基于PLC的矿井通风控制系统设计
基于PLC的矿井局部通风机智能远程监控系统设计与实践
上 位工 控机 系统 由工 业 控 制 计 算 机 （ 工控 机 ） 、 后 备 电源 （ Ｕ Ｐ Ｓ ） 等组成 ， 主 要 根 据 采 集 的 局 部 通 风 机 及 控 制设 备数 据 和 友 好 的 软 件 平 台 ， 实 现 局 部 通 风 机 的 运 行监 视和 控 制 管 理 ， 完 成 局 部 通 风 机 远 程 参 数 的显 示（ 如开关状态 、 保护型号、 事件记录、 电压 、 电流等） 、 运 行参 数设 置 及 数 据 处 理 、 查询 、 远程起停、 故 障复 位 等 功能 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ７—１ ９
此部分主要由风机参数监测单元 （ 综保 、 传感器） 、 井下监控分站、 防爆摄像仪和井下隔爆交换机组成 。 风 机参 数监 测 单 元 ： 负 责 现 场 设 备 数 据 的采 集 与 转发 ， 并 下 发执行 中心发 出的遥 控执行 命 令 。 井 下监 控分 站下 位 机采 用 西 门子 ｓ ７系 列 Ｐ Ｌ Ｃ作 为 监控 核心 。利 用 ｓ ７的模块 化 结 构 ， 系统 配置 相 应 的 通信模块与进线开关 、 双电源开关进行通信 ， 完成风机 及 控制设 备 的监 控 ， 同时 完 成 控 制 开 关 综 合 保 护 器 与 地 面上 位工 控机 间 的数据 上传 及命令 下 达 。 监视 局 部通 风机 图像 的防爆 摄 像 仪通 过 防爆 网线 就近接人交换机 ， 将现场图像传送至地面监控中心。
部 通风 机稳定 、 可靠 、 连续 运转。 关键词 ： 煤矿 ； 局 部通风机 ； 远程监控 ； 智能
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８—０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ７ ２ 中 图分 类 号 ： Ｆ ４ ０ ３ ． ７； Ｔ Ｄ ６ ７ ６ 文献 标 志 码 ： Ｂ
基于PLC的风机控制系统设计讲解
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，组成的控制系统。
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；在线控制Design of Fan Control System Based on PLCAbstractThe piogiammable logic controller (PLC) is a micioprocessor core, a comb ination of computer technology, automatic control technology and network communication technology, general industnal contiol devices・It has easy t o use,easy maintenance, reliability, high cost peiformance characteiistic s, widely used in many areas of industrial control.The mine veitilator coal pr oduction equipment, the fan can work a direct impact on coal production ac tivities. Therefore, the main fan to achieve online monitoring of very impoita nt significance.In this papei\ the working environment and operational characteristics o f theventilator, the PLC as the master device to nitioduce a piogiammable lo giccontfoller (PLC) in the mine ventilation system; explore composition an d designof fan system to achieve automatic control system; involved in equip mentselection and configuration of hardware; the pieparation of the ventilato i to achieve automatic contiol ladder; and briefly describes the PLC and oth enntelligent devices and personal computers networked control system com posed of.This system improves the ventilator equipment automation management le vel, toensure the main ventilator equipment, economic, reliable opeiation, and provides a reliable scientific basis for the management and maintenance of equipmen 匚Keywords: Coal mine ventilator; PLC; Online monitoring目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题的研究意义 (2)1.2PLC及风机控制系统的发展状况 (2)第二章总体方案设计 (5)2.1控制系统的要求 (5)2.2系统构成及工作原理 (5)2.3变频调速节能分 (5)2.4变频调速的依据 (6)2.5离心风机控制原理分析 (6)第3章系统硬件设计 (10)3.1温度传感器的选择 (10)3.2PLC的选择 (10)3.2.1 FP0系列PLC的特点 (10)322 PLC控制系统设计流程 (10)3.3变频器的选择 (11)第4章系统软件设计 (15)4.1 PLC程序设计 (15)4.1.1离心风机转换过程分析 (18)4.1.2系统工作状态 (18)4.1.3状态转换过程的实现方法 (19)4.2程序设计的梯形图 (19)第5章系统可靠性设计及调试 (23)5.1系统的可靠性设计 (23)5.2系统调试 (23)5.21软件系统的调试 (23)5.22硬件系统的调试 (23)5.23软硬件结合调试 (23)结论与展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A —篇引用的外文文献及其译文 (28)附录B部分源程序 (33)附录C:主要参考文献的题录及摘要 (36)插图清单图2-1自动控制系统组成框图 (5)图2-2变频调速在风机中的节能分析 (6)图2-3变频器主电路原理图 (7)图2-4离心风机主电路图 (8)图2-5离心风机控制线路图 (9)图3-1 KA-KM接线图 (10)图3-2 PLC控制系统设计流程图 (12)图3-3 PLC接线图 (13)图4-2变频器接线图 (17)图4-3系统总控制流程图 (21)图4-4启动/停止程序 (21)图4-5比较程序 (22)图4-6模拟量输出程序 (22)表格清单表3-1 I/O分配表 (14)表4-1主电路端子及功能表 (16)表4-2控制电路端子及功能表 (17)表4-3系统工作状态表 (18)在工业生产中的锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合, 风机设备被大量应用，但不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了，在生产过程中，不仅造成大量的能源浪费和设备损耗，而且控制精度受到限制，从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。
PLC矿井通风电机控制系统说明书
目录1.序言 (1)2.选用PLC的理由 (1)3.PLC工作原理 (2)4.题目分析 (4)5.程序编辑 (4)6.硬件连线图 (8)7.梯形图 (9)8.语句表 (13)9.操作说明 (14)10.设计小结 (15)11.参考文献 (15)序言煤矿矿井通风系统是煤矿矿井安全生产的重要组成部分、合理、稳定、可靠的矿井通风系统是保证矿井安全生产的基础，矿井随着深度的增加，开采强度的增大，组合机械化程度的提高，瓦斯压力，瓦斯含量和瓦斯涌出量越来越大，使得矿井通风线路长，通风阻力大，同时矿井和采区所需风量也大幅度增加，为此需及时调整矿井通风系统，对已不能满足矿井安全生产需要和矿井通风能力要求的通风系统进行技术改造。
针对这一系列问题，本系统将使用PLC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。
1．选用PLC的理由1.1 矿井通风的意义矿井通风指借助于机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气，供给人员呼吸，降低井下工作面的温度，稀释并排除各种粉尘及有毒有害气体，创造良好的气候条件，为井下工作人员提供安全舒适的工作环境。
目前，金属与非金属地下矿山点多面广，民营小企业多，多处于交通，通讯不便的欠发达地区。
监管人员严重不足和专业技术人员的匮乏，难以应对越来越专业和具体的监管工作需要，工作质量难以保障。
在一些大中型矿山，由于同时作业的作业面比较多，通风系统的通风效率不能满足生产需要，加之在掘进独头巷道与天井，溜井时，未加强局部通风，致使炮烟中毒事故时有发生。
绝大多数矿山企业未按规定对矿井通风质量进行检测，矿井风量，风速和作业场所空气质量长期不符合安全规程，严重威胁井下工作人员的安全与健康。
1.2 矿井通风的目的矿井通风的目的有两个：在正常生产时期，保证向矿井各用风地点输送足够数量的新鲜空气，用以稀释有毒有害气体，排除矿尘和保持良好的工作环境，确保矿井安全生产；在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其他措施结合，防止灾害扩大。
(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。
新型矿井通风控制系统的设计任务书
（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
本科生毕业论文（设计）任务书
年2月18日
题目名称新型矿井通风控制系统的设计
学生姓名
所学专业
学号
指导教师姓名
所学专业
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。
6. 2009年5月18-6月5日（第14-16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。
2.2009年2月23日-3月8日（第2-3周），指导并审核开题报告、设计方案和英文资料翻译。
3.2009年3月9日-4月12日（第4-8周），毕业设计单元部分设计。
4.2009年4月13日-4月19日（第9周），毕业设计中期检查。
5.2009年4月20日-5月17日（第10-13周），设计仿真、程序调试、线路板制作调试，整理、撰பைடு நூலகம்毕业设计报告。
中要引用5篇以上文献，并注明文献出处。
2.有不少于2000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。
基于PLC的变频调速通风机系统设计
