[發明專利]基于PLC的三巷掘進通風機集成控制系統

無效

• 申請號: 200710062497.X
• 申請日: 2007-07-29
• 公開（公告）號: CN101101002A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 宋建成;尚三軍
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;H02H7/085;H02H7/09
• 代理公司: 山西太原科衛專利事務所
• 代理人: 戎文華

技術領域

本發明涉及一種礦井巷道掘進通風機集成控制系統，特別是一種基于PLC的三巷掘進通風機集成控制系統。

技術背景

目前國內有關局部通風機自動控制裝置的研究已有一些文獻報道，如中國礦業大學彭擔任于2002年6月在《礦山機械》發表的“礦山局部通風機的自動控制器”，克服了由通風工手動控制局部通風機的開與停的缺點，對局部通風機進行自動控制，改變過去混亂的運行狀態，根據井下掘進工作面的特點，按安全可靠性，既經濟又合理地運行制定工作程序，使局部通風機按此程序自動地開與停；盤江煤電公司董代安于2005年6月在《礦業安全與環保》發表的“礦用局部通風機自動切換裝置的研制”，介紹了礦井掘進工作面專供工作風機和動力備用風機開停的自動切換工作原理，并通過現場應用，有效實施了工作風機和備用風機的開停自動切換，確保了掘進工作面連續正常供風；平頂山煤業集團公司陳超凡于2001年12月在《煤礦安全》發表的“KJD11局部通風機自動切換監控器”，實現了專備用風機間的自動切換又可以取代一個掘進工作面應投入3～5臺設備開停傳感器和1臺斷電控制器，提高了煤礦掘進工作面局部痛風的安全可靠性；軒崗礦務局王青龍等開發的“礦山局部通風機自動控制器”，安徽理工大學郭家虎于2003年6月在《工礦自動化》發表的“通風局部通風機變頻控制系統”，該系統以變化的瓦斯濃度為參量，根據模糊控制規律，調整井下通風機的轉速，可高效、安全地實現瓦斯的自動排放，節能效果明顯；河北建筑科技學院趙繼軍等開發的“KJK1-60/660型礦用局部通風機節能型瓦斯自動排放裝置”，以及其它煤礦安全生產監控系統中的局部通風機監控部分等等。但是，這些控制器或控制系統全部是針對單一局部通風機而設計的，無法實現對多巷掘進通風機的集成控制。

發明內容

本發明是基于PLC的三巷掘進通風機集成控制系統，并以提供一種基于PLC的三巷掘進通風機集成控制系統的硬件結構為目的，以解決礦井三巷道掘進工作面協調控制六臺局部通風機中的十二臺電機及電機的保護問題。

本發明基于上述問題和目的，所采取的技術方案包括CPU模塊、開關量輸入輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸入輸出模塊、模擬量輸出模塊、顯示屏、交流電源和保護電路板。

其中，CPU模塊和顯示屏通過串行通訊口連接；CPU模塊和開關量輸入輸出模塊通過I/O擴展端口連接；開關量輸入輸出模塊和模擬量輸入模塊通過I/O擴展端口連接；模擬量輸入模塊和模擬量輸入輸出模塊通過I/O擴展端口連接；模擬量輸入輸出模塊和模擬量輸出模塊通過I/O擴展端口連接；交流電源分別與CPU模塊、保護電路板通過電源線連接；保護電路板分別與模擬量輸出模塊、開關量輸入輸出模塊通過I/O口連接。

保護電路板是電壓檢測電路、電流檢測電路、漏電閉鎖檢測電路、斷相檢測電路以及數字信號輸入電路構成的電路板。

電壓檢測電路是電壓互感器的輸入端和電纜的任意兩相相連接，單相橋式整流電路B₁輸入端和電壓互感器輸出端連接，電容C₁和極性電容C₂分別并聯于單相橋式整流電路B₁的輸出端，電阻R₁一端和極性電容C₂正極連接，電阻R₁另一端和電位器WR₁一端連接，電位器WR₁另一端、電容C₁一端、極性電容C₂負極和單相橋式整流電路B₁輸出端的另一端共同接地。

電流檢測電路是電阻R₂并聯于電流互感器L₁輸出端，單相橋式整流電路B₂輸入端并聯于R₂兩端，極性電容C₃并聯于單相橋式整流電路B₂輸出端，二極管D₁串聯于極性電容C₃正極和電位器WR₂之間，電阻R₃一端和電位器WR₂另一端連接，單相橋式整流電路B₂輸出端的下端、極性電容C₃負極和電阻R₃另一端共同接地。