǒng)的軟件編程過程中，會用到一些標志位，我把用到的標志位和定時器整理成表3-3。</p><p>　　表3.3中間標志位和定時器統(tǒng)計</p><p>　　Table 3.3 intermediate symbol and timer statistics</p><p>　　3.5系統(tǒng)硬件接線圖</p><

66、p>　　3.5.1 CPU模塊接線圖</p><p>　　3.2CPU模塊接線圖</p><p>　　3.2CPU module wiring diagram</p><p>　　CPU模塊是用來存儲和處理用戶程序的模塊，有輸入輸出端子。我選的是314CPU模塊，擁有24個數(shù)字量輸入端子，16個數(shù)字量輸出端子，左邊是數(shù)字量輸入端子，右邊是數(shù)字量輸出端子。且該C

67、PU擁有多點MPI接口，傳輸速度快，反映迅速等特點。</p><p>　　3.5.2數(shù)字量輸入/輸出模塊接線圖</p><p>　　圖3.3數(shù)字量輸入輸出模塊SM323-1外部接線圖</p><p>　　Figure 3.3 digital output module SM323-1 external wiring diagram</p><p&

68、gt;　　圖3.4數(shù)字量輸入輸出模塊SM323-2外部接線圖</p><p>　　Figure 3.4 digital output module SM323-2 external wiring diagram</p><p>　　SM323是開關(guān)量輸入輸出拓展模塊即數(shù)字量輸入輸出模塊，我選擇2塊SM323模塊，每個模塊擁有16個輸入端子，16個輸出端子。每個端子都可以通過用戶定義來賦予每

69、個端子含義，如圖中所示，所用到的每個端子我都賦予了定義，且定義都不相同。</p><p>　　3.5.3模擬量輸入模塊接線圖</p><p>　　圖3.5模擬量輸入模塊SM331-1接線圖</p><p>　　Figure 3.5 analog input module SM331-1 wiring diagram</p><p>　　圖3.

70、6模擬量輸入模塊SM331-2接線圖</p><p>　　Figure 3.6 analog input module SM331-2 wiring diagram</p><p>　　圖3.7模擬量輸入模塊SM331-3接線圖</p><p>　　Figure 3.7 analog input module SM331-3 wiring diagram</p

71、><p>　　圖3.8模擬量輸入模塊SM331-4接線圖</p><p>　　Figure 3.8 analog input module SM331-4 wiring diagram</p><p>　　SM331是PLC300系列的模擬量輸入模塊，我選擇了4塊8通道的SM331模擬量輸出模塊，每個通道輸入一個模擬量信號，每個通道由2個接線端子組成，通過用戶定義賦予每

72、個通道含義，從而實現(xiàn)用戶所需的功能。</p><p>　　3.5.4CPU模塊與數(shù)字量模塊和模擬量模塊連接圖</p><p><b>　　圖3.9模塊連接圖</b></p><p>　　Figure 3.9 module connection diagram</p><p>　　PLC的各個模塊是通過機架相連，通過將每個

73、模塊插到機架的槽位上，實現(xiàn)模塊的連接。我選擇的各個模塊的連接方式按照圖中的連接方式，從而實現(xiàn)模塊之間的連接。</p><p>　　4 井下風機監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)</p><p>　　4.1 S7-300型PLC編程器STEP7概述</p><p>　　STEP7編程軟件是西門子S7-300型PLC的配套編程軟件，是一種可以在通用微機中運行，在Windows環(huán)境下進行

74、編寫程序的語言。用一根電纜連接PC的串行口和PLC的多點接口，即可實現(xiàn)PC與PLC之間的通信。通過STEP7編程軟件 ，可以方便的在微機上使用梯形圖、功能圖、語句表等語言將所要編寫的程序經(jīng)過編譯后通過電纜直接輸送到PLC內(nèi)部存儲中心執(zhí)行，且在調(diào)試運行時，可以直接診斷各個程序的運行狀況，當出現(xiàn)問題時，可以直接進行修改，非常的方便。</p><p>　　4.2監(jiān)控系統(tǒng)的軟件流程圖</p><p&g