基于PLC的变频调速通风机系统设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的数字计算机。
在工业生产领域，PLC常被用于控制机械和设备，以实现自动化生产和提高生产效率。
本文将介绍基于PLC的变频调速通风机系统设计，以及其在工业应用中的重要性。
一、系统设计原理1. 变频调速通风机系统设计的背景通风系统在工厂和生产车间中发挥着重要的作用，它可以有效地排出室内污浊空气，保持室内空气流通和清洁。
而通风机的工作效率和能耗直接影响到整个通风系统的性能和运行成本。
传统的通风系统中，通风机通常是采用固定转速工作，这种方式会造成能耗浪费和运行不灵活的问题。
使用变频调速技术来控制通风机的转速，可以有效地解决这些问题。
在变频调速通风机系统中，PLC扮演着控制中心的角色。
PLC可以通过接收各种传感器的反馈信号，来监测通风机的运行状态和环境信息，然后根据预设的控制逻辑，来控制变频器对通风机的转速进行调节。
PLC还可以实现与其他设备的联动控制，实现整个通风系统的智能化控制。
1. 系统硬件设计需要选择合适的变频器和通风机，确保其输入输出接口和PLC的通信接口兼容。
还需要选择合适的传感器，如温湿度传感器、风速传感器等，用于监测环境数据。
还需要设计合适的控制柜和布线方案，用于整合各个设备和传感器，并接入PLC进行控制。
在PLC编程方面，需要针对不同的工作场景和要求，设计合适的控制算法和逻辑。
如根据环境温湿度，自动调节通风机的转速；或者根据生产线的工作状态，调整通风系统的运行模式。
在编程时，还需要考虑各种异常情况的处理，确保系统的安全和稳定运行。
3. 系统调试和优化设计完成后，需要对系统进行全面的调试和优化。
通过模拟实际工作场景，验证系统的性能和稳定性。
还需要根据实际使用情况，对系统的控制参数进行调整和优化，以实现最佳的控制效果和能耗节约。
三、系统设计的优势1. 能耗节约通过变频调速技术，通风机可以根据实际需要灵活调节转速，避免了传统通风系统中因为固定转速造成的能耗浪费。
PLC在矿井通风控制中的应用案例
PLC在矿井通风控制中的应用案例矿井通风控制是保障矿工生命安全和开采效益的重要环节。
传统的通风控制方法采用机械控制系统，效率低下，操作不便，难以满足现代煤炭生产的需要。
PLC技术的应用为矿井通风控制带来了新的解决方案。
一、PLC技术在矿井通风控制中的原理PLC是一种用于工控领域的自动化控制设备。
其基本构成包括中央处理器、输入/输出模块、电源模块和通信模块等。
PLC通过读取传感器和控制器的输入信号，运行程序后再输出相应的控制信号，实现对系统的自动化控制。
PLC在矿井通风控制中的应用原理是，将传感器的输入信号（包括温度、湿度和氧气浓度等）与人机界面终端的控制信号相连接，使PLC的程序得以读取这些信号实现控制。
PLC还可以通过通信模块与其他设备进行数据传输，实时监控矿井通风系统的运行情况。
二、1. 山西某矿井通风控制系统山西某矿井的通风控制系统采用了PLC技术。
传感器节点通过模拟信号或数字信号与PLC模块相连，实现实时监测矿井内部的温度、湿度和氧气浓度等数据，并根据数据分析结果向通风系统发送指令。
矿井内的网状结构可以通过PLC技术实现精细化分区控制，根据需要调整通风系统的运行状态。
2. 阳泉某矿井通风控制系统阳泉某矿井的通风控制系统也采用了PLC技术。
该系统可以通过PLC模块实现对通风系统的自动化控制，根据控制算法进行变频器自动调速，实现通风系统的能耗节约和异常情况的报警提示。
同时，PLC 技术还可以实现多传感器数据的监控以及对矿井内部的通风控制的实时调节。
三、PLC技术在矿井通风控制中的优势1. 提高效率：PLC技术可以实现系统的自动化控制，从而提高通风控制的效率和反应速度。
2. 增强安全性：PLC技术可以实时监测矿井内部的情况，提前预警隐患，并发送指令提高施救的效率。
3. 减少能源消耗：PLC技术通过自动化控制、变频器自动调速等技术手段，可以降低通风系统的能耗。
4. 易于维护：PLC系统使用方便，操作简单，故障率低，易于维护。
基于PLC的风机控制系统设计34143
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，组成的控制系统。
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；在线控制Design of Fan Control System Based on PLCAbstractThe programmable logic controller (PLC) is a microprocessor core, a combination of computer technology, automatic control technology a nd network communication technology, general industrial control de vices. It has easy to use,easy maintenance, reliability, high cost perf ormance characteristics, widely used in many areas of industrial contro l.The mine vertilator coal production equipment, the fan can work a dir ect impact on coal production activities. Therefore, the main fan to ac hieve online monitoring of very important significance.In this paper, the working environment and operational charact eristics of theventilator, the PLC as the master device to introduce