基于PLC的矿井通风机监控系统设计毕业设计
基于PLC的风机监控系统设计(硬件)毕业设计(论文)
摘要可编程控制器(PLC)是一种以微处理器为核心,综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术的通用工业控制装置。
它具有使用方便、维护容易、可靠性好、性能价格比高等特点,广泛应用于工业控制的众多领域。
煤矿主通风机是煤矿生产的重要设备，通风机能否正常工作，直接影响煤矿的生产活动。
因此对主通风机实现在线监控有很重要的意义。
本文针对通风机的工作环境和运行特点，以PLC为主控设备，介绍了可编程序控制器（PLC）在煤矿通风系统中的应用；探讨了通风机实现自动控制系统的系统组成和设计；涉及硬件设备的选型与组态；编制了通风机实现自动控制梯形图；并简要介绍了PLC与其他智能装置及个人计算机联网,组成的监控系统。
本系统提高了主通风机设备的自动化管理水平，有力地保证了主通风机设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据。
关键词：煤矿通风机； PLC；在线监控ABSTRACTProgrammable Logic Controller is a kind of universal industrial control apparatus,which taking microprocessor as its core, integrating information technology,automation control technology,networking communication technology. It is applied in more and more industry control fields with the characteristics such as easy application, easy maintenance, well reliability, high performance-price ratio.Primary ventilators are the most important instruments of the colliery.Their working state can directly influence the coal producing processs.Therefore, online monitoring of the main fan there is of much significance. this paper introduced the application of Programmable Logic Controller (PLC) in the coal mine ventilation system ; Discussed the system composition and the design of ventilator realization automatic control system ;Included selection and configureation of hardware; Established the LAD chart of the ventilator realization automatic control ; And briefly introduced the consisting of monitoring system , the system including PLC and other intelligent installments and the personal computer networking, This system raised the automatic management level of the main fanner equipments，guaranteeing the economy of the main fanner equipments circulate credibility. For the management of the equipments and maintained, this system can provide dependable scientific warranty.Keywords:Coal mine ventilator; PLC; Online monitoring目录1 绪论 (4)1.1煤矿通风概况 (4)1.2 PLC的基本概念 (4)1.2.1 PLC的组成部分 (4)1.2.2 S7-300的系统结构 (5)1.2.3 PLC的循环处理过程 (5)1.2.4 S7-300的编程语言 (6)1.2.5 PLC的供电及接地抗干扰问题 (7)1.3 目前国内外的通风机监控状况 (7)1.4本设计所作的工作 (8)2 矿井主通风机系统 (10)2.1主通风机概述 (10)2.1.1主通风机性能参数 (10)2.1.2对旋轴流式风机的结构和工作原理 (11)2.2风门 (11)2.3反风方法 (12)3 主通风机自动监控系统的硬件设计 (14)3.1系统的组成和特点 (14)3.2主通风机在线监控的运行方式的设计 (15)3.3风机参数的检测 (15)3.4该系统的输入/输出统计配置 (16)3.4.1数字/模拟输入点统计及模块选择 (17)3.4.2数字/模拟量输出点统计及模块选择 (20)3.4.3 PLC其它硬件模块统计 (22)3.4.4数字量输入/输出模块接线图 (23)4 主通风机自动化监控系统的软件系统 (27)4.1本设计所用STEP7编程器的相关知识 (27)4.2本监控系统的系统流程图 (28)4.2.1风机的启动流程图 (28)4.2.2自动控制方式流程图 (29)4.2.3反风控制流程图 (30)4.3主通风机监控系统的程序设计 (31)5 结论 (50)参考文献： (51)6 翻译部分 (53)英文原文 (53)中文译文： (63)致谢 (72)1 绪论1.1煤矿通风概况据统计,我国煤矿事故因瓦斯爆炸死亡人数是世界上主要采煤国家，死亡总人数的4倍,百万吨煤死亡率是美国的近20倍、印度的12倍。
基于PLC的矿井通风控制系统设计
基于PLC的矿井通风控制系统设计矿井通风控制系统是矿井安全管理的重要组成部分。
矿井中存在着各种有害气体，如果不及时排除，将极大地影响矿工的健康和劳动生产力，甚至引发事故。
因此，对矿井中气体的监测、控制和处理显得尤为重要。
本文将介绍基于PLC的矿井通风控制系统的设计。
系统组成基于PLC的矿井通风控制系统主要由以下组成部分组成：现场信号采集模块现场信号采集模块负责采集矿井中各种有害气体的浓度、氧气浓度、风速、风量等实时数据，并将这些数据传输给PLC。
PLCPLC作为控制核心，负责接收现场信号采集模块传输的数据，并根据事先设定的控制策略进行计算，输出控制信号。
目前，在矿井通风控制系统中广泛采用西门子、施耐德等知名品牌的PLC。
数据显示与记录模块数据显示与记录模块负责将PLC输出的控制信号转化为实际控制效果，并在屏幕上显示，方便操作人员了解控制效果。
同时，该模块还可将历史数据进行记录，以便对矿井通风控制系统的运行情况进行分析和评估。
控制执行模块控制执行模块负责执行PLC输出的控制信号，并对矿井风机等设备进行控制，以满足矿井通风要求。
系统设计系统设计的关键在于确定控制策略。
控制策略应该能够满足对有害气体的监测和处理，同时具备一定的灵活性，以应对不同的矿井环境。
以下为常见的控制策略：阈值控制阈值控制是指根据一定的阈值范围，对实时采集到的气体浓度、氧气浓度、风速、风量等参数进行监测，并根据阈值调节风量和风速等措施，达到矿井通风要求。
时间控制时间控制是指根据矿井不同部位的气体情况和产煤量等因素，设定不同的通风时间和通风量，以保证矿井通风安全。
预测控制预测控制是指通过数据处理和分析，根据矿井不同部位的气体情况，预测可能发生的有害气体浓度，提前进行调整，避免事故发生。
矿井通风控制系统的重要性不言而喻。
基于PLC的控制方式，具有实时性、稳定性和精确性等优点，已经成为矿井通风控制的主流。
通过合理的控制策略设计和系统组成部分配置，可以实现对矿井通风的有效监测、控制和处理，确保矿工的安全。
基于PLC的矿井通风控制系统设计开题报告
[9]李德俊.煤矿井下局部通风机的使用与控制[J].北京工业职业技术学院学报，2004，5(2)：53～57
[10]李国厚.PLC原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2005
[11]张建华，陈长华等.矿井通风网路可靠性定量分析[J].辽宁工程技术大学学报，2006，16(1)：12～15
[2]李舒伶，任志玲，王玉学等.矿井火灾时期风流控制系统研究[J].辽宁工程技术大学学报，1999，18(2)：125～127
[3]沈海鸿，谢晨阳，刘培根等.预测控制系统在矿井通风系统中的应用[J].辽宁工程技术大学学报，2001，20(3)：270～272
[4]秦彦磊，陆愈实等.基于BP神经网络模型的矿井通风可靠性研究[J].中国地质大学工程学院学报，2006，32(2)：48～49
三、主要研究内容
采用PLC控制技术对原有系统进行改造,设计矿井通风自动控制系统。研究内容包括系统结构和控制方案、控制系统硬件设计、控制系统软件设计。
四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线
通过掌握PLC控制技术对原有系统进行改造,设计矿井通风自动控制系统。步骤如下：
（1）PLC容量和性能的选取要与任务相适应；
毕业论文设计开题报告题目名称基于plc的矿井通风控制系统设计学生姓名专业机电技术教育班级一选题的目的意义近几年来伴随着信息化产业的发展逐渐把自动化控制应用于工业领域基于plc矿井通风控制系统就是创建一流信息化矿井的一部分它主要完成在地面集控中心对矿井通风机的远程开停和在线监测过热保护故障报警等功能
毕业论文（设计）开题报告
题目名称
基于PLC的矿井通风控制系统设计