75、t;　　因為1#風機與2#風機監(jiān)控系統(tǒng)一樣，所以這里我以1#風機監(jiān)控系統(tǒng)為例做介紹。</p><p>　　4.2.1風機的啟動流程圖</p><p>　　本監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象是隔爆對旋軸流式通風機，隔爆對旋軸流式通風機是開風門啟動，即應該先關(guān)閉通往井下的風門，同時打開地面風門，然后風機啟動，當風機啟動后，應該關(guān)閉地面風門，同時打開通往井下的風門。將地面風門處于開啟狀態(tài)以及通往井下風門處于關(guān)

76、閉狀態(tài)設定為初始化程序。因為隔爆對旋軸流式通風機與普通軸流式風機不同，是由2個電機反向旋轉(zhuǎn)拖動葉輪，當2個電機同時啟動會給電網(wǎng)造成很大的壓力，為了減緩電網(wǎng)壓力，我控制在完成啟動1#風機電機30s之后啟動2#風機電機。</p><p>　　圖4.1風機啟動流程圖</p><p>　　Figure 4.1 blower starting flow chart</p><p&

77、gt;　　4.2.2自動控制方式流程圖</p><p>　　將手動控制方式作為初始化程序，通過按動1#風機電機正轉(zhuǎn)啟動按鈕，經(jīng)過設定的時間后，1#風機能夠?qū)崿F(xiàn)正常通風，沒有故障發(fā)生。若在設定時間內(nèi)沒有實現(xiàn)正常通風，發(fā)生了故障并報警，在無人操作的情況下能夠關(guān)閉1#風機配備的風門，同時啟動2#風機進行正常通風，當2#風機啟動完成后，能夠關(guān)閉2#風機配備的風門，如果2#風機也發(fā)生故障，就切斷設備電源，從而實現(xiàn)煤礦的正常

78、安全生產(chǎn)。</p><p>　　圖4.2自動控制流程圖</p><p>　　Figure 4.2 automatic control flow chart</p><p>　　4.2.3反風控制流程圖</p><p>　　隔爆對旋軸流式風機可以直接通過風機電機反向旋轉(zhuǎn)達到反風的效果，且風量為正向通風的60％,可以滿足反風風量。反風的時候，一定

79、要在風機電機停止轉(zhuǎn)動后，并各個風門位置保持不變，再啟動風機電機反向旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　首先，按下1#、2#風機電機停止按鈕。當1#、2#風機電機完全停止轉(zhuǎn)動的時候，按下1#風機電機反轉(zhuǎn)按鈕，經(jīng)過設定的時間后，按下2#風機電機正轉(zhuǎn)按鈕，從而實現(xiàn)反風控制。</p><p>　　圖4.3反風控制流程圖</p><p>　　Figure 4.3 anti wind

80、control flow chart</p><p>　　4.3井下風機監(jiān)控系統(tǒng)的程序設計</p><p>　　PLC的程序由操作系統(tǒng)和用戶程序兩大部分組成，其中操作系統(tǒng)是用來處理PLC的啟動、調(diào)用用戶程序、刷新過程映像輸入/輸出表、管理存儲區(qū)和處理通信、處理中斷和錯誤等功能。用戶程序是用來處理用戶任務所需要的全部功能。</p><p>　　CPU循環(huán)往復執(zhí)行操作系

81、統(tǒng)程序過程中，操作系統(tǒng)程序在每一次循環(huán)時都要調(diào)用一次主程序OB1。</p><p>　　STEP7通過將用戶編寫的程序和程序中所需要的數(shù)據(jù)放置在塊中，使每個程序部件標準化，然后再通過調(diào)用塊與塊，使用戶程序結(jié)構(gòu)化。這樣可以使程序簡單化且修改方便。</p><p>　　程序編程主要有三種方法，分別是分部編、程線性編程和分塊編程。其中線性編程適用于簡單的控制功能。我選擇采用分塊編程，因為分塊編程

82、是把一個大的任務分成許多個小的任務模塊，然后每個小的任務模塊根據(jù)任務的實際情況編寫相應的子程序進行處理，這種程序雖然結(jié)構(gòu)復雜，但是可以把一個復雜的任務簡單化，子程序也較容易編寫，程序調(diào)試也更為簡單。在程序執(zhí)行過程中，CPU不斷掃描主程序OB1，如果碰到子程序調(diào)用指令就轉(zhuǎn)移到對應的子程序中執(zhí)行。本風機監(jiān)控系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的主要控制程序如下。</p><p>　　（1）主程序OB1,是用來調(diào)用各種功能或功能塊，從而實現(xiàn)