a pr ogrammable logiccontroller (PLC) in the mine ventilation system; explo re composition and designof fan system to achieve automatic control s ystem; involved in equipmentselection and configuration of hardware; t he preparation of the ventilator to achieve automatic control ladder; a nd briefly describes the PLC and otherintelligent devices and personal computers networked control system composed of.This system improves the ventilator equipment automation manage ment level, toensure the main ventilator equipment, economic, reliable operation, andprovides a reliable scientific basis for the management and maintenance ofequipment.Keywords: Coal mine ventilator; PLC; Online monitoring目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题的研究意义 (2)1.2 PLC及风机控制系统的发展状况 (2)第二章总体方案设计 (5)2.1 控制系统的要求 (5)2.2 系统构成及工作原理 (5)2.3 变频调速节能分 (5)2.4 变频调速的依据 (6)2.5 离心风机控制原理分析 (6)第3章系统硬件设计 (10)3.1 温度传感器的选择 (10)3.2 PLC的选择 (10)3.2.1 FP0系列PLC的特点 (10)3.2.2 PLC控制系统设计流程 (10)3.3 变频器的选择 (11)第4章系统软件设计 (15)4.1 PLC程序设计 (15)4.1.1 离心风机转换过程分析 (18)4.1.2 系统工作状态 (18)4.1.3 状态转换过程的实现方法 (19)4.2 程序设计的梯形图 (19)第5章系统可靠性设计及调试 (23)5.1系统的可靠性设计 (23)5.2 系统调试 (23)5.21 软件系统的调试 (23)5.22 硬件系统的调试 (23)5.23 软硬件结合调试 (23)结论与展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A 一篇引用的外文文献及其译文 (28)附录B 部分源程序 (33)附录C:主要参考文献的题录及摘要 (36)插图清单图2-1 自动控制系统组成框图 (5)图2-2 变频调速在风机中的节能分析 (6)图2-3 变频器主电路原理图 (7)图2-4 离心风机主电路图 (8)图2-5 离心风机控制线路图 (9)图3-1 KA-KM接线图 (10)图3-2 PLC控制系统设计流程图 (12)图3-3 PLC接线图 (13)图4-2 变频器接线图 (17)图4-3 系统总控制流程图 (21)图4-4 启动/停止程序 (21)图4-5 比较程序 (22)图4-6 模拟量输出程序 (22)表格清单表3-1 I/O分配表 (14)表4-1 主电路端子及功能表 (16)表4-2 控制电路端子及功能表 (17)表4-3 系统工作状态表 (18)引言在工业生产中的锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，风机设备被大量应用，但不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了，在生产过程中，不仅造成大量的能源浪费和设备损耗，而且控制精度受到限制，从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。
基于PLC的风机控制系统设计
学号 5《机电传动控制》课程论文论文题目：姓名：刘建峰班级：机电124电话：电子邮箱：962303854qq.提交日期：河南科技大学2014 至2015 学年第一学期课程论文评分表摘要随着科学技术的进步，早期的可编程逻辑控制器已发展为现今的可编程控制器，简称PLC。
PLC是微机控制技术与继电器控制技术相结合的产物，是在顺序控制器上发展起来的。
PLC是以微处理器为核心用数字控制的专用工业计算机。
即使在很恶劣的工业环境中，还能保持可靠运行。
煤矿的生产中，主通风机的系统起着极其重要的作用，通风机能否正常工作，直接影响煤矿的生产活动。
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，还能节大量的电能，具有较高的经济效益。
本文结合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。
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；涉及了硬件设备的选型与组态；并且汇编了通风机自动实现的梯形图；并且简述了PLC与其他智能装置的不同以及组成的控制系统。
