基于PLC與變頻器的礦井通風機集控系統(tǒng)設計.pdf

1、主通風機做為煤礦四大固定設備之一，被形象的稱為“礦井的肺腑”，擔負著向井下輸送新鮮空氣、排放粉塵和各種有毒氣體的重任，對整個礦井的安全生產起著至關重要的作用。因通風機功率大，且需晝夜不停運轉，據統(tǒng)計，其耗電量占全礦井總耗電量的15％至20％，有的煤礦甚至達到30％以上。傳統(tǒng)通風機大都是采用異步電動機拖動，進行恒轉速控制，通過風門或蝶閥節(jié)流耗能來降低風量，造成很大的能量浪費。同時，因現有的通風機設備陳舊、控制技術落后，以及高電壓、大電流和

2、惡略的工作環(huán)境使通風機的故障率一直居高不下，因此，設計一套安全、可靠、高效的通風機控制系統(tǒng)至關重要。
　　 本文對山西某煤礦通風機電控系統(tǒng)進行技術改造和升級，以兩臺軸流式通風機為控制對象，在安全可靠、保證通風的前提下，以“冗余”為系統(tǒng)設計的核心思想，結合變頻技術、PLC控制技術和WinCC組態(tài)技術，設計了一套以西門子S7-400H高可靠性PLC為核心控制器的通風機變頻調速集控系統(tǒng)。該集控系統(tǒng)由配電、傳動、控制、在線監(jiān)控四個部分構

3、成，每個部分均采用冗余設計，避免了因某一處故障或是系統(tǒng)維護而導致通風機停轉事故的發(fā)生，充分保障了系統(tǒng)的高可靠性。該系統(tǒng)有上位機操作、操作臺操作、就地操作三種控制方式，操作簡單，可集中控制兩臺通風機的軟啟動和軟停車的動態(tài)過程，能夠根據實際需要隨時改變通風機電機的轉速，解決了由于設備設計余量而導致“大馬拉小車”的能量浪費問題，克服了傳統(tǒng)的通過調節(jié)風門大小調節(jié)風量的耗能問題。在友好的上位機監(jiān)控畫面下，可以對通風機進行控制，現場通風機的運行狀態(tài)