文档介绍：系统的设计功能
本控制系统具有离心通风机组的启动、互锁和过热保护等功能。与常规继电器实施的通风系统相比,PLC系统具有故障率低、可靠性高、接线简单、维护方便等诸多优点,PLC的控制功能使通风系统的自动化程度大大提高,减轻了岗位人员的劳动强度。PLC和变频器与空气压力变送器配合使用,使系统控制的安全性、可靠性大大提高,也使通风机运行的故障率大大降低,不仅节约了电能,而且还提高了设备的运转率。为满足矿井通风系统自动控制的要求,系统的具体设计要求如下:
(1)本系统提供手动/自动两种工作模式,具有状态显示以及故障报警等功能。
(2)模拟量压力输入经PID运算,输出模拟量控制变频器。
(3)在自动方式下,当井下压力低于设定压力下限时,两组风机将同时投入工作运行,同时并发出指示和报警信号。
(4)模拟量***输入,当矿井***浓度大于设定报警上限时,发出指示和报警。当***浓度大于设定断电上限时,PLC将切断工作面和风机组电源,防止***爆炸。
(5)运用温度传感器测定风机组定子温度或轴承温度,当定子温度或轴承温度超过设定报警上线时,发出指示和报警信号。当定子温度或轴承温度超过设定风机组转换温度界线时,PLC将切断指示和报警信号并自动切断当前运行风机组,在自动方式下并能自动接入另一台风机组运行,若在手动方式下,工作人员手动切换[1]。
(6)为防止离心风机的疲劳运行,在任何状态下,风机在累计运行设定时间后都会自动切换至另一台风机组运行。
结构和方案
通风控制系统主要由 2 台离心风机组成,每台离心风机有两台电机,每台电机驱动一组扇片,两组扇片是对旋的,一组用于吸风,一组为增加风速,对井下进行供风。根据井下用风量的不同,采用不同型号的风机。本设计以风机 2 ×45 kW 为例,选用一台S72200 PLC、空气压力传感器和变频器等组成一个完整的闭环控制系统。其中还包括接触器、中间继电器、热继电器、矿用防爆型磁力启动器、断路器等系统保护电器,实现对电机和 PLC的有效保护,以及对电机的切换控制。
本PLC控制系统具有对通风机的电动机启动与运行,进行监控、联锁和过热保护等功能。PLC与空气压力变送器配合使用,使系统控制的安全性、可靠性大大提高
,也使通风机运行的故障率大大降低,提高了设备的运转率[2]。
为满足煤矿矿井通风系统自动控制的要求,设计如下的控制方案:本系统提供手动/自动两种工作模式,具有现场控制方式、状态显示以及故障报警等功能。
在手动方式下,通风机通过开关进行控制,不受矿井内气压的影响。为防止通风机疲劳运行,在任何状态下风机在累计运行设定时间后要切换至另一台风机运行。A组离心通风机与B组离心通风机可由二位开关转换。循环次数及定时时间可根据需要随机设定。报警信号均为声光形式。声报警(电笛)可用按钮解除,报警指示在故障排除后自动消失。
在自动方式下,利用远传空气压力传感器检测矿井内的气压信号,用变送器将现场信号变换成统一的标准信号(如 4~20 mA 直流电流信号、0 ~5 V直流电压信号等),送入 A /D 转换模块进行模数转换,然后送入 PLC,PLC将检测到的气压值与设定的气压值进行比较和处理,输出信号控制通风机工作。当矿井内的气压在一个大气压或在设定的某个大气压力数值以上,工作离心通风机与备用离心通风机循环工作;当出现突发事故,