基于PLC的煤矿瓦斯浓度监控系统荟萃资料

基于PLC的煤矿瓦斯浓度监控系统摘 要煤矿矿井通风系统能否正常工作与矿井内工作环境条件，生产效率，安全生产密切相关。随着我国政府对各行各业安全生产监管力度的不断加大，尤其对煤矿生产的安全要求越来越高，对煤矿矿井通风系统进行技术改造，提高其运行稳定性，可靠性，节能性等势在必行。本系统将三菱PLC与变频器结合起来，采用瓦斯浓度和井下压力为主要参数，实现对矿井通风机的工作过程和运转速度的有效控制，从而达到矿井下通风安全、稳定，同时使得资源最大的利用。并且PLC对通风机有过热保护、故障报警、机械故障和瓦斯高浓度报警等功能。为了矿井通风的安全节能技术改造提供新的技术。关键词：PLC, 瓦斯浓度, 传感器，通风机Coal-mine Gas Concentration Monitoring System based on PLCABSTRACTThe working conditions, the normal work of mine ventilation system and whether the coal mine production efficiency, safety production is closely related to. Along with the Chinese government on all kinds of production safety supervision increased, especially for coal mine production safety requirements more and more high, the technical reformation of coal mine ventilation system, improve the operation stability, reliability, energy saving and so be imperative.This system will combine with Mitsubishi PLC inverter, the concentration of gas and down hole pressure as the major parameter, achieve effective control of working process and the running speed of the mine ventilator, so as to achieve the mine ventilation and safety, stability, and makes use of the most resources. And PLC overheating protection, fault alarm, fault and high gas concentration alarm function of fan. Provide a new technology for technological transformation of mine ventilation and safety and energy savingKEY WORDS: PLC，Gas，Transducer，ventilate骄阳书屋#目录前言1第1章 瓦斯相关介绍21.1瓦斯气体21.1.1瓦斯气体性质21.1.2瓦斯气体的爆炸21.1.3本课题研究的意义3第2章 监控系统控制方案4第3章 系统硬件设计53.1控制核心PLC概述53.1.1三菱PLC FX2N16MR简介53.1.2 A/D转换模块FX2N4AD63.2矿井主扇风机概述73.3触摸屏概述83.4传感器部分概述93.4.1瓦斯浓度传感器103.4.2 温度传感器103.4.3 空气压力传感器11第4章PLC软件设计124.1系统启动及停止124.2模拟量编程及应用134.3瓦斯浓度的监测144.4压力的监测154.4.1风压给定及依据154.4.2风压测定及控制164.5温度的监测16第5章 运行结果与调试18结论20谢 辞21参考文献22附录23前言随着煤矿开采规模的扩大和数量的增加,瓦斯灾害问题日益突出。