基于三菱PLC礦井通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)——文獻(xiàn)綜述(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 20 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述 題 目 基于三菱PLC礦井通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 年 級(jí) 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 職 稱 一、課題背景意義 煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)能否正常工作與礦井內(nèi)工作環(huán)境條件，生產(chǎn)效率，安全生產(chǎn)密切相關(guān)。隨著我國(guó)政府對(duì)各行各業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管力度的不斷加大，尤其對(duì)煤礦生產(chǎn)的安全要求越來(lái)越高，對(duì)煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，提高其運(yùn)行穩(wěn)定性，可靠性，節(jié)能性等勢(shì)在必行。我國(guó)煤礦的重、特大瓦斯事故所造成的井下人員大量傷亡均源于通風(fēng)系統(tǒng)抗災(zāi)能力不足致使正常生產(chǎn)時(shí)的分區(qū)通風(fēng)在瓦斯爆炸條件下受到破壞爆炸氣體進(jìn)入了爆源以外的廣泛區(qū)域使其他通

2、風(fēng)分區(qū)乃至全礦井下的人員中毒死亡。 煤礦安全規(guī)程對(duì)煤礦通風(fēng)有嚴(yán)格的要求和限制特別在高突礦井明確禁止使用串聯(lián)通風(fēng)。因此以各采掘工作面為核心的分區(qū)通風(fēng)成為了煤礦通風(fēng)的基本規(guī)定和實(shí)踐。在礦井災(zāi)變條件下維持正常分區(qū)通風(fēng)的能力是評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)抗災(zāi)能力的基本考慮因素。除巷道布置這一重要但難以調(diào)整的因素之外分區(qū)通風(fēng)及風(fēng)量分配調(diào)節(jié)主要依靠于風(fēng)門、風(fēng)窗等通風(fēng)設(shè)施的應(yīng)用其類型、數(shù)量、分布上的合理性是影響通風(fēng)系統(tǒng)合理性的基本因素扇風(fēng)機(jī)及通風(fēng)構(gòu)筑物受礦井生產(chǎn)活動(dòng)及災(zāi)變影響而失去原定功能時(shí)礦井通風(fēng)維持在合理水平上的能力則是通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的重要標(biāo)志。二、 課題的主要任務(wù)和目標(biāo) 本論文設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是針對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)中主

3、扇風(fēng)機(jī)的運(yùn)行的控制。通過(guò)對(duì)通風(fēng)機(jī)電機(jī)定子溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，良好的掌握風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)，保證風(fēng)機(jī)能正常的工作，在風(fēng)機(jī)出現(xiàn)工作疲軟或者效率降低的情況下切換風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，達(dá)到整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而為井下工作創(chuàng)造良好的環(huán)境，保證生產(chǎn)的安全。同時(shí)還通過(guò)傳感器對(duì)井內(nèi)空氣壓力，瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以保證安全的工作條件，減少事故的發(fā)生。同時(shí)使用觸摸屏對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可視性。其中通過(guò)變頻器對(duì)電機(jī)速度的調(diào)節(jié)達(dá)到調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的調(diào)節(jié)，根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)壓的調(diào)節(jié)能使在節(jié)能和提高風(fēng)機(jī)效率方面性能大大提高。本控制系統(tǒng)具有通風(fēng)機(jī)組的啟動(dòng)、互鎖和過(guò)熱自動(dòng)切換等功能。因設(shè)計(jì)系

4、統(tǒng)中使用了PLC所以與使用常規(guī)繼電器實(shí)施的通風(fēng)系統(tǒng)相比，具有故障率低、可靠性高、接線簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，PLC的自動(dòng)控制功能和程序話工作方式使通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度大大提高，降低了崗位人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。PLC和變頻器與空氣壓力變送器，以及瓦斯?jié)舛葯z測(cè)器的配合使用，使系統(tǒng)控制的可靠性和安全性一級(jí)穩(wěn)定性大大提高，降低了通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的成本，不僅節(jié)約了電能，而且還提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。三、礦井通風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)及分類 地面主扇風(fēng)機(jī)其整體性好，并且采用內(nèi)置防爆電機(jī)拖動(dòng),不受外界干擾。風(fēng)機(jī)的主要特點(diǎn)是：浴爐。 鹽浴爐是以熔融鹽為加熱介質(zhì)將工件浸入鹽浴內(nèi)加熱的一種工業(yè)浴爐。工作范圍較廣?？梢酝瓿筛黜?xiàng)熱處理工藝，如局

5、部加熱、淬火、回火、正火和化學(xué)熱處理等。在浴爐中，工件與液體介質(zhì)相接觸，進(jìn)行對(duì)流換熱，換熱系數(shù)大。工件不與外界空氣相接觸，始終處于鹽浴內(nèi)，而在出蘆是會(huì)有一層鹽膜附著在工件上，因而不易被1、本設(shè)計(jì)采用電機(jī)與葉輪直聯(lián)的方法，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，改變了當(dāng)前煤礦抽出式軸流風(fēng)機(jī)全部采用皮帶輪傳動(dòng)或長(zhǎng)軸傳動(dòng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，使維修和操作方便。2、本設(shè)計(jì)配套電機(jī)為YB系列的YBFe派生系列，隔爆型三相異步電機(jī)。電機(jī)置于全封閉型，并具有一定耐壓強(qiáng)度的密閉散熱罩中并于外界非瓦斯氣相通。使電機(jī)始終處于無(wú)瓦斯空氣之中運(yùn)行，起到了雙重隔爆效果。3、風(fēng)機(jī)與擴(kuò)散器之間設(shè)置后導(dǎo)葉，以提高靜壓效率，使得節(jié)能效果顯著。與目前使用的局扇群

