煤矿的安全生产中矿井通风系统起着极其重要的作用它是煤矿安全生产的关键环节。而矿井通风机又是矿井通风系统的主要设备之一因此对其进行PLC控制的变频调速系统的设计和研究不仅可以大大提高煤矿生产的机械化、自动化水平还能节省大量的电能具有较高的经济效益。本系统将PLC与变频器有机地结合起来采用以矿井气压压力和瓦斯浓度为主控参数实现对电动机工作过程和运转速度的有效控制使矿井通风机通风高效、安全达到了明显的节能效果。且PLC控制系统具有对驱动风机的电机有过热保护、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节能技术改造提供一条新途径。与常规继电器实施的通风系统相比PLC系统具有故障率低、可靠性高、接线简单、维护方便等诸多优点PLC的控制功能使通风系统的自动化程度大大提高减轻了岗位人员的劳动强度。摘要...................................................Ⅰ.Abstract.......................................................Ⅱ第 1 章绪论.......................................................11.1矿井通风系统的简介.....................................11.2本课程设计研究的意义...................................21.3国内外发展状况.........................................2第 2 章系统的结构与工理..........................................42.1系统设计功能..........................................42.2 系统结构.............................................5第 3 章系统硬件择................................................63.1电路设计...............................................63.1.1主电路............................................63.1.2控制电路...........................................73.2 plc的类型........................ ..................83.2.1 plc的概述.........................................83.2.2plc的基本成........................................93.2.3 plc的工作原理.....................................93.2.4.4PLC类型的选用....................................103.2.5 PLC内部分配.......................................113.2.6 CPU模块的外部连接.................................123.2.7 扩展模块的外部连接.................................123.3传感器概述.............................................133.3.1瓦斯浓度传感器.....................................143.3.2 温度传感器.........................................143.3.3 空气压力传感器.....................................153.4变频器部分................... .........................16第4 章通风机总体结构设计....................................174.1结构方案简图设计......................................184.1.1 扩散器............................................184.1.2 集流器与流线罩....................................194.1.3 叶轮...............................................214.1.4 外壳...............................................224.2 第一级叶轮的设计.......................................234.2.1 确定叶轮毂比及轮毂直径..........................234.2.2 确定计算截面.......................................244.2.3 叶片几何尺寸的计算.................................254.2.4键的校核............................................274.3 第二级叶轮的设计........................................294.3.1 确定叶轮毂比及轮毂直径..........................294.3.2 确定计算截面.......................................304.3.3 叶片几何尺寸的计算.................................324.3.4 叶片的绘制.........................................334.4 电机的选择.............................................35第 5 章主通风机系统的软件设计........................................375.1温度控制部分.............................................375.2瓦斯浓度控制部分......................... ..... ........405.3压力控制部分............................ ...............425.4机械故障处理部分........................... ............46致谢......................................................................47参考文献.................................................................48
基于PLC的矿井通风机控制系统设计
煤矿的安全生产中矿井通风系统起着极其重要的作用它是煤矿安全生产的关键环节。而矿井通风机又是矿井通风系统的主要设备之一因此对其进行PLC控制的变频调速系统的设计和研究不仅可以大大提高煤矿生产的机械化、自动化水平还能节省大量的电能具有较高的经济效益。本系统将PLC与变频器有机地结合起来采用以矿井气压压力和瓦斯浓度为主控参数实现对电动机工作过程和运转速度的有效控制使矿井通风机通风高效、安全达到了明显的节能效果。且PLC控制系统具有对驱动风机的电机有过热保护、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节能技术改造提供一条新途径。与常规继电器实施的通风系统相比PLC系统具有故障率低、可靠性高、接线简单、维护方便等诸多优点PLC的控制功能使通风系统的自动化程度大大提高减轻了岗位人员的劳动强度。摘要...................................................Ⅰ.Abstract.......................................................Ⅱ第 1 章绪论.......................................................11.1矿井通风系统的简介.....................................11.2本课程设计研究的意义...................................21.3国内外发展状况.........................................2第 2 章系统的结构与工理..........................................42.1系统设计功能..........................................42.2 系统结构.............................................5第 3 章系统硬件择................................................63.1电路设计...............................................63.1.1主电路............................................63.1.2控制电路...........................................73.2 plc的类型........................ ..................83.2.1 plc的概述.........................................83.2.2plc的基本成........................................93.2.3 plc的工作原理.....................................93.2.4.4PLC类型的选用....................................103.2.5 PLC内部分配.......................................113.2.6 CPU模块的外部连接.................................123.2.7 扩展模块的外部连接.................................123.3传感器概述.............................................133.3.1瓦斯浓度传感器.....................................143.3.2 温度传感器.........................................143.3.3 空气压力传感器.....................................153.4变频器部分................... .........................16第4 章通风机总体结构设计....................................174.1结构方案简图设计......................................184.1.1 扩散器............................................184.1.2 集流器与流线罩....................................194.1.3 叶轮...............................................214.1.4 外壳...............................................224.2 第一级叶轮的设计.......................................234.2.1 确定叶轮毂比及轮毂直径..........................234.2.2 确定计算截面.......................................244.2.3 叶片几何尺寸的计算.................................254.2.4键的校核............................................274.3 第二级叶轮的设计........................................294.3.1 确定叶轮毂比及轮毂直径..........................294.3.2 确定计算截面.......................................304.3.3 叶片几何尺寸的计算.................................324.3.4 叶片的绘制.........................................334.4 电机的选择.............................................35第 5 章主通风机系统的软件设计........................................375.1温度控制部分.............................................375.2瓦斯浓度控制部分......................... ..... ........405.3压力控制部分............................ ...............425.4机械故障处理部分........................... ............46致谢......................................................................47参考文献.................................................................48