在煤矿安全生产过程中,矿井通风系统起着极其重要的作用,它是煤矿安全生产的关键环节。矿井通风机承担着矿井瓦斯排放的重任,为了达到节能效果,通风机的转速应与瓦斯浓度的增减成比例地升降,即随瓦斯浓度的变化自动调整转速。因此,对矿井通风机的主要参数及瓦斯浓度的监控非常必要。以PLC为控制核心结合变频器组成的控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强、维修方便等诸多优点。随着社会的发展，能源结构正在发生深刻的变化，各种清洁能源技术不断取得新的应用。但是，对于我国这样一个发展中的大国，煤炭在很长时间内仍然是我国的主要能源，占我国能源消费的67%。从2001年到2006年，我国的煤炭产量每年增长2亿吨以上，这在煤炭工业史上是前所未有的，但仍然满足不了国内更快的需求增长。煤炭供应紧张、价格直线上升，煤矿超能力生产问题非常严重，煤矿安全成为社会广泛关注的重点，国家安全生产监督管理局的统计数字令人触目惊心：在去年19.5亿吨的产量中，只有12亿吨是有安全保证的，而全国煤矿安全欠帐已经达到500亿元左右。煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故23起，死亡人数682人，分别上升67%和162%，其中瓦斯事故18起，死亡599人，同比增加8起，382人。瓦斯事故仍然是煤矿安全生产中发生最多和最严重的。这些事故的发生有其客观的原因，但也跟管理和技术手段的应用有着紧密的联系。据资料显示美国的煤矿死亡人数一年大约在30人左右，澳大利亚2003年的死亡为零。山西省晋城市自2002年实现数字化远程瓦斯监测系统以来，瓦斯事故也得到了很好的治理。由此可见，煤矿瓦斯事故并非不可治理，只要加强管理再配合先进的技术手段（煤矿安全生产监测系统和数字化远程瓦斯监测系统）的应用，瓦斯事故是可以得到治理的。从而大大减少安全事故的发生，保护广大煤矿工人的生命财产安全，为建立一个和谐、平等的社会，为国家的发展做出贡献。 第1章 瓦斯相关介绍1.1瓦斯气体1.1.1瓦斯气体性质了解瓦斯的特点和性质是搞好瓦斯管理的先决条件。瓦斯是煤矿开采过程中的一种有害气体的总称，它有自己的性质和特点，是可以被认识的，也是可以被控制和利用的。所以说要搞好瓦斯管理工作，必须首先学习有关瓦斯的知识，了解瓦斯的性质和特点。矿井瓦斯是指从煤体和围岩中逸出的以及在生产过程中产生的多成分的混合气体，包括CH4、COZ、CO、NZ、CZH6、502、HZS等。主要成分是甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）和二氧化碳（COZ）、硫化氢（HZS）等。沼气是矿井瓦斯的主要成分，是一种无色无味的气体。不助燃，但当与空气混合到一定浓度时，遇火能燃烧或爆炸，爆炸界限为5一16.5%；空气中沼气浓度超过40%时，空气中的氧含量将下降到12%以下，此时空气与沼气的混合气体不再发生爆炸，但将使人窒息。 1.1.2瓦斯气体的爆炸瓦斯爆炸须具备3个条件：C氏浓度、02浓度及引爆温度。瓦斯在煤体和围岩中以游离状态和吸附状态存在，一般情况下处于动态平衡，当外界温度、压力变化时，几种状态会互相转化，煤层在开采过程中，瓦斯被逸散出来，在井下积聚，造成瓦斯浓度增加，当CH4浓度达5%16%时具有爆炸性，CH4浓度为9.5%时，爆炸威力最大，当CH4浓度小于5%或大于16%时，一般不会爆炸，遇明火只会燃烧，瓦斯爆炸的上下限是可变的，当CH4混合气体的温度和压力发生变化或混入煤尘及其它可燃气体时，可影响瓦斯爆炸的上下限，如空气中的煤尘含量为10-12mg/m3，cH4浓度达到4%时，遇火就会爆炸。要消除引爆火源，必须严禁明电、明火下井，禁止明电、明火放炮，并要求井下电器设备必须防爆。所以控制瓦斯浓度是防止瓦斯爆炸的根本，实时掌握瓦斯浓度状况是煤矿安全的头等大事。 1.1.3本课题研究的意义该项目的实施，可以提高煤炭安全生产作业率，加大安全生产管理力度，降低事故率，保障国家及人民生命财产安全。保障煤矿瓦斯监测、监控系统的正常运行，保障煤矿的每一次报警都能得到相应解决，及时发现并解决煤矿所存在的安全隐患，保障煤矿安全生产信息上下达的通畅，提高煤矿安全生产管理信息系统的应用水平，及煤炭从业人员的整体素质，力争使煤矿安全生产管理实现量化、标准化、规范化。