基于PID调节技术的矿用卷帘调节风窗对风量的自动调节原理.pdf

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1、第1期(总第131期)机械管理开发2013年2月No．1(suMNo．131)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVEL0PMENTFeb．2013基于PID调节技术的矿用卷帘调节风窗对风量的自动调节原理马振华(山西长治王庄煤业有限责任公司，山西长治047102)摘要：在分析现今煤矿生产中存在的风量调节技术缺陷的基础上，提出运用基于PID调节技术的矿用卷帘调节风窗来对井下风量进行自动调节，介绍了风量调节过程中的PID调节技术，并简述了调节风窗对风量的自动调节原理以及该调节技术的优点。

2、关键词：PID调节技术；矿用卷帘调节风窗；风量中图分类号：TU855文献标识码：A文章编号：1003—773X(2013)01—0096—030引言卷帘调节风窗机械液压部分：油缸座I和油缸座现有煤矿井下巷道风量调节风窗主要有数码刻度Ⅱ通过膨胀螺钉紧固在卷帘风窗右侧的巷道风墙上，风窗、可调式百叶风窗、叶轮式精确刻度调节风窗、按油缸紧固在油缸座I和油缸座Ⅱ上，油缸活塞杆与连键式精确刻度调节风窗和拨轮式风量可调节风窗u。接杆右侧相连，连接杆左侧与卷帘风窗相连，油缸的有这些井下风量调节风窗是根据生产的需要

3、经常需要通杆腔和无杆腔通过油管与泵站相连，泵站放置在巷道过手动调节风量，而且需要通风技术人员在检测到巷侧壁的巷道侧壁大风洞内，泵站由电机、齿轮泵和控制道风量不满足排风要求之后，再对风窗进行手动调节，阀块等集成为一体。电控柜、泵站、声光报警器巷道布每次调节风量时都要反复测量、反复调节多次方能符局示意图如图2所示(图中序号延续图1)。合要求，手动调节风窗风量不仅费时费力，关键是调节过程未能做到实时调节，不能及时有效地将巷道风量调节至安全范围，调节过程常常达不到预期效果。运用基于PID调节技术的矿用卷帘

4、调节风窗对巷道风量进行调节可以避免上述缺点。1卷帘调节风窗的组成及工作原理1．1卷帘调节风窗的组成卷帘调节风窗主要由机械及液压系统，PLC自动l5一声光报警器；16一PLC电控柜；监控系统两大部分组成。调节风窗机械液压部分包括17一巷道侧壁小风洞；18一泵站；19一巷道侧壁大风洞卷帘风窗、油缸、泵站；PLC自动监控部分包括位移传图2电控柜、泵站、声光报警器巷道布局示意图感器、声光报警器、风量传感器、风速传感器和PLC电PLC自动监控部分：位移传感器支架I和位移传控柜；其机械液压部分是通过连接PLC

5、自动监控部分，实感器支架Ⅱ固定在油缸上，位移传感器通过尼龙套、位现巷道中卷帘调节风窗线性开度大小变化的实时自动控移传感器支架I和位移传感器支架Ⅱ固定在油缸右制。卷帘调节风窗窗体部分结构示意图如图l所示。侧，位移拉杆两端分别与连接杆和位移传感器移动磁环相连，风量传感器I、风量传感器Ⅱ、风量传感器Ⅲ、风速传感器I、风速传感器Ⅱ和风速传感器Ⅲ通过粗铁丝挂在卷帘调节风窗前方风流稳定的巷道位置上方，声光报警器挂在PLC电控柜右上方的巷道侧壁上，PLC电控柜固定在巷道侧壁的巷道侧壁小风洞内，泵站、位移传感器、

6、风量传感器I、风量传感器Ⅱ、风量传1一卷帘风窗；2-连接杆；3-巷道侧壁；4一位移传感器；5-油缸座I；感器Ⅲ、风速传感器I、风速传感器Ⅱ、风速传感器Ⅲ6一油缸；7一油缸座Ⅱ；8-位移拉杆；9一位移传感器移动磁环；10一尼龙和声光报警器通过阻燃电缆与PLC电控柜相连接。套；11-位移传感器支架I；12一位移传感器支架Ⅱ；13一风门；PLC电控柜通过阻燃电缆连接660V总电源。风量风速14一巷道风窗所在风墙传感器巷道布局示意图如图3所示(图中序号延续图2)。图1卷帘调节风窗的窗体部分结构示意图收稿日

7、期：2012—09—21作者简介：马振华(1972一)，男，山西长治人，助工，大专，主要从事煤矿安全管理工作。E-mail：634460841@qq．com．·96·第1期(总第131期)马振华：基于PID调节技术的矿用卷帘调节风窗对风量的自动调节原理2013-#f-2月整，调节过程系统不断输入、比较，然后执行卷帘风窗开口度的调整，直到风量调节至安全范围，调节过程结束。设20一风窗前方风流稳定的巷道位置；21-风速传感器I；22-肛l量传感器I；图4laid控制器示意图23一风速传感器II；24一

8、粗铁丝；25一风量传感器II；应用PID控制策略，为矿用卷帘调节风窗开度大26一风速传感器Ⅲ；27一风量传感器III小的无震荡微变调节提供了控制方法。使矿用卷帘图3风量风速传感器巷道布局示意图调节风窗在巷道风量实时反馈的基础上，能根据风量1．2卷帘调节风窗的工作原理的变化量实时自动调节卷帘调节风窗开口度的大小，由风量传感器I、风量传感器Ⅱ、风量传感器Ⅲ实现巷道风量的真正无震荡微变调节。和风速传感器I、风速传感器Ⅱ、风速传感器Ⅲ实现对巷道风量的实时监控和测量，将风量测量值实时反馈3卷