基于PLC的矿井通风控制系统的设计
基于PLC的矿井通风控制系统的设计作者：程莉来源：《消防界》2020年第12期摘要：井下空气参数的控制是矿井开采、掘进行业不可获取的部分，尤其在对瓦斯的含量需要重点调控的工作场所，矿井内的空气流通条件以及瓦斯气体浓度是对在矿井内作业人员的生命安全起决定性作用的。
PLC是把微型处理器当作中枢使用的数字化调控的工业上专门使用的处理器，即便是处于条件非常差的作业环境中，依然能够工作。
关键词：通风控制;火灾隐患;调控系统一、课题的背景及意义矿井通风的作用是把新鲜的外界空气源源不断地传送到井下，由此提高矿井内空气中氧气的含量，同时把矿井产生的有害气体排出来。
因此，矿井通风是矿井生产过程中一个尤为重要的环节，在矿山的初步建设和运营中起着非常重要的作用。
矿井的通风系统还关系着矿井的消防能力。
火灾燃烧时形成火风压，容易引起局部风流状态紊乱，甚至造成整个通风系统风流状态混乱。
矿井火灾会使井下污染区域内的人员被烧伤、中毒或窒息，会对矿井的人员和设备造成极大的损害，也会造成巨大的经济和社会损失。
良好的通风系统能有效减少火灾隐患和避免火灾事故的发生，且能抑制火势蔓延。
所以，合理地选择评价矿井通风系统对矿井的生产与安全工作至关重要。
本调控系统采用调控变频调速器，把电网供应的常规频率的交流电改变为多个频率特性进行输出，可以做到对交流电机的无级调速。
为了对矿井风机进行智能控制，变频控制系统选用开环控制，该装置可设定任意频率控制电机转速;但若变频调控系统设计成闭环模式时，会根据控制命令和反馈的信息的动态变化，自主获得适合的电机调控频率。
二、国内外发展现状近年来，煤矿产能的扩大和生产的集约化已成为趋势。
矿山设备水平迅速提高，系统得到简化，但是依然存在许多已经挖掘很长时间的老矿，系统很复杂，和许多新矿井的生产能力相比，具有比较高的集中度，给矿井作业系统带来了新的安全隐患。
矿井通风按照作用区域可以划分为三种：用于整个矿井的称之为主要通风机;在矿井内某些分支中用于调控风量、弥补主通风机不足的称之为辅助通风机;用于矿井内某些局部区域通风的称之为局部通风机。
基于PLC的矿井通风控制系统设计改造设计任务书
3.2009年3月2日-4月24日（第3-10周），毕业设计单元部分设计。
4.2009年4月27日-5月1日（第11周），毕业设计中期检查。
5.2009年5月4日-5月22日（第12-14周），设计仿真、程序调试、线路板制作调试，整理、撰写毕业设计报汉字的与本课题有关的外文翻译资料。
3.毕业设计字数在20000字以上。
4.结构图和电路图。
5.I/O地址表、梯形图或程序清单。
三、毕业论文（设计）进度安排
1.2008年12月22日-2009年1月9日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成英文资料翻译和开题报告。
6. 2009年5月25-6月5日（第15-16周）上交毕业设计报告，指导教师、评阅教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩，学生修改整理设计报告。
2.技术指标
（1）PLC容量和性能要与任务相适应；
（2）PLC运行速度要满足实时控制的要求；
（3）传感器接线形式要与PLC的I/O接口相匹配；
（4）系统具有手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护，故障报警等功能。
二、毕业论文（设计）的基本要求
1.毕业设计报告：有400字左右的中英文摘要，正文后有20篇左右的参考文献，正文
院本科生毕业论文（设计）任务书
题目名称基于PLC的矿井通风控制系统设计改造设计
学生姓名
所学专业
机电技术教育
班级
指导教师姓名
所学专业
机电一体化
职称
完成期限
一、论文（设计）主要内容及主要技术指标
1.主要内容
采用PLC控制技术对原有系统进行改造,设计矿井通风自动控制系统。研究内容包括系统结构和控制方案、控制系统硬件设计、控制系统软件设计。
基于PLC控制的变频通风机系统(毕业设计)
毕业设计（论文）题目：基于PLC控制的变频调速通风机系统学生姓名张海斌指导教师刘旭明二级学院机电工程学院专业电气工程及其自动化班级11电气一班学号 1104102012 提交日期 2015年5月14日答辩日期2015年5月16日目录摘要............................................................ I II Abstract .......................................................... I V 第一章绪论. (1)1.1前言 (1)1。
2国内外的研究水平及趋势 (1)第二章控制系统总体设计 (3)第三章硬件设计及选型 (4)3.1 可编程控制器 (4)3。
1。
1 PLC的选型 (4)3.1。
2 PLC与PC连接 (4)3。
2 模拟量输入扩展模块 (5)3。
2。
1 A/D的选型 (5)3。
2。
