基于PLC控制的变频调速在矿井通风机中的应用.pdf

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1、机械管理开发总第144期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVEL0PMENTTotalof1442015年第2期NO．22015应用技术基于PLC控制的变频调速在矿井通风机中的应用申玉川(阳煤三矿生产技术总部，山西阳泉045008)摘要：主要以阳煤三矿为试验背景，通过设计PLC控制的变频调速器，并将其运用到矿井通风机中，以瓦斯作为主要控制参数实现变频调速，达到通风机电机转速能随要求实时调整的状态，实现通风的经济性和安全性。关键词：通风机；PLC；变频调速中图分类号iTD441文献标识码：A文章编号：1003．773X(

2、2015)02-0052．02DoI：10。16525／i．cnki．cnl4．1134／th．2015．02．018引言可靠地工作。目前，PLC已经模块化与系列化，用阳煤三矿隶属于阳煤集团，井田面积39．94km2，户可根据自身的要求对其进行灵活设置，硬件装置矿井地质储量为4062．03Mt，可采储量为不再需要制作，使用时只需要设计程序即可满足不3533．97Mt，矿井设计生产能力为330Mt／a，本同要求。PLC使用的是梯形图编程语言，与传统的矿井属于高沼气瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为接触器控制电路相似，容易掌握。其输入输出功能8．

3、96m。／t。瓦斯已成为威胁到矿井安全生产的主比较完善，不仅可以逻辑化控制大量开关，还可以进要因素，做好通风工作是处理瓦斯的主要措施，然行各个电路的运算和控制。在输入输出方面，可以而井下空气中的瓦斯浓度是一个变化的量，随着更方便地与各种类型的接口连接。采掘工作等因素的影响其浓度变化很大，因此为变频调速技术可以根据要求来改变电源频率实现井下局部通风机电机能随井下巷道内的瓦斯以达到改变电机转速的目的。通风机是煤矿设备浓度实时调整，以此来控制井下巷道内的风量，从的必要设备，且耗电量在所有的矿用电气设备中而达到控制瓦斯浓度的目的。PLC是一种

4、新型的最大，因此在矿用通风机上推广使用变频器对于控制装置，并且在各个行业内的电气控制中运用节能的意义巨大[3]。将其运用到通风机上可以实广泛，不仅能对复杂逻辑进行控制，还可以在各个现风机无极调速，根据生产要求实时调整风量，减控制中实现顺序与定时功能。通过将PLC和变频少电能损耗。变频器还可以在风机启动时限制电器结合起来进行设计，以瓦斯浓度为控制参数来流，减少峰值功率损耗，避免在电机启停时对设备调节风机电机，实现风量的自动化控制，实现了瓦的冲击，减少设备的损耗。变频器有很多的保护斯的自动排放，节能效果显著[1]。功能，对保证风机的安全运

5、行意义明显。PLC与1PLC控制技术在矿井通风机的应用变频器结合使用，可以实现对井下通风系统的监在以PLC为基础的控制系统中，电路的开关动控，减少了通风系统检修的工作量。作基本上都是由半导体电路实现，PLC在设计时考2控制系统基本原理虑了其各种工作环境，保证PLC在各种条件下都能PLC作为此系统的主控单元，局部通风机的收稿日期：2014-11-03电机作为被控单元，电机的运行为变频运行，控制作者简介：申玉川(1979一)男，河南安阳人，电参数为瓦斯的浓度。采用的PLC的型号为子助理工程师，现就职于三矿生产技术总部，研究FX2N一32M

6、，以FX2N一4AD作为A／D模块，采用方向：自动化。的变频器型号为FR—A540。申玉川：基于PLC控制的变频调速在矿井通风机中的应用2015年第2期·53·当瓦斯浓度变化时，瓦斯传感器可以将信号至工频，此系统的调节方式有手动与自动两种，手通过A／D传递给系统，并通过PLC进行分析运算动方式下可以人为控制电机的启停等功能，提高把控制指令输送给变频器，实现电机转速的控制，电机的可控制性。达到控制的最优化。此系统可以在工频和变频之3控制系统硬件电路间进行切换，在电机的变频器发生故障或者需要此PLC系统的硬件组成的电路见图1，I／O地电机

7、长时间工频运行时，系统可以自动将其转换址表见表1。图1控制系统硬件电路表1i／o地址表此外，由于通风不仅要满足排放瓦斯的要求，器件代号地址编号功能说明还有除尘等要求，所以根据需要设置电机的频率SAPLC运行控制最小为25Hz。SB1X0电机启动输SB2X1电机停止此装置使用了变频器上RH、RL和RM组合入SB3X2变频器复位信来控制通风机电流的通断，在瓦斯浓度变化时风口5SB4X3变频器接通电源机的转速可以转换进行调节，此程序设计了5个SW1X4．X5变频／工频转换SW2X6，X7手动／自动运行级别的电机转速，其具体设计值(见表2)。

8、X10变频器的故障输入表2电机转速设计表KM1Y10接通变频器电源KM2Yll接通电机电源档级RM、RH、RL通断转换电~(CH4)／频率RMRHRL压／、，输KM3Y12工频运行出HL1Y15变频器故障报警10．502