因为信息化管理是一个量化、标准化、规范化管理的实现，其中系统的运行提供了一个量化井下工作作业环境的工具，计算机的处理过程则要求将整个管理过程展开成一个个标准化的单元，计算机系统的运行是一个由标准单元所组成的一个规范化的执行过程。瓦斯联网监测系统的建立将使安全生产的整个管理工作向量化、标准化、规范化的工作管理模式转变。该项目的建设将为我国乡镇中小煤矿行业信息化建设做出积极贡献。该项目的建设是以煤矿瓦斯联网监测系统为龙头，建成提供数据、语音、视频传输的统一系统平台，实现信息资源的充分共享和广泛使用。实现煤炭信息化管理，实施“煤电强县”的战略，建设中国煤炭大县，抓“滇东电厂”和曲靖煤化工基地建设的机遇，建设富源煤炭瓦斯联网监测系统非常必要。以信息化带动工业化，为推进富源经济社会的快速发展和全面进步做出贡献。第2章 监控系统控制方案本设计系统中使用了PLC所以与使用常规继电器实施的通风系统相比，具有故障率低、可靠性高、接线简单、维护方便等诸多优点，PLC的自动控制功能和程序化工作方式使通风系统的自动化程度大大提高，降低了岗位人员的劳动强度。PLC与空气压力变送器，以及瓦斯浓度检测器的配合使用，使系统控制的可靠性和安全性以及稳定性大大提高，降低了通风机运行的成本，不仅节约了电能，而且还提高了设备的运转率。通风机主要工作部分由两台离心通风机组成，每台通风机有一台电机，每台电机驱动一组扇叶片，两组扇叶片是对旋的，一组的作用吸风，一组的作用增加风速，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。本系统设计选用风机的功率为45 kW 。控制部分选用一台三菱公司的FX2N系列的PLC， 并需要增加模拟量转换模块。输入部分包括：启动，停止按钮，空气断路器、空气压力传感器，瓦斯浓度检测器等组成一个完整的闭环控制系统。其中还包括电机用接触器、中间继电器、热继电器、矿用防爆型断路器等系统保护电器，实现对通风电机和 PLC的有效保护，以及对电机的切换控制。共计8个输入点和6个输出点。因此本论文以三菱FX2N系列可编程逻辑控制器作为监控核心，运用温度、压力、瓦斯浓度等传感器和电量采集单元对风机运行的状态以及对各种电量参数进行细致的检测。同时利用PLC和上位机之间的通信实现对矿井通风机运行的实时监控。本论文还利用变频器来控制通风机的变频运行，实现风机的高效节能运行。骄阳书屋#第3章 系统硬件设计3.1控制核心PLC概述 3.1.1三菱PLC FX2N16MR简介本设计采用的PLC是日本三菱公司的FX2N系列的继电器输出型PLC。它带有16个I/O点，分别为8个输入点，8个输出点。输出形式为继电器形式，输出端最大电流可以达到5A工作电流。输入侧为NPN漏型输入。其特点是：1. 内置8K容量的RAM存储器，最大可以扩展到16K。2. CPU运算处理速度0.08S/基本指令。3. 在PLC右侧可连接各种输入输出扩展模块和特殊功能模块。4. 基本单元中内置2轴独立最高的20kHz定位功能(晶体管,继电器输出型）。5. 快速断开端子块，其采用优良的可维护性快速断开端子块，（类似于热插型，接上电缆的时候也可以更换但元。）6. 时钟功能及小时表功能，所有的FX2N 系列PLC中都有实时时钟标准。7. 持续扫描功能，为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期。8. 输入滤波器调节功能，通过用输入滤波器来平整输入信号（在基本单元中x0到x17）。9. 注解记录功能，元件注释可以在程序寄存器当中记录。PLC在本设计电气原理图中的接线以及I/O分布点如图3-1图3-1 PLC I/O接线图表3-1所示为I/O接口分配表表3-1 PLC I/O接口分配表输入输出序号名称地址序号名称地址1启动按钮X01主接触器Y02停止按钮X121#风机工作指示Y13主断路器输入X232#风机工作指示Y241#风机电源输入X34报警Y352#风机电源输入X451#风机启动Y461#变频报警输入X562#风机启动Y572#变频报警输入X68主接触器吸合指示X73.1.2 A/D转换模块FX2N4AD三菱FX2n-4AD是三菱电机公司推出的一款FX2n系列PLC模拟量输入模块，有CH1CH4四个通道，每个通道都可进行AD转换，分辩率为12位，采集信号电压为-10V+10V，分辩率5mV。