[发明专利]一种自动调节风量的矿用通风机控制系统

权利要求书

1.一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，其特征在于：所述控制系统包括有变频系统、PLC系统和检测监控系统；所述变频系统包括有：动力电源进线装置（1）、动力电源馈电装置（2）和变频器；为驱动矿用通风机Ⅰ（13）、矿用通风机Ⅱ（14）的电动机Ⅰ（11）、电动机Ⅱ（12）提供频率及电压可变的交流动力电源；所述PLC系统包括有：控制电源进线装置（3）、控制电源馈电装置（4）和PLC装置Ⅰ（7）、PLC装置Ⅱ（8）；所述检测监控系统包括有：操作台（9）、显示屏（10）、安装在矿用通风机Ⅰ处的传感器Ⅰ（15）、安装在矿用通风机Ⅱ处的传感器Ⅱ（16）及安装在采掘作业面井巷中的传感器Ⅲ（17）；操作台（9）内置PLC远程I/O接口模块，并装有开关、按钮和电位计控制器件，这些器件用于在手动方式下控制矿用通风机的启、停；同时，操作台（9）上装有信号灯和显示仪表，用于显示矿用通风机Ⅰ（13）、矿用通风机Ⅱ（14）的运行状态和重要参量，显示屏（10）为计算机或工控机，通过网络通讯的方式，与PLC、变频器进行信息交换，在显示屏上可以观察到关键参量和重要信号情况如电动机Ⅰ（11）、电动机Ⅱ（12）的功率、功率因数、电压、电流、频率、定子绕组的温度，矿用通风机Ⅰ（13）、矿用通风机Ⅱ（14）的轴承温度、水平和垂直振动幅值，采掘作业面巷道中风的静压、动压、速度和流量；显示屏（10）以数据、曲线和表格形式完成对矿用通风机整个运行过程的关键参量和重要信号情况的实时显示、实时记录，显示屏（10）内置通讯网卡或在PLC装置中设置网络交换机，并与PLC、变频器和矿山局域网形成网络通讯，实现对矿用通风机及其控制系统进行远程诊断和远程控制，实现矿用通风机的自动化运行。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，其特征在于：获得通风机所覆盖的采掘作业面有关风压、风速或风量的方式有两种，其一是，在巷道中合适的场所安装能够真实反映采掘作业面通风情况的风压、风速或风量传感器，直接从这些传感器中以电流形式采样相关信号，其二是，通过网络通讯方式，所需采掘作业面通风情况的信号可以通过矿山局域网络间接获得；PLC装置中设置有闭环控制环节，将采样到采掘作业面的风压、风速或风量信号作为闭环反馈信号，根据风压、风速或风量设定值与实际采样值之间的差值，控制变频器的输出频率，对矿用通风机通风量进行自动调节。

3.根据权利要求1所述的一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，其特征在于：对应矿用通风机Ⅰ（13）、矿用通风机Ⅱ（14），在调速、控制、检测及操作环节中设置两套硬件设施并具相对独立性，方便两台矿用通风机之间从工作到备用状态的相互切换；要让矿用通风机处于备用状态，只要在通风机停止运行后，将动力电源馈电装置中相应供电回路的开关关闭即可，要让矿用通风机处于工作状态，在通风机启动运行之前，将动力电源馈电装置中相应供电回路的开关合上即可；所述控制系统对两路独立的供电回路进行联锁，确保两台通风机在正常的工作状态下不能同时处于工作状态并方便工作与备用间的相互切换。

4.根据权利要求1所述的一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，其特征在于：分别对矿用通风机Ⅰ（13）、矿用通风机Ⅱ（14）的工作状态进行在线检测的所述传感器Ⅰ（15）、传感器Ⅱ（16）与相应PLC的远程I/O模块相连。

5.根据权利要求1所述的一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，其特征在于：所述变频器与电动机之间具有“一拖一”和“一拖二”两种拖动方式，“一拖一” 拖动方式：一台变频器拖动一台电动机，针对同一台对旋式轴流通风机具有两台电动机的情况，两台变频器之间采用主、从控制方式，设置其中一台变频器为主机，另一台变频器为从机，主机中设置有速度和电流闭环控制，从机跟随主机的频率和电流变化并具有电流闭环功能，这样，在两台电动机共同驱动一台对旋式轴流通风机的情况下，PLC只要对作为主机的变频器进行输出频率控制，就能达到对对旋式轴流通风机进行调速以达到调节通风量的目的；“一拖二” 拖动方式：一台变频器同时拖动两台电动机，由两台电动机驱动同一台对旋式轴流通风机。