关键词：煤矿通风机；PLC；在线控制Design of Fan Control System Based on PLCAbstracthas been developed for the present programmable controller, referred to as PLC. PLC is the With the development of science and technology, the early programmable logic controller bination of the computer control technology and relay control technology, which is developed on the order controller.PLC is a special industrial computer with digital control for microprocessor as the core. Even in a very harsh industrial environment, it can be maintainedIn the production of coal mine, the system of the main fan plays an important role, and the fan can work normally, which directly affects the production of coal mine. So the design and research of PLC control system of frequency control of motor speed, not only can greatly improve the mechanization and automation level of the coal mine production, but also a lot of power, has high economic benefit.In this paper, the design and research of the state monitoring and frequency conversion speed regulation for the PLC control of the mine fan are carried out with the PLC control technology, the frequency conversion technology and the configuration monitoring technology. PLC based control equipment, introduces the application of programmable controller (PLC) in the mine ventilation system; discusses the fan to achieve automatic control system composition and design; relates to the hardwareequipment selection and configuration; compiled the fan to achieve automatic control ladder diagram, and introduces briefly the PLC and other intelligent devices and personal computer network, composed of control system.Keywords: Coal mine ventilator; PLC; Online monitoring目录引言 (1)1.1 PLC及风机控制系统的发展状况 (2)第二章总体方案设计 (5)2.1 控制系统的要求 (5)2.2 系统构成及工作原理 (5)2.3 离心风机控制原理分析 (6)第3章系统硬件设计 (10)3.1 温度传感器的选择 (10)3.2 PLC的选择 (10)3.2.1 PLC控制系统设计流程 (10)第4章系统软件设计 (15)4.1 PLC程序设计 (15)4.1.1 离心风机转换过程分析 (18)4.1.2 实验中系统工作状态 (18)4.1.3 实验中状态转换过程的实现方法 (19)4.2 程序设计的梯形图 (19)结论 (25)参考文献 (27)引言近年来，随着科学技术的不断发展，可编程控制技术日趋完善，PLC 的功能越来越强。
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基于PLC的矿井通风控制系统设计
摘要
本文提出了一种基于PLC的矿井通风控制系统设计。
首先，对矿井通风控制的基本原理进行了介绍和分析；其次，结合矿井通风控制的特点，设计了系统的硬件和软件；最后，通过实验验证了系统的可行性和稳定性。
结果表明，该系统具有较高的控制精度和反应速度，能够有效地保障矿工的生命安全和矿井的正常运行。
关键词：PLC；矿井；通风控制；可行性；稳定性
Abstract
This paper proposes a design of mine ventilation control system based on PLC. Firstly, the basic principles of mine ventilation control are introduced and analyzed; secondly, the hardware and software of the system are designed with the characteristics of mine ventilation control; finally, the feasibility and stability of the system are verified through experiments. The results show that the system has high
control accuracy and response speed, which can effectively ensure the safety of miners' lives and the normal operation
of the mine.
