[實用新型]一種基于PLC的礦井通風控制系統

有效

• 申請號: 201420571001.7
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204436470U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 袁燁;張濤
• 申請（專利權）人: 銀川華盛新科技術有限公司;袁燁;張濤
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及礦井安全控制技術領域，尤其是涉及一種基于PLC的礦井通風控制系統。

背景技術

礦井通風控制是井下采、掘行業必不可少的環節，特別是在瓦斯濃度要求嚴格的作業面，井內的通風狀態以及瓦斯氣體含量對工作人員來說非常重要。因此，礦井通風的控制具有重要的理論意義與實際意義，近年來受到格外關注。

所謂通風控制，主要是針對礦井風流的控制，通過對通風機進行調速來控制風流狀態。在通常狀況下，井下環境惡劣且風流壓力受各種擾動影響而變化無常、難以把握。原先用人工進行通風控制，由于無法每時每刻對礦井的風量進行準確的定位監測，很難準確控制風機的啟停；并且出現故障多，可靠性差，給維修帶來很大的麻煩。以往通風控制系統中有很大一部分通風電機是不變速拖動，不變速電機的電能大多消耗在適應風量的變化而頻繁的開停風機中，這樣不但使電機工作在低效區、減短電機的使用壽命，而且電機的頻繁開停使設備故障率很高，系統的維護、維修工作量較大；另一方面，由于風量的隨機性，所使用的風量是動態的，采用傳統方法難以保證通風的實時性。

從整體最優目標要求出發，這些因素必須在控制設計中加以考慮，這就需要尋找并應用行之有效的方案設計，從而來滿足這些要求使設計變得簡單易行。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于PLC的礦井通風控制系統，其采用自動化控制對整個礦井通風系統進行改進，將所關心區域主風流作為當前狀態，井下環境干擾作為外部擾動輸入，通風機輸出功率作為控制輸入，并考慮實際上瓦斯濃度、風流流速檢測滯后的基礎上，應用控制理論與技術解決這類礦井通風控制問題，在整體上求得技術與經濟的最佳效益。其結構簡單，設計合理，使用操作便捷，可靠性高，功能完備，性能優異，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

????為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：包括通風機和設置在其內的控制系統，所述控制系統包括PLC控制器和與PLC控制器輸入端連接的變送器、手動/自動切換模塊，所述變送器的輸入端與瓦斯傳感器、壓力傳感器連接，所述PLC控制器輸出端連接聲光報警模塊、工頻/變頻切換模塊和變頻器，所述變頻器輸入端連接380V交流電模塊，所述變頻器輸出端連接電動機；所述電動機連接通風機，所述通風機內設置隔爆箱體,進出線接線腔,PCD1控制系統，變頻器，瓦斯傳感器、壓力傳感器組成的信號采集單元，PLC控制器和散熱器。

????上述的一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：所述PLC控制器采用西門子公司S7-200系列CPU型號為226的PLC。

????上述的一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：所述變頻器選用富士變頻器G11S系列變頻器。

????上述的一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：所述瓦斯傳感器選用CH217瓦斯傳感器。

????上述的一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：所述壓力傳感器選擇壓阻式壓力傳感器。

????上述的一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：所述變送器采用SK1151系列電容式壓力變送器。

上述的一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：所述電動機選用三相鼠籠型異步電動機。

上述的一種基于PLC的礦井通風控制系統，其特征在于：所述通風機控制系統采用雙電源方式供電。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型將PLC與變頻器結合在一起組成自動化的通風控制系統，更好的優化了傳統的通風系統，解決了傳統系統中能耗大、通風質量差等諸多問題，它用PLC進行邏輯控制，用變頻器對電機速度進行調節，自動控制電機轉速，在保持恒壓狀況下，達到控制風量的目的。

2、本實用新型通過瓦斯傳感器檢測瓦斯濃度和壓力傳感器檢測的負壓，經變送器轉換后，送到PLC進行比較、判斷，將控制信號送給變頻器，從而控制通風電機的轉速，使之實現最優控制。

3、本實用新型具有“變頻/工頻”切換功能，當變頻器出現故障或電機需要長期在工頻狀態下運行時，可將電機切換到工頻狀態，有手動和自動切換2種方式，同時還有手動“啟/停”功能、電機過熱保護、聲光報警等功能，提高了系統可靠性。

綜上所述，本實用新型結構簡單，設計合理，使用操作便捷，可靠性高，功能完備，性能優異，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。