2 PLC与A/D模块连接 (6)3.3 触摸屏 (7)3.3。
1触摸屏的选型 (7)3.3。
2 触摸屏与PLC连接 (7)3.4 变频器 (7)3。
4.1 变频器的选型 (7)3.4。
2 变频器与通风机的连接 (9)3。
5 通风机 (9)3.5.1 通风机的选型 (9)3。
6 温度传感器 (11)3。
6。
1 温度传感器的选型 (11)3。
6。
2 温度传感器与A/D模块的连接 (11)第四章系统软件设计 (13)4。
1西门子编程软件 (13)4。
1。
1创建本次程序 (13)4.1。
2下载本次程序 (14)4。
1。
3 PLC系统流程图 (15)4。
1.4 PLC接线图 (17)4.1。
5 PLC程序分析 (17)4。
2触摸屏编程软件 (24)4.2.1 设置触摸屏变量 (24)4。
2。
2 创建画面 (25)4。
2。
3 运行系统 (26)第五章结论 (31)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (39)基于PLC控制的变频调速通风机系统摘要近年来我国的通风机品种层出不穷,各个品种的通风机也具有各自不同特点的控制方式。
基于PLC的矿井通风机监控系统设计毕业设计
学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日学位论文独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完成的研究成果.尽我所知,除了文中特别加以标记和致谢的部分外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料.与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果.研究生签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下所完成的学位论文，学校有权保存其电子和纸制文档,可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。
对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理.本学位论文属于：1. 保密，在年解密后适用于本声明；2.不保密。
研究生签名：导师签名: 日期: 年月日毕业论文基本要求1．毕业论文的撰写应结合专业学习，选取具有创新价值和实践意义的论题.2．论文篇幅一般为8000字以上,最多不超过15000字。
3．论文应观点明确,中心突出，论据充分，数据可靠，层次分明,逻辑清楚，文字流畅，结构严谨。
(精选文档)基于PLC的矿井通风机变频操纵系统设计
目录1 绪论 ................................................... 错误!未定义书签。
矿井通风系统简介 ......................................... 错误!未定义书签。
国内外研究状况 ........................................... 错误!未定义书签。
课题的要紧研究内容....................................... 错误!未定义书签。
2 通风系统及主扇风机操纵方案 ............................. 错误!未定义书签。
通风系统的设计方案 ....................................... 错误!未定义书签。
矿井主扇风机的操纵方案................................... 错误!未定义书签。
矿井主扇风机概述 ........................................ 错误!未定义书签。
矿井主扇风机的供电系统 .................................. 错误!未定义书签。
3 系统硬件组成及各部份功能 ............................... 错误!未定义书签。
PLC可编程操纵器部份..................................... 错误!未定义书签。
PLC概述................................................. 错误!未定义书签。
PLC的应用............................................... 错误!未定义书签。
典型的PLC产品 .......................................... 错误!未定义书签。
基于PLC的风机控制系统设计34143【范本模板】
可编程控制器（PLC)是一种以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术的通用工业控制装置。它具有使用方便、维护容易、可靠性好、性能价格比高等特点,广泛应用于工业控制的众多领域.