83、各種功能。</p><p>　　（2）OB100：初始化程序，系統(tǒng)程序執(zhí)行之前，必須處于初始狀態(tài)，將規(guī)定的初始狀態(tài)輸入到初始步存儲器位M0.0 ，將初始步M0.0置位于1狀態(tài)變?yōu)榛顒硬?，當風機運行后M0.0被復位。</p><p>　?。?）風機的地面風門的控制程序：</p><p>　　因為兩個風機的地面風門控制功能一樣，所這里以1#地面風門控制為例。按下啟動1#

84、風門電機的正轉(zhuǎn)啟動按鈕，1#風門電機電機正轉(zhuǎn)關(guān)風門，當檢測到風門位置關(guān)到位時，風門電機停止運轉(zhuǎn)。</p><p>　　按下啟動1#風門電機的反轉(zhuǎn)啟動按鈕，1#風門電機反轉(zhuǎn)開風門，當檢測到風門位置開到位時，風門電機停止工作，且正反轉(zhuǎn)之間有電氣閉鎖。</p><p>　　風機的第一個風門的控制程序：1#風門定義為1#風機的第一個風門，3#風門定義為2#風機的第一個風門。且在電機反轉(zhuǎn)開風門時，1

85、#風機的兩個風門與2#風機的兩個風門之間設立閉鎖，以防止通風時形成風流短路。</p><p>　　風機的第二個風門的控制程序：2#風門定義為1#風機的第二個風門，4#風門定義為2#風機的第二個風門。且在電機反轉(zhuǎn)開風門時，1#風機的兩個風門與2#風機的兩個風門之間設立閉鎖，以防止通風時形成風流短路。</p><p>　　風機監(jiān)控系統(tǒng)中正常通風時風機電機的控制程序：兩個風機監(jiān)控系統(tǒng)相同，這里以

86、1#風機正常通風控制程序為例。本監(jiān)控系統(tǒng)的對象是隔爆對旋軸流式通風機，隔爆對旋軸流式通風機是開風門啟動，即應該先關(guān)閉通往井下的風門，同時打開地面風門，然后風機啟動，當風機啟動后，應該關(guān)閉地面風門，同時打開通往井下的風門。因為隔爆對旋軸流式通風機與普通軸流式風機不同，是由2個電機反向旋轉(zhuǎn)拖動葉輪，當2個電機同時啟動會給電網(wǎng)造成很大的壓力，為了減緩電網(wǎng)壓力，我控制在1#風機電機運轉(zhuǎn)啟動完成的30s之后再啟動2#風機電機運轉(zhuǎn)。為避免風機當中的

87、兩個電機同向旋轉(zhuǎn)，在兩個電機之間分別設有電氣閉鎖（即2#風機電機的正轉(zhuǎn)輸出的常閉觸點串到1#風機電機的正轉(zhuǎn)電路中）和機械閉鎖（2#風機電機的正轉(zhuǎn)啟動按鈕常閉觸點串到1#風機電機的正轉(zhuǎn)電路中）。</p><p>　　7）風機反風時風機電機的控制系統(tǒng)：隔爆對旋軸流式風機可以直接通過風機電機反向旋轉(zhuǎn)達到反風的效果，且風量為正向通風的60％,可以滿足反風風量需求。反風控制的時候，一定要注意風機電機完全停止運轉(zhuǎn)后，且保持各

88、個風門的位置不變，再啟動風機電機反向旋轉(zhuǎn)。因為隔爆對旋軸流式通風機與普通軸流式風機不同，是由2個電機反向旋轉(zhuǎn)拖動葉輪，當2個電機同時啟動會給電網(wǎng)造成很大的壓力，為了減緩電網(wǎng)壓力，我控制在1#風機電機運轉(zhuǎn)啟動完成的30s之后再啟動2#風機電機運轉(zhuǎn)。為避免風機當中的兩個電機同向旋轉(zhuǎn)，在兩個電機之間分別設有電氣閉鎖（2#風機電機的反轉(zhuǎn)輸出的常閉觸點串到1#風機電機的反轉(zhuǎn)電路中）和機械閉鎖（2#風機電機的反轉(zhuǎn)啟動按鈕常閉觸點串到1#風機電機的反

