煤礦井下主通風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、煤炭行業(yè)作為我國(guó)的支柱行業(yè)，其安全問(wèn)題日益凸顯，如何使煤礦安全生產(chǎn)成為了制約煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵問(wèn)題。煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)作為煤礦生產(chǎn)的四大重要系統(tǒng)之一，擔(dān)負(fù)著保障礦井下良好的氣候條件的關(guān)鍵任務(wù)，即解決井下空氣流通問(wèn)題。一旦井下通風(fēng)不暢，瓦斯?jié)舛壬仙揭欢ǔ潭?，即?huì)造成爆炸塌井，危及礦工的生命安全，因此研究井下通風(fēng)控制系統(tǒng)就顯得尤為重要。
　　本課題以攀枝花花山礦改造為背景，原系統(tǒng)采用風(fēng)門的開度來(lái)控制風(fēng)量和風(fēng)壓，風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于全功率運(yùn)行，不僅

2、可靠性低，而且造成能源極大的浪費(fèi)。因此，本文采用變頻器調(diào)速的方法控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以達(dá)到改變風(fēng)量的目的，實(shí)現(xiàn)了井下風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，大大降低了系統(tǒng)的能耗，增加了風(fēng)量控制的精確度。
　　論文首先系統(tǒng)地概述了井下通風(fēng)控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，確定了本文的研究目的、意義及主要研究?jī)?nèi)容。其次，根據(jù)通風(fēng)控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)與控制需求，給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及控制方式。
　　從能耗的角度分析了傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)風(fēng)門開度方式的不足，并給出了基于變頻調(diào)速的

3、風(fēng)量節(jié)能控制設(shè)計(jì)方案。由于傳統(tǒng)的變頻控制存在數(shù)據(jù)擬合難度大，精確度低的問(wèn)題，本文給出一種基于分段PID控制策略的風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，通過(guò)對(duì)風(fēng)量的直接檢測(cè)，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)量大小和風(fēng)量變化率，實(shí)時(shí)調(diào)整不同工況下的控制強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的快速、精確調(diào)節(jié)。
　　根據(jù)系統(tǒng)的總體架構(gòu)和控制策略，給出了系統(tǒng)主要部件（PLC、傳感器、變頻器）的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了基于分段PID變頻控制的風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)。此外，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集與實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)