煤矿主通风机是煤矿生产的重要设备，通风机能否正常工作，直接影响煤矿的生产活动。因此对主通风机实现在线监控有很重要的意义。
In this paper,theworking environmentand operational characteristicsoftheventilator，thePLC as themasterdeviceto introduceaprogrammable logiccontroller（PLC）inthemine ventilationsystem；explorecomposition anddesignoffansystemtoachieveautomatic control system;involved inequipmentselectionand configurationofhardware；the preparation oftheventilatorto achieveautomatic controlladder;and briefly describesthePLC andotherintelligent devicesand personalcomputersnetworkedcontrol system composed of。
1.2 PLC及风机控制系统的发展状况
经过几十年的迅速发展，PLC的功能越来越强大，应用范围也越来越广泛，其足迹已遍及国民经济的各个领域,形成了能够满足各种将需要的PLC
应用系统.随着市场需求的不断提高PLC的发展体现出以下趋势。1。向小型化、微型化和大型化、多功能两个方向发展
基于PLC的主通风机在线监控系统设计
工业仪表 与 自动化 装置
・ ３ ９・
基于Ｐ Ｌ Ｃ 的 主 通 风 机 在 线 监 控 系 统 设 计
李俊秀 ， 李 明旭
（ １ ． 兰州石化 职 业技 术 学院 ， 兰州 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ； ２ ． 成都传 媒 集 团 ， 成都 ６ １ ０ ０ ４ １ ）
摘要 ： 设计 了一种基 于 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 和 ＭＣ Ｇ Ｓ监 控 的矿 井主 通 风机 自动 倒 机 切 换 系统 ， 该 系统 在 运 转 通风机 停 ａ ｋｙ － － 作 前 先启 用备 用通 风机 ， 通过 其 主 副风 门开度 的联 动 配合 ， 保 证风机 自动切换 过
程供给风量和风压的稳定。应用实践表明， 该 系统能保证稳定送风及井下作业的安全。
容 易形成 安全 隐患 。
全 生产 带来 隐患 。为 了保 证 给高 瓦斯 环境 井下 通风
风 量 和风压 的稳 定 ， 该 文设 计 了 一 种 基 于 Ｓ ７—３ ０ ０
关键 词 ： 主 通风 机 ； 自动切 换 ； 稳 定送风 ； Ｐ Ｌ Ｃ； ＭＣ Ｇ Ｓ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ７ ６
ห้องสมุดไป่ตู้文献标 志码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ０— ０ ６ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ｌ一 ０ ０ ３ ９— ０ ３
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｍａ ｉ ｎ ｖ ｅ ｎｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｎ－ － ｌ ｉ ｎ ｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＰＬＣ
２ ．Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ Ｍｅ ｄ ｉ ａ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ４ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文系本人在导师指导下独立完成的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标记和致谢的部分外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。
与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。
研究生签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下所完成的学位论文，学校有权保存其电子和纸制文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。
对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。
本学位论文属于：1. 保密 ，在年解密后适用于本声明；2.不保密 。
研究生签名：导师签名：日期：年月日毕业论文基本要求1．毕业论文的撰写应结合专业学习，选取具有创新价值和实践意义的论题。
2．论文篇幅一般为8000字以上，最多不超过15000字。
3．论文应观点明确，中心突出，论据充分，数据可靠，层次分明，逻辑清楚，文字流畅，结构严谨。
4．论文字体规范按《广东金融学院本科生毕业论文写作规范》和“论文样板”执行。
5．论文应书写工整，标点正确，用微机打印后，装订成册。
教研室（或答辩小组）及教学系意见摘要煤矿的安全生产中，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。
煤矿主通风机监控系统主要包括风机性能检测和风机风量调节控制两部分。
本文以一台矿用对旋轴流风机为控制对象，结合PLC控制技术、变频调速技术和组态监控技术，对矿井通风机进行了PLC控制的状态监测和变频调速的设计和研究。
监控系统采用上位机加下位机的设计模式。
下位机采用可靠性高的可编程逻辑控制器，通过各种传感器和电量采集单元实时监测通风机的性能参数和状态参数、电机的电气参数并能实现远程通讯。
上位机应用北京亚控科技公司开发的KINGVIEW6.52组态软件编写人机界面，将风机工作流程以直观的画面显示出来，实现数据采集和显示、关键数据的记录和报警、生产数据的存储和报表输出、为操作员提供良好的操作界面，完成了风机房的无人值守自动化监控和管理的设计和改造。
在变风量系统中，主要比较了风门调节与变频调节，显示出了变频调节系统不仅能使风机工作在高效区，并且其节能效果要优于其它调节方法，具有很重要的应用前景。
风机调节控制由PLC+变频器控制电机转速实现风量控制。
同时本文还研究了风量调节的算法。