89、轉(zhuǎn)電路中）。</p><p>　　風機監(jiān)控系統(tǒng)的手動控制程序：首先，切換系統(tǒng)控制方式為手動控制方式，然后在控制面板上進行功能選擇，選擇所需功能的按鈕即可實現(xiàn)相應功能。1、2#風機手動控制系統(tǒng)相同，這里以1#風機的手動控制程序為例。</p><p>　　通風機手動控制的操作順序：</p><p>　　啟動風機：收到運行通風機的指命→檢測各風門的位置是否處于正確的位置→

90、準備啟動設備→風機電機開始啟動→電機啟動完成→打開風門檢測各風門是否處于正確的位置→風機啟動完成→報告礦調(diào)度室。</p><p>　　停止風機：收到停機指令→停止風機電機的運轉(zhuǎn)→風機電機完全停止轉(zhuǎn)動后→關(guān)閉風門檢測各風門是否處于正確的位置→停止風機完成→報告礦調(diào)度室。</p><p>　　反風控制：收到反風指令→停止風機運行→保持各風門位置不變→風機完全停止轉(zhuǎn)動后，啟動風機電機反向旋轉(zhuǎn)→反

91、風控制完成→報告礦調(diào)度室。</p><p>　　風機監(jiān)控系統(tǒng)的自動控制程序：兩個風機的自動控制程序相同，這里以1#風機自動控制程序為例。在無人操作的情況下，風機正常運行，在運行過程中如果風機出現(xiàn)了異常狀態(tài)，能夠馬上啟動另一個風機進行通風，如果兩個都發(fā)生了異常狀態(tài)，馬上切斷設備電源，從而實現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)。</p><p>　　報警程序：當檢測得到的實際值超過或低于設定的報警值時，就會報警，

92、引起煤礦井下工作人員的注意。因甲烷濃度、溫度、風機靜壓和全壓報警程序基本相同，這里我以風機靜壓、全壓和甲烷濃度的報警程序為例。</p><p><b>　　5結(jié)論</b></p><p>　　隨著我國改革開放，國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，生活水平不斷的提高，人們逐漸意識到生命的寶貴性，安全生產(chǎn)被人們?nèi)找嬷匾暺饋?。高危行業(yè)之一的煤礦行業(yè)，安全生產(chǎn)成為煤礦行業(yè)首要解決的問題，保證

93、煤礦井下工作人員的生命安全刻不容緩。煤礦安全生產(chǎn)的核心部分是保證通風系統(tǒng)的正常工作，通風機是通風系統(tǒng)中最為重要的設備，如果通風機發(fā)生異常將直接影響煤礦的安全生產(chǎn)。因此，監(jiān)控通風機的工作狀態(tài)是非常必要的。本次風機監(jiān)控系統(tǒng)的設計，我的監(jiān)控對象是隔爆對旋軸流風機，西門子S-300PLC作為監(jiān)控系統(tǒng)的核心，通過各種傳感器檢測信號，用STEP7進行軟件程序編寫。系統(tǒng)的控制方式包含手動控制和自動控制等多種控制方式，系統(tǒng)實現(xiàn)了正常通風與反向通風的控制

94、，當一個風機發(fā)生異常狀態(tài)的時候，可以自動啟動另一個風機進行通風，保證通風系統(tǒng)正常工作，當兩個風機都發(fā)生異常狀態(tài)能夠馬上切斷設備電源，實現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)。</p><p>　　由于第一次接觸煤礦通風系統(tǒng)，對這方面的知識了解的比較少，對煤礦通風系統(tǒng)的現(xiàn)場具體情況了解的也比較少，所以在做風機監(jiān)控系統(tǒng)的設計中有很多不足之處，軟件程序編寫上也存在很多不足，我會在以后的工作學習中繼續(xù)努力學習，不斷完善。經(jīng)過本次設計，我對煤礦

95、通風系統(tǒng)有了很深的了解，也從中學習到了很多寶貴的知識，為我今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 胡學林.可編程控制器教程（提高版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[2] 廖常初．S7-300/400 PLC 應用技術(shù)（第2版）[M]．北京：機械工業(yè)出

96、版社，2008.</p><p>　　[3] 薛鵬騫,潘玉民.煤礦安全檢測技術(shù)與監(jiān)控系統(tǒng)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[4] 袁河津.通風安全監(jiān)測知識[M].北京:中國勞動社會保障出版社，2011.</p><p>　　[5] 劉志成,白愛成.通風區(qū)（隊）長[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.</p><p&g

