井下通风机控制系统的研究.pdf

I业自 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 3 ． 1 2 ． 0 0 8 井下通风机控制系统的研究 苏毅超 阜新矿业集团有限责任公司 艾友煤矿， 辽宁阜新 1 2 3 0 0 摘要 通风系统是井下生产四大系统之一，对于矿井风机的控制研究成为安全生产的重要环节。针对风机工作环境恶劣， 井下 风速多变的实际情况 ，组建了井下通风机监测控制系统，应用 L a b v i e w 软件进行了虚拟仿真，对比理论研究，证明了虚拟研究 的可靠性 ，为矿井风机的实时控制提供了参考借鉴。 关键词 通风机 ；可编程控制器 ；组 态软件 ；虚拟仿真 中图分类号 T D 6 3 5 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 3 1 20 0 2 7 0 4 Re s e a r c h o f t h e Co n t r o l S y s t e m f o r M i n e Ve n t i l a t i o n Fa n s S U Yi -c h a o Ai y o u Co a l Mi n e o f F u x i n Mi n i n g Gr o u p L L C F u x i n1 2 3 0 0，C h i n a Ab s t r a c t Ve n t i l a t i o n s y s t e m i s o n e o f t h e f o u r do wn h o l e p r o d u c t i o n s y s t e m ， mi n e f a n c o n t r o l r e s e a r c h i s a n i mp o r t a n t p a r t o f t h e p r o d u c t i o n s a f e t y ．I n v i e w o f t h e fan p o o r wo r k i n g c o n d i t i o n s a n d t h e a c t u a l s i t u a t i o n o f d o wn h o l e wi n d s p e e d c ha n g i n g ， t h e mi n e fan mo n i t o r i n g a nd c o nt r o l s y s t e m i s s e t u p， a p p l y i n g t h e L a b VI EW s o f t wa r e c a r r i e s o n t h e v i r t u a l s i mu l a t i o n， c o mpa r i n g t h e o r e t i c a l r e s e a r c h， p r o v e s t he r e l i a b i l i t y o f v i rtu a l r e s e a r c h， p r o v i d e s a r e f e r e n c e f o r t h e r e al-t i me c o n t r o l o f mi n e f a n． Ke y wo r d s fan； P LC； c o n f i g u r a t i o n s o f t wa r e； v ir t u al s i mu l a t i o n 0 绪论 在煤矿开采中 ，矿用通风机运行状态监测 系 统起着重要的作用，为煤矿的安全生产提供了很多 重要的安全参数。因此，对于井下通风机的运行状 态进行监测和控制在矿井安全生产 中有着重要的意 义。由于井下通风机成管网状布局，牵一发而动全 身 ，因此要从一个完整系统综合考虑，而不能只考 虑其本身， 设计的目的也包含了整个通风系统的优 化以及通风系统运行的高可靠性和可控制性 。 1 总体方案设计 根据矿用通风机运行状态监测系统在监测通 风机运行状态 时所需要 收集 的相关信 息进行系统 的总体设计 。监测系统的传感器把故障信息进行 收集 ，通过信号放大器放大后把故障信息传送到 计算机中进行分析 ，然后对相关故障通过P L C 进 行处理和报警 ，并在监测界面显示相关信息以及 对通风机进行控制 。该监 测系统所监测的风机状 态物理量有轴承温度和振动 、风量 、风压 、瓦斯 浓度、一氧化碳浓度，电机电流电压和功率等『2 1。 图 1 是整个系统设计 的框 图。 图 1总体设计框图 2 硬件设计 矿用 通风 机运行 状态 监测 系统 主要 由工业 控制 计 算机 、各 类传 感 器 、控 制柜 包括 P L C、模块等 、操作台、监控软件、通讯接口 等组成 1 。矿井通风机运行状态监测系统 的硬件 结构如图2 所示 。 2 ． 1 P L C的地址分配 本 设 计 选 选 用 F X 一 4 8 MR 一 0 0 1 基 本 单 元 的 P L C ，F X 一 8 A D的模拟量输入模块。P L C的输入地 收稿 日 期 2 0 1 3 1 1 2 0 圆皿 蒌 图 2 矿井通风机运行状态监测系统硬件组成示意图 址分配 如表 1 所 示 。P L C的输 出地址分配 如表 2 所示 。 表 1 系统 的输入地址分配 注l 风机的 左轴承温度传感器S Q l l ， 右轴承温度传 感器S Q 1 2 。 2 风机的左轴承温度传 感器S Q 1 3 ， 右轴承温度传感器S Q 1 4 。 1 风机的左轴承振动传感器S Q 2 2 ，右轴承振动传感器S Q 2 3 。 2 风机的左轴承振动传 感器S Q 2 4 ， 右轴承振动传感器S Q 2 5 。 表2 系统的输出地址分配 2 ． 2 P l _ C外部接线图 图 3 是 F R A 7 4 0 7 5 K C H T变频器与P L C接线 图 ，P L C的输 出端 口Y 0 1 2 和 Y 0 1 4与变频器 的数 字输入端 R H和 R L 连接 ，用 于变频器调速控制 。 当瓦斯浓度和一氧化碳浓度高于报警浓度时 ， P L C 控制变频器调速 。 图 3 P L C 与变频器的接线图