，两台变频器采用总线接插件连入总线。选用，软件采用。采用西门子屏蔽电缆及针形网络连接头。利用的自由通信口功能，即通信口。由用户程序实现协议与两台变频器通信。在硬件连接完毕后，需要对两台变频器的通信参数进行设置，如表所示。表变频器参数的设定参数号参数值说明固定频率第加速时间第加速时间频率范围方式提升水平变频器起停正反转控制方式电动机运行最大频率电动机运行基本频率多段速率加速连动运行固定频率固定频率固定频率固定频率第加速时间设定第二减速时间设定系统硬件设计硬件电路本系统的硬件电路如图所示，它由台电动机，台智能型电控柜包括西门子变频器交流接触器继电器等，套压力传感器断相相序保护装置以及供电主回路等构成。该系统的核心是和。是泵和风机类专用变频器，扩展功能强集成了点输入点输出，共有点数字量，其模拟量扩展模块具有较大的适应性和灵活性，且安装方便，满足设计需要。系统主电路图系统主电路如图所示，该系统有台电动机，分别拖动台电动机。合上空气开关后，当交流接触器,主触点闭合时，电动机为工频运行当主触点闭合时，电动机为变频运行。个热继电器分别对台电动机进行保护，避免电动机在过载时可能产生的过热损坏。系统控制电路设计系统控制电路如图所示，为输出软继电器触点，其中,,,控制变频运行电路控制工频运行电路。为转图系统控制电路换开关，实现手动自动控制切换。当切在手动位时，通过按钮分别起动台水泵工频运行,按钮分别停止台离心风机工频运行当在自动位时，由控制水泵进行变频或工频状态的起动切换停止运行。及变频器控制模块电路及变频器控制模块是本系统的核心，它包括时间控制电路故障报警保护电路断相相序保护电路。软件设计该系统除部分为顺序控制外，从总体上来看具有随机离散控制的特点。控制系统软件结构的流程图如图所示。设定由瓦斯浓度传感器传送来的瓦斯浓度值为，用户设定不能超过的瓦斯浓度值为，气压传感器传来的压力为，用户要求的矿井内气压值为。由图可知，按下启动键后，首先检测是否手动，如果是则手动控制操作，否则就自动正常运行接着检测矿井内瓦斯浓度值和大气压力值，进行处理判断。若，则通风机与矿井下供电电源联锁停止工作并报警，否则比较判断与的大小，若，进入风机轮休控制子程序，启动风机，风机运行定时间后，启动组风机工作，组风机停止。否则两台通风机同时参与工作。图系统总流程图瓦斯浓度控制部分瓦斯浓度控制部分和温度控制部分相似。本设计用到的瓦斯浓度传感器为型，其性能参数见硬件设计部分，瓦斯浓度传感器将连续变化的瓦斯浓度信号转换为毫安的电流，然后经转换模块，通过其内部的采样滤波，转换为能识别的二进制信号存储到中。在离心风机运行过程中若矿井工作面的瓦斯浓度大于设定的报警瓦斯浓度上线时，闭合，也闭合，系统将发出指示并报警。以警示工作人员工作面瓦斯涌出量已有安全隐患，做好排放瓦斯的准备。若井巷工作面瓦斯浓度继续增大，当的存储值大于设温度值数字量电压值模拟量和数字量的转换公式为转换过后的工程值多少电流工程值的上限电流的上限工程值的下限电流的下限工程转换后的数字量值电流转换后的数字值若数据格式为单极性，模拟量信号的类型为电压信号，满量程为，那么根据公式可得轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度所对应的数量和电压的关系如表所示。模拟量信号的类型及范围是通过模拟量模块右下侧的设定开关进行输入和输出信号选择的。结束语利用变频器和离心机通风系统进行节能技术改造，不仅简化了系统，提高了设备的可靠性和稳定性，设备的操作和维护方便，节省能耗，同时也大大地提高了煤矿生产的安全系数。另外还可以根据需要配置相应的通信模块，很方便地组成集散式控制系统，进行远程监控现场设备的运行状态，提高了企业的生产效率和经济效益，具有定的推广价值。致谢在毕业设计过程中，得到导师的悉心指导。特别是在课题的设计过程中，对论文的技术问题，导师都花费了大量的心血，付出了大量的劳动，并直给予我无微不至的指导与多方面的帮助，使我的知识能力等各方面都有了很大的进步，在此，谨向导师表示最衷心的感谢,在课题进行期间，学院为我们提供了良好的学习和设计环境。在课题的研究和进展中，同组同学也给予了很大的帮助，这里也同表示感谢,由于时间和知识水平所限，论文中还可能会有许多纰漏或之处，恳请各位老师和同学批评指正。