电流输入时，为420mA或-2020mA，分辩率20uA。 FX2n-4AD内部有32个16位的缓冲寄存器(BMF)，用于与主机交换数据。 FX2n-4AD占用FX2n扩展总线的8个点，耗电为5V，30mA。FX2N-4AD将空气压力传感器TP802以及低浓度甲烷传感器输入的标准模拟信号转化为二进制语言送给PLC进行比较运算，从而达到控制的要求。同时还将变频器输入的模拟信号进行装换，送给PLC以及触摸屏进行显示电机转速。其电气原理图接线如图3-2所示:图3-2 电气控制图3.2矿井主扇风机概述为了简化了传动结构，改变了当前煤矿抽出式轴流风机全部采用皮带轮传动或长轴传动的复杂结构，使维修和操作方便。主扇风机其整体性好，并且采用内置防爆电机拖动,不受外界干扰。本设计配套电机为YB系列的YBFe派生系列，隔爆型三相异步电机。电机如图3.1所示YB2系列电机是全封闭自扇冷式鼠笼型隔爆三相异步电动机，是YB系列电动机的更新换代产品。各项性能指标达到国际90年代的先进水平，具有节能、安全、美观等特点。适用于有爆炸性气体混合物存在的场所。在YB2基本系列系列电动机的基础上，可派生生产YB2-W户外型、YB2-WTH户外湿热带型等多种防爆产品。电机置于全封闭型，并具有一定耐压强度的密闭散热罩中并于外界非瓦斯气相通。使电机始终处于无瓦斯空气之中运行，起到了双重隔爆效果3.3触摸屏概述为直观显示系统各部分的工作状态以及报警显示，电机参数等数据，设计采用触摸屏作为显示部件。触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头或者触摸等输入的讯号的感应式液晶显示装置，当接触或者触摸屏幕上的图形按钮，以及状态按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的指向软件地址和各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏在自动化行业中也叫人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。人机信息交流的领域都存在着人机界面。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。步科触摸屏产品是中国最早最专业的工业级人机界面品牌之一，自2002年进入中国大陆市场以来，以其专业的品质、卓越的性能、合理的价格得到了市场的最大认可，销量及市场占有率居同行业之首。本设计采用步科EV5000系列触摸屏做为显示媒体。通过RS485接口与PLC进行数据通信。如图3-3所示：图3-3 触摸屏接线图3.4传感器部分概述该控制系统中采用了大量的模拟量信号，这些信号的输入都需要传感器来进行模拟量采集，将采集的模拟量信号送入PLC输入模块进行模数转换，将连续的变化量（大部分为4-20mA的电流信号，05V或010V的电压信号）转换离散的数字量，存入到PLC内存里；输出是由模拟量输出模块将要输出的存储在PLC内存中的数字离散信号转化为电压信号或者电流信号。本系统模拟量传感器选用KGJ16B型瓦斯传感器用于检测煤矿井下空气中的瓦斯含量，PTP802型压力传感器用于检测矿井下的井巷气压，Pt100热电阻作为测量温度用的传感器用于检测风机组轴承和定子温度。对于传感器正确的选型以及应用它们，首先要对各传感器的性能指标进行了解。斯传感器用于检测煤矿井下空气中的瓦斯含量，具有多种标准信号制式输出，联检后能与煤矿安全监控系统、风电瓦斯闭锁装置及瓦斯断电仪配套使用。该传感器是一种智能型检测仪表，具有稳定可靠、使用方便等特点。调零、调精度、报警点设置等均可通过遥控器实现。3.4.1瓦斯浓度传感器KGJ16B型瓦斯浓度传感器的参数如表3-2所示：表3-2传感器参数3.4.2 温度传感器温度传感器是一种能感受温度而且能把温度转变成一种可被识别的输出信号的传感器。温度传感器主要是对温度测量的部件构成。温度传感器分为接触式和非接触式两种。本设计选择PT100铂热电阻温度传感器，它的阻值是可以随着温度的变化而成正相关。测量范围为60175，主要用于轴承温度测量。