基于plc的煤矿风机监控系统 毕业设计

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1、09级本科生毕业设计1系统设计方案1.1通风机工作系统概述矿井通风有抽出式式和压入式两种方式。通常，煤矿采用抽出式，而金属矿采用压入式。图3为矿井抽出式式通风示意图。安装在地面上的通风机9运行后，新鲜空气进入风井1，流经井底车场2、石门3、运输平巷4到达回采工作面5，污浊空气经回风巷6、出风井7、风峒8，最后由通风机9排出地面。图1矿井抽出式式通风示意图-25-09级本科生毕业设计通风机是矿井通风的主体部分。矿井使用通风机时，必须配置附属装置组成通风系统，其附属装置有扩散器、扩散塔、反风装置和消声器等。其中扩散器及

2、扩散塔等是为了减少通风机排风口的动能损失，提高通风机有效静压而设置的附属装置。反风装置是使正常风流反向流动。当进风井附近和井底车场发生火灾时，产生大量的CO2和CO等有害气体，这些废气随新鲜空气进入工作面，将危及工作人员生命安全。为了避免此类事故发生，可利用通风机的反转反风。1.2通风系统结构倡源煤矿通风系统的结构如图2所示，系统由两台互为备用的风机组成，每台风机含两台对转的交流电机。每台风机有独立风道，在绞车间汇入主风井。每台风机装有一扇立式风门，一个地面风门，各风门都由一台6KW的低压三相交流电动机拖动，由左右

3、限位开关检测风门位置，当一台风机工作时，另一台风机处于备用检修状态。通过两扇风门的开合，可保证两台风机间的气密性。在正常生产情况下，同一时刻只有一台风机处于工作状态。-25-09级本科生毕业设计图2主扇风机结构示意图1.3主通风机型号风机型号：FBCDZ-8-No20对旋轴流式通风机740r/min风量：25.9～65.5m3/S静压：816～2367Pa额定功率：2*90KW电源电压：380V电机型号：YBF2-315L1-81.4风机配电系统主通风机配电系统采用KDC1矿用一般型抽出式低压开关柜组成，其中主母线

4、铜排采用每相由一根50*6的铜排，4相的封闭母线桥构成，主母线采用单母线分段接线如图3。单母线用KDC1-02联络柜分段，由两个电源供电。大大提高了风机供电的可靠性、安全性。-25-09级本科生毕业设计图3风机配电系统图进线柜主要技术指标：1额定电压：AC380V50Hz；2额定电流600A根据指标选用矿用一般型抽出式低压开关柜KDC1—01图4开关柜CDK1—01接线图电动风门柜主要技术指标：1设备功率6KW；2额定电压：AC380V50Hz；3额定电流25A根据指标选用矿用一般型抽出式低压开关柜KDC1—06C

5、，并采用AMDG系列电动机保护器保护电机。-25-09级本科生毕业设计图5开关柜CDK1—06C接线图馈电柜主要技术指标：1设备功率10KW；额定电压：AC380V50Hz；3额定电流40A根据指标选用矿用一般型抽出式低压开关柜KDC1—04F图6开关柜CDK1—04F接线图风机柜主要技术指标：1设备功率90KW；额定电压：AC38050Hz；3额定电流300A根据指标选用矿用一般型抽出式低压开关柜KDC1—16-25-09级本科生毕业设计图7开关柜CDK1—16接线图联络柜主要技术指标：1额定电压：AC38050

6、HZ；2额定电流600A图8开关柜KDC1—02接线图电动机保护器电动机保护器选用AMDG系列电动机保护器，在电动机无故障时，显示电动机的A、B、C相电流，及一相电压，在电动机发生接地、短路、缺相、堵转、电流不平衡、过载故障时，通过断开保护器内的继电器触电停止电动机运行（故障指示灯亮），同时显示故障代码指示电动机的鼓掌类型，并且显示发生故障时的A、B、C相电流及一相电压值。-25-09级本科生毕业设计图9电动机保护器接线图软启动器软启动器选用ABB公司的PST系列软启动器，他可以解决电动机启动时的不良启动方式，包括

7、：A电气问题，在直接启动或星三角启动中产生的电压和电流突变，带来了大量的电气问题，这些突变现象可能使得本地电网过载，并产生不可接受的电压波动，从而影响与电网连接的其他设备；B机械问题，整条传动链（从电动机到受驱动的设备）都会受到剧烈的应力；C运行问题，例如管道的压力、损坏输送带上的产品。1.5硬件系统-25-09级本科生毕业设计系统采用各种模块作为下位机，以标准控制柜作为信号采集和控制输出装置，辅以传感器、中间继电器和其他辅助设备构建整个监测系统。如图10所示，硬件设计采用了功能块设计思想，主要由现场信号采集功能块

8、、信号转换及通讯功能块、上位组态功能块、控制功能及远程通讯功能块和系统功能块构成。图10系统硬件构成图1.6系统检测控制信号电平①模拟信号：4～20mA直流电流信号或Pt100。②状态及报警指示的数字信号：0～24V直流电压信号。③控制的数字信号：交流220V。①PLC输出信号设继电器隔离。1.7控制柜、操作台①PLC控制柜为框架结构，柜内的通风口或百叶窗设