关键词：PLC控制；变频调速技术；矿井通风机；组态王软件；ABSTRACTAs the key component of coal mine safety，mine ventilation system plays an important role in coal mine safety. It is one of the main equipments in the system. So research and design of its variable frequency speed regulation system with PLC control have good economic benefits. It not only improves the mechanical and automatic level of coal production, but also saves large electrical energy.Mine main ventilator monitoring system includes testing and adjusting air volume fan control in two parts. In this paper, a rotating axial flow fan of mine as a control object，combined with PLC control，frequency conversion technology and configuration monitoring technology，PLC control of the mine fan was the state of monitoring and frequency control design and research.Monitoring system uses the host computer plus lower machine design patterns. High reliability and lower machine using programmable logic controller，through a variety of sensors and real-time monitoring of power acquisition unit fan performance parameters and state parameters，the motor electrical parameters and to achieve long-distance communication. We used KINGVIEW6.52 written man-machine interface configuration software developed by Beijing Asia PC application control technology company，the fans to an intuitive work flow screen display，data acquisition and display, record and alarm of critical data，production data storage and Report output for the operator to provide a good user interface，completed the fan room unattended automated monitoring and management of the design and reconstruction.In VAV systems，the main damper adjustment compared with the frequency adjustment，frequency regulation system shows not only make the fans work in high areas，and its energy is more effective than other adjustment methods，a very important application. Regulation and control by the PLC + fan drive motor speed to achieve control of air volume control. At the same time we study the air volume control algorithm.Keywords：PLC control；Variable frequency speed regulation technology；Mine ventilator；Kingview software；目录1 绪论 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2风机监控在国内外研究状况 (1)1.3矿井主风机在线监控的展望 (1)1.4本论文的主要工作和安排 (2)2系统构成及各部分功能 (4)2.1矿井主扇风机 (4)2.1.1矿井主扇风机概述 (4)2.1.2风机主要技术指标 (4)2.1.3风机的特性曲线 (5)2.1.4风量的调节方法 (7)2.2可编程控制器的应用 (7)2.2.1 PLC概述 (7)2.2.2 PLC的基本构成 (7)2.2.3PLC的工作原理 (8)2.3风机参数的检测 (8)2.3.1风压、风量参数的检测 (9)2.3.2振动参数的检测 (10)2.3.3电气参数的检测 (10)2.3.4电机轴承和定子温度检测 (10)2.3.5开关量检测 (11)2.4 变频调速 (11)2.4.1变频调速技术在矿井通风机上的应用概述 (11)2.4.2变频调速的基本原理 (11)2.4.3风机变频调速节能分析 (12)2.4.4变频器的结构 (14)2.4.5 PLC控制变频器的方式 (15)3通信网络的实现 (16)3.1风机自动化监控系统的整体结构 (16)3.2基于现场总线和工业以太网的控制系统 (16)3.2.1现场总线控制系统和以太网技术 (16)3.2.2现场总线与以太网的互连 (17)3.2.3网络的具体实现方法 (18)4系统的硬件设计 (19)4.1系统硬件连接 (19)4.2主电路 (19)4.3控制电路的设计 (19)4.4 器件的选型 (22)4.4.1PLC的选型 (22)4.4.2变频器的选型 (22)4.5变频器与PLC的连接 (23)4.6风量的控制算法 (23)4.6.1变频器输入值计算 (23)4.6.2 U-P和Q-P曲线的拟合 (25)5主通风机监控系统的软件设计 (26)5.1 PLC软件设计 (26)5.1.1主控制程序流程 (26)5.1.2子程序0和1程序流程 (27)5.1.3子程序2和3程序流程 (28)5.1.4子程序4程序流程 (29)5.1.5中断子程序 (30)5.2组态软件设计 (30)5.2.1KINGVIEW 6.52操作界面 (30)5.2.2煤矿主通风机在线监测系统主界面 (30)5.2.3 PLC控制变频器调速系统主界面 (31)结论 (33)参考文献 (34)附录 (35)翻译部分 (40)英文原文 (40)中文译文 (46)致谢 (52)1绪论1.1选题的背景和意义通风机是煤矿的四大固定设备之一，它担负着向井下输送新鲜空气、排出粉尘和污浊气流的重任，具有“矿井肺腑”之称。