97、t;　　[6] 范天吉. 煤礦通風綜合技術(shù)手冊[M].吉林:吉林電子出版社,2003.9</p><p>　　[7] 游華聰.煤礦通風技術(shù)與安全管理[M].成都：西南交通大學出版社，2003.11</p><p>　　[8] 全國職業(yè)培訓教學工作指導委員會煤炭專業(yè)委員會[M].礦井通風.北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.8</p><p>　　[9] 張惠忱.計算機在

98、礦井通風中的應用[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1992.4</p><p>　　[10] 李建興.可編程序控制器應用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004.7 </p><p>　　[11] 陳榮邦,謝文強.礦井通風[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.</p><p>　　[12] 郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應用技術(shù)[M].南京:東南大學出版社，

99、2003.6</p><p>　　[13] 孫海維. SIMATIC可編程序控制器及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社，2005. </p><p>　　[14] 胡漢華.礦井通風系統(tǒng)設計——原理、方法與實例[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010.5</p><p>　　[15] 廖常初.PLC基礎(chǔ)及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.</p>

100、<p>　　[16]Priba Paul,Pameticky Terry. PLC application for large motor monitoring[M]. 2000, 8 </p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　時間過的飛快，轉(zhuǎn)眼間大學生活就要結(jié)束了。這四年的大學生活，有過喜悅，也有過悲傷，回想起這一路走過的四年，從一

101、個最初的懵懂少年，成長為現(xiàn)在的知識青年，真的是收獲良多。經(jīng)過幾個月的努力，畢業(yè)設計最終完成。回想這幾個月收集資料、查閱相關(guān)圖書、整理資料、進行設計、修改設計直至最終完成設計，我得到了很多的幫助。在這里我要向他們表示衷心的感謝。</p><p>　　首先，我要衷心的感謝張?zhí)m芬老師。張老師是一個有責任心并且平易隨和的人。從最初的設計命題確定，資料收集，老師都給予了很多有建設性的意見。在設計過程中，張老師一有時間就會召

102、集大家開會，查看大家的設計進度，并對設計中錯誤的地方提出寶貴的修改意見?？梢哉f，是張老師的辛勤指導讓我順利完成了本次設計。在這里我要衷心的感謝張老師對我的關(guān)心與教誨。</p><p>　　其次，我要感謝我的同學，在我設計迷茫時，給予我的鼓勵與支持。</p><p>　　最后，再一次向在設計過程中所有幫助、鼓勵、支持過我的人，致以由衷的感謝。</p><p><

103、b>　　附錄A</b></p><p>　　Design and Implementation of </p><p>　　PLC-Based Monitoring Control System for Induction Motor</p><p>　　Maria G. Ioannides, Senior Member, IEEE</p&g

104、t;<p>　　Abstract—The implementation of a monitoring and control system for the induction motor based on programmable logic controller(PLC) technology is described. Also, the implementation of the hardware and soft

105、ware for speed control and protection with the results obtained from tests on induction motor performance is provided. The PLC correlates the operational parameters to the speed requested by the user and monitors the sys

106、tem during normal operation and under trip conditions. Tests of the inducti</p><p>　　Key Words—Computer-controlled systems, computerized monitoring, electric drives, induction motors, motion control, program

107、mable logic controllers (PLCs), variable-frequency drives, voltage control.</p><p>　　I. INTRODUCTION</p><p>　　Since technology for motion control of electric drives became available, the use of

108、programmable logic controllers (PLCs) with power electronics in electric machines applications has been introduced in the manufacturing automation [1], [2].This use offers advantages such as lower voltage drop when turne

109、d on and the ability to control motors and other equipment with a virtually unity power factor [3]. Many factories use PLCs in automation processes to diminish production cost and to increase qual</p><p>　　F

110、ew papers were published concerning dc machines controlled by PLCs. They report both the implementation of the fuzzy method for speed control of a dc motor/generator set using a PLC to change the armature voltage [16], a

111、nd the incorporation of an adaptive controller based on the self-tuning regulator technology into an existing industrial PLC [17]. Also, other types of machines were interfaced with PLCs. Thereby, an industrial PLC was u