PLC矿山通风机房自动控制系统设计+梯形图(2)

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5.8上位机联机调试 34

5.9 软件操作应注意事项 35

总结 37

参考文献 39

1前言

矿井通风控制是井下采、掘行业必不可少的环节，特别是在瓦斯浓度要求严格的作业面，井内的通风状态以及瓦斯气体含量对工作人员来说非常重要。因此，矿井通风的控制具有重要的理论意义与实际意义，近年来受到格外关注。所谓通风控制，主要是针对矿井风流的控制，通过对通风机进行调速来控制风流状态。在通常状况下，井下环境恶劣且风流压力受各种扰动影响而变化无常、难以把握。原先用人工进行通风控制，由于无法每时每刻对矿井的风量进行准确的定位监测，很难准确控制风机的启停；并且出现故障多，可靠性差，给维修带来很大的麻烦。以往通风控制系统中有很大一部分通风电机是不变速拖动，不变速电机的电能大多消耗在适应风量的变化而频繁的开停风机中，这样不但使电机工作在低效区、减短电机的使用寿命，而且电机的频繁开停使设备故障率很高，系统的维护、维修工作量较大；另一方面，由于风量的随机性，所使用的风量是动态的，采用传统方法难以保证通风的实时性。从整体最优目标要求出发，这些因素必须在控制设计中加以考虑，这就需要寻找并应用行之有效的理论，从而来满足这些要求使设计变得简单易行。针对以上提出的问题，本文采用自动化控制对整个矿井通风系统进行改进，将所关心区域主风流作为当前状态，井下环境干扰作为外部扰动输入，通风机输出功率作为控制输入，并考虑实际上瓦斯浓度、风流流速检测滞后的基础上，应用控制理论与技术解决这类矿井通风控制问题，在整体上求得技术与经济的最佳效益。

1.1矿井通风的介绍

煤矿井下通风系统主要包括而大部分:一是主供风系统，它把大量空气通入井下，并把它分配到各个开采现场;二是辅助通风系统，它把主供风系统供给空气分配到各个工作面，并将各工作的污梁气体排到回风系统。良好的供风系统应能供给井下足够的优质空气，以保证工作面空气的质量，从而保证工人的身体健康，保证安全和正常生产。为此，必须做到如下几点:

(1)空气出入口必须有足够的压力差，以便使用流畅通。

(2)井下风巷必须能使风流畅通无阻。

(3)风量必须充足，以便冲谈含尘空气并提供充足的氧气。

1.1.1矿井下存在的杂质

(1)爆破、机械设备及岩层释放的气体。这些气体中，有些是易爆的，有些是有毒的，有些是有放射性的。

(2)机械设备，特别是空压设备排出的油污、蒸气和其它废气。

(3)炮烟、柴油机、钻机排出的气体以及爆破、开采、装载和运输所产生的粉尘。

1.1.2人体对井下空气的要求

一个从高繁重体力劳动的人每分钟要吸入大约0.1米的空气，实际需要量取决于空气中氧气的含量。美国矿山工程局规定井下空气中氧气的含量不得低于19.5%COZ的含量不得高于0.5%。若井下空气中CO的含量超过允许值，则必须增大通风量予以冲淡。一般情况下，为了保证工人的健康和舒适，每分钟必须供给每个工人的新鲜度都是重要的数据。为此，应当详细地证明长度的米数和表示巷道(F水平的，B仰斜的，H俯斜的)空间位置的字母。因而，准备巷道通风方式的分类包括自然矿山技术和分类学的最重要的特征。这些特征在分类系统中用数字表示的形象概念既简单又重要。通过形象概念可以得出关于巷道瓦斯危险性程度、通风方法和巷道空间位置的完整概念。通风方式的分类法，可以综合解决简化巷道分类方式、通风设备布置方式和选择最简单和最理想的通风方案。通风方式的分类，可以统一通风系统改善控制功能在设计阶段容易选择和论证最佳通风系统和通风手段。该分类法可作为制定准备巷道通风方式标准的基础。