Keywords: PLC; mine; ventilation control; feasibility; stability
1. 前言
矿井通风控制是保障矿工生命安全和矿井正常运行的关键环节。
传统的矿井通风控制多采用机械式和手动式控制，存在响应速度慢、控制精度低、易出现故障等弊端。
为此，该论文提出了一种基于PLC
的矿井通风控制系统，旨在提高通风控制的精度和反应速度，从而保障矿工生命安全和矿井正常运行。
2. 矿井通风控制的基本原理
矿井通风控制是指对矿井内空气流动的控制，以保障矿工生命安全和矿井正常运行。
矿井通风控制的基本原理如下：
2.1 确定通风量和通风流速
通风量和通风流速是矿井通风控制的重要参数，通风量一般用“立方米/秒”或“立方米/分”表示，通风流速用“米/秒”或“米/分”表示。
2.2 确定通风回路
通风回路是矿井通风控制的关键环节，通风回路包括通风道、呼吸道、进风口、出风口等，通风回路的设计应考虑矿井内的温度、湿度、气体组成等因素。
2.3 确定通风风机
通风风机是矿井通风控制的重要设备，通风风机的型号、转速、功率等应与通风量和通风回路匹配。
3. 系统的硬件和软件设计
3.1 硬件设计
该系统由传感器、PLC、通风风机等组成。
传感器用于对矿井内空气流量、温度、湿度等参数进行采集，并将数据通过模拟量传输到PLC；PLC用于对传感器采集到的数据进行处理，并控制通风风机的启停、转速等参数，最终实现对矿井通风的控制。
3.2 软件设计
该系统的软件设计基于Siemens S7-300 PLC，采用LAD、FBD等多种编程语言进行编程设计。
软件设计的主要流程如下：
(1) 配置PLC的IO模块，设置模拟量输入量输出。
(2) 对传感器采集到的数据进行采样和滤波处理，得到平均值。
(3) 计算通风量和通风流速，根据设定值进行控制参数计算。
(4) 根据控制参数计算结果，控制通风风机的启停、转速等参数。
(5) 实时监测矿井内的空气流量、温度、湿度等参数，对传感器采集到的数据进行处理和记录，建立数据报表。
4. 系统的实验验证
为验证该系统的可行性和稳定性，设计了一组实验。
实验过程如下：
(1) 设置系统控制参数：通风量为80立方米/分，通风流速为
2.5米/秒。
(2) 开始监测矿井内的空气流量、温度、湿度等参数。
(3) 根据实时监测到的数据，计算通风量和通风流速。
(4) 根据计算结果，控制通风风机的启停和转速。
(5) 实时记录和处理所采集到的数据，建立数据报表。
实验结果表明，该系统具有精度高、反应速度快等优点，能够有效地保障矿工生命安全和矿井正常运行。
5. 结论
该文提出了一种基于PLC的矿井通风控制系统设计，并对其进行了硬件和软件设计。
通过实验验证，该系统被证明具有较高的控制精度和反应速度，能够有效地保障矿工生命安全和矿井的正常运行。
该系统改变了传统的机械式和手动式控制方法，具有广阔的应用前景。