参考文献殷洪义可编程控制器选择设计与维护北京机械工业出版社，周九宁可编程控制器在矿山设备中的应用采矿技术彭桂力，刘知贵集中供热锅炉控制系统的控制电力自动化设备，马宁，孔红和变频器的原理与应用北京机械工业出版社，许明，言自行，刘坚大型泵机组状态监测及工况调控系统的研制机械工程学报徐国林应用技术北京机械工业出版社，陈建明，等电气控制与应用北京电子工业出版社，李国厚，杨青杰，余泽通球磨机润滑站控制系统的设计金属矿山，丁纪凯，许逸舟基于和现场总线的污水处理系统机电体化，吴中立矿井通风与安全徐州中国矿业大学出版社，傅贵，秦跃平，杨伟民，等矿井通风系统分析与优化北京机械工业出版社，高广军，贾世胜，朱学军，等通风系统调整中常见问题及对策山西煤炭徐鹏张双楼矿西翼通风系统调整及经济效果分析煤矿安全石秋洁变频器应用基础北京机械工业出版社陈仕玮矿井主要用通风机在线监测监控现状及展望煤矿安全李月红，吴永祥变电所监控及其网络系统的设计工矿自动化附图总程序的断电瓦斯浓度上线时，闭合，将发出切断电源的指令，将所有输出和内部位复位，并切断风机电源各井巷工作面的电源，防止有明火引起与其爆炸。同时并发出报警。抽放瓦斯后，当瓦斯浓度的存储值再次下降到小于断电瓦斯浓度上线时，风机组并不能重新运行工作。只有当瓦斯浓的存储值下降到小于瓦斯浓度报警上线时，才恢复风机组再次启动并将风机组运行工作。开始数据采集子程序风机轮休控制子程序是否手动转手动控制风机连锁停止并报警两组风机同时运行结束图瓦斯浓度控制程序压力控制部分压力是本控制系统的主控参数，在压力数据处理过程中运用到算法。所谓的就是比例积分微分的总称。其结构如图所示。运算中的积分作用可以消除系统的静态误差，提高精度，加强对系统参数变化的能力，而身分作用可以克服惯性滞后，提高抗干扰能力和系统的稳定性，可改善系统动态响应速度。因此，对于速度位置等快过程扩温度化工合成等慢过程，控制都具有良好的实际效果。压力是本控制系统的主控参数，在压力数据处理过程中运用到算法。所谓的就是比例积分微分的总称。其结构如图所示。运算中的积分作用可以消除系统的静态误差，提高精度，加强对系统参数变化的能力，而身分作用可以克服惯性滞后，提高抗干扰能力和系统的稳定性，可改善系统动态响应速度。因此，对于速度位置等快过程扩温度化工合成等慢过程，控制都具有良好的实际效果。在系统稳态运行时，控制器的作用就是通过调节其输出使偏差为零。偏差由定量，希望值与过程变量，实际值之差来确定。系统调节的微分方程式由比例项积分项和微分项组成。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，用变送器将现场的模拟压力信号变换成统的直流电压信号，送人转换模块进行模数转换，转变为内部能识别的二进制信号。压力参数的设置与矿井的深度巷道的截面等诸多因素有关，所以本设计利用触摸屏进行参数设置。图参数设置其设置调用了压力子程序见附图。参数设置好后要分别对压力设定值增益值采样值积分时间和微分时间进行填表。程序图如图所示。图压力中断子程序本系统的压力控制是用定时设定的时间周期进行中断处理的，利用固定的时间间隔作为采样周期，对模拟量输入进行采样，然后通过转换模块进行模数转换。中断子程序如图所示。压力中断程序分两部分进行处理数据，部分将转换后的数据存储到中与设定的压力值进行比较处理。假设矿井内的气压在个大气压或在设定的个大气压力数值以上，通过控制变频器，工作通风机与备用通风机循环工作，由矿井的气压参数通过运算去控制变频器来达到风机的转速的控制当出现突发事故，或矿井内的气压低于设定的个气压参数时，的压力值与工频压力值进行比较，若小于或等于的值，则当前运行通风机将由变频转到工频运行，此时如果仍满足不了通风的需要时，工作通风机与备用通风机不再循环工作，并自动切换为同时工作，另外，接入的备用通风机根据矿井的气压参数进行变频运行，加大对矿井内的通风量，直至矿井内的气压生至设定的大气压力数值以上，工作通风机与备用通风机恢复循环工作。压力中断程序如图所示。图压力中断程序温度控制部分本设计的风机组设有轴承温度和定子温度过热保护。综合所选用的风机组自身特性和国家规定标准，设置了风机组轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度。轴承温度保护设置为报警温度，为跳闸温度。定子温度保护设置为报警温度，为跳闸温度。由于所能识别的是数字量信号，所以要对传感器采集的电压或电流信号的输入信号进行转换。若输入电压范围为的模拟量信号，则对应的数字量结果应为或需要的数字。若数据格式为单极性，模拟量信号的类型为电压信号，满量程为，那么根据公式可得轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度所对应的数量和电压的关系如表所示。表工程值与数字量对应关压力变送器配合使用，使系统控制的安全性可靠性控制器气压给