6、相比，可節(jié)電六倍，與離心式風(fēng)機(jī)相比可節(jié)電40%。   4、該機(jī)可以反轉(zhuǎn)反風(fēng)，不必另設(shè)反風(fēng)道，具有節(jié)約基建投資和反風(fēng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。   5、葉輪的葉片安裝角度可以調(diào)整，其范圍為：30度、33度、36度、39度、42度五個(gè)角度級(jí)。在使用同一規(guī)格風(fēng)機(jī)中，可根據(jù)生產(chǎn)擴(kuò)大的要求來(lái)調(diào)整葉片安裝角度。   6、該機(jī)配置了防止摩擦火花裝置，確保了整機(jī)安全防爆性能。   7、該機(jī)采用特殊設(shè)計(jì)，性能曲線無(wú)駝峰，在任何網(wǎng)絡(luò)阻力情況下，均能穩(wěn)定運(yùn)行。四、課題實(shí)現(xiàn)的基本要求 通過(guò)啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)系統(tǒng)后，空氣和瓦斯傳感器開始監(jiān)測(cè)井下工作環(huán)境，同時(shí)

7、控制變頻器1開始運(yùn)行，1#風(fēng)機(jī)開始工作，同時(shí)定子溫度傳感器監(jiān)測(cè)1#風(fēng)機(jī)電機(jī)定子溫度，并通過(guò)溫度變送器將定子溫度的模擬值轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)4-20Ma，并且送至PLC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊FX2N-4AD中，F(xiàn)X2N-4AD將送達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC可以讀取的二進(jìn)制形式的數(shù)字語(yǔ)言，并且通過(guò)程序設(shè)定，將此溫度值與預(yù)先設(shè)置的溫度值進(jìn)行比較，并且送至觸摸屏一個(gè)信號(hào)進(jìn)行顯示使用。若改溫度值大于預(yù)先設(shè)置的溫度值，說(shuō)明風(fēng)機(jī)溫度過(guò)高，系統(tǒng)通過(guò)程序的運(yùn)行自動(dòng)切換2#風(fēng)機(jī)變頻器運(yùn)行，2#風(fēng)機(jī)開始工作，同時(shí)1#風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng)2#風(fēng)機(jī)電機(jī)定子溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)再次切換1#風(fēng)機(jī)，如此循環(huán)往復(fù)，使兩個(gè)風(fēng)機(jī)輪流投入工作。保證

8、整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工作過(guò)程中，空氣壓力壓力傳感器與瓦斯?jié)舛葯z測(cè)器也通過(guò)變送器將其檢測(cè)值送人PLC中進(jìn)行運(yùn)算及格式轉(zhuǎn)換，當(dāng)空氣壓力低于預(yù)設(shè)值時(shí)，同時(shí)強(qiáng)制兩風(fēng)機(jī)同時(shí)工作增大鼓風(fēng)量，直至空氣壓力大于設(shè)定值，當(dāng)瓦斯?jié)舛戎蹈哂谠O(shè)定值時(shí)，切斷井下電源，保證安全，同時(shí)通過(guò)觸摸屏以及報(bào)警器輸出報(bào)警信號(hào)。五、主要完成任務(wù)：1實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、軸承溫度、定子溫度、電壓、電流、功率、效率等。2在變頻運(yùn)行時(shí)，該系統(tǒng)能根據(jù)壓力傳感器的模擬量輸入，經(jīng)PLC內(nèi)部運(yùn)算，計(jì)算出系統(tǒng)滿足安全生產(chǎn)所需的風(fēng)量大小對(duì)應(yīng)的變頻器輸入電壓值，經(jīng)擴(kuò)展模塊模擬量輸出控制變頻器自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

9、3本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多種報(bào)警功能，如風(fēng)機(jī)定子，軸承溫度超限，瓦斯?jié)舛冗^(guò)高報(bào)警，以及變頻器出現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)警，及時(shí)處理的功能。4 用工程制圖軟件繪制系統(tǒng)主電路圖和PLC及擴(kuò)展模塊接線圖。5 用三菱FX2N編程軟件編出PLC梯形圖。6模擬風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，用步科觸摸屏軟件繪制煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主界面和PLC控制變頻器調(diào)速系統(tǒng)主界面。瓦斯?jié)舛?、風(fēng)壓、軸承溫度等監(jiān)控量的趨勢(shì)曲線、超限報(bào)警和數(shù)據(jù)報(bào)表功能參考文獻(xiàn)：1張建華礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性的研究M北京：科學(xué)與財(cái)富，20112何昆二氧化碳抑爆性能實(shí)驗(yàn)研究J學(xué)位論文，20063趙盼.基于PLC的礦熱爐低壓無(wú)功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的研制J西安科技大學(xué)，4張琳果園枝條營(yíng)養(yǎng)

10、缽成型工藝及裝備研究M河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，20125陳玖英基于TDLAS的分布式光纖瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究J20076趙盼.基于PLC的礦熱爐低壓無(wú)功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的研制D.西安科技大學(xué)，20117陳建明.等電氣控制與PLC應(yīng)用M北京：電子工業(yè)出版社，20068李月紅,吳永祥變電所監(jiān)控及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J工礦自動(dòng)化，2005，(3)：27289丁紀(jì)凱.許逸舟基于PLC和現(xiàn)場(chǎng)總線的污水處理系統(tǒng)J機(jī)電一體化，2006(1)：808310吳中立礦井通風(fēng)與安全M徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1989：13811魏樹偉網(wǎng)絡(luò)集成型多功能井下風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的研究M北京：中南大學(xué)，200612陳仕瑋礦井主要用通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控現(xiàn)狀及展望J煤礦安全，1999，(12)：394113徐鵬張雙樓礦西翼通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整及經(jīng)濟(jì)效果分析J煤礦安全，2001，(4)1