3.4.3 空气压力传感器本设计选择一款广泛应用于锅炉送风、井下通风等电力、煤炭行业压力过程等控制领域的压力传感器，即为PTP802。主要技术参数如表3-3。表3-3 技术参数骄阳书屋# 第4章PLC软件设计矿井主要通风机装置性能测试工作是复杂多变的，涉及主要通风机装置进、出口空气的温度和湿度、大气压等气象参数，风压参数、流经主要通风机前后的风量，电气参数，还有电动机和主要通风机的转速及传动效率等参数。 在距风压测试点20m内的巷道内，用气压计测量绝对静压，用干、湿温度计测量干、湿温度。每调节工况一次测量三次，取其算术平均值来计算本设计采用了PLC作为控制核心，所以必须为PLC编写相应的程序以实现各种控制动作。软件程序控制流程如图4-1所示：图4-1程序流程图4.1系统启动及停止按下启动按钮，程Y0（中间继电器）得电，输出Y0使中间继电器K0闭合，同时硬件电路中通过K0的触点给主接触器KM0送入电源，接通主回路电源。同时给变频器信号，启动变频器，风机开始运行。如图4-2。图4-2启停控制按下停止按钮时，断掉中间继电器M1,关断控制继电器，断掉继电器K0的电源，KO掉电的同时主回路接触器KM0掉电，系统主回路断掉，风机停止运行。4.2模拟量编程及应用FX2N-4AD的32个缓冲寄存器（BFM）的编号分配及含义都要按照使用手册来使用。根据使用手册BFM的设定值可以改变FX2N-4AD模块的运行参数，可调整其输入模式、输入增益和偏移量等。同时也可以根据使用手册BFM的数据使用PLC的FROM指令读出。图4-3模拟量模块识别在“0”位置的特殊功能模块的ID号有BFM#30中读出，并保存在主单元的D0中。比较该值以检查模块是否是FX2N-4AD，如是则M31变为ON。如图4-3所示。图4-4温度模块识别同理，在“1”位置的特殊功能模块的ID号有BFM#30中读出，并保存在主单元D10中。比较该值以检查模块是否是FX2N-4AD-PT模块，如是则M41为ON。如图4-4所示。图4-5 错误状态识别模拟量输出模块则是通过PLC的TO指令来读出，H0选择BFM#0初始化通道，运行PC，K4BFM#1选择4个通道。BFM#29通道则为错误状态，如出现错误M210、M220为ON。无法再读取程序。如图4-54.3瓦斯浓度的监测矿井瓦斯导致的爆炸是一种热的链式反应（也叫链锁反应）。当可爆炸的易燃混合物吸收到一定的能量（一般是燃烧火源给定的热能，或者其它途径获得的热效应）后，反应分子的分子链即断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。这类游离的基具有非常大的化学活性，它的持续活性成为了反应连续进行的催化剂。当有适合的条件下，一个游离基又非常迅速的进行下一步的分解，再产生两个或N个的游离基。如此这样循环往复不已，游离基越来越增多，化学反应速度也变得越来越快，最后就可以形成为燃烧或者叫做可以爆炸式的氧化反应。故而，瓦斯爆炸就其本质来说，是空气中可作用的各种物质和一定浓度的甲烷气体产生的强烈的氧化反应。瓦斯浓度给定范围及依据：一般意义上瓦斯的爆炸的爆炸是在一定的浓度范围，通常是把在大气中瓦斯气体遇火后引起爆炸时候的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。一般来讲瓦斯爆炸界限是5%16% 。当瓦斯浓度值低于5%时，遇火不爆炸，却会形成一种燃火层，当瓦斯浓度为9.5%时，洋河反应为完全反应，爆炸达到最大；瓦斯浓度在16%以上时，却因为瓦斯的浓度过高导致爆炸性消失，但是在空气中遇明火后仍会燃烧。 瓦斯爆炸界限是可以改变的，温度、压力以及粉尘、其它可燃性气体、惰性气体的混合等这几项因素会对瓦斯爆炸界限有影响。本设计采用的是KGJ16B 型瓦斯浓度传感器，通过瓦斯浓度传感器将连续变化的瓦斯浓度信号采集并转换为标准的模拟信号420毫安的电流，然后经A/D转换模块FX2N-4AD，通过其内部的采样、滤波，转换为PLC能识别的二进制信号存储到PLC存储器中的D120数据模块中，程序中将D120与预设值D20的数值进行比较，大于则输出端有输出，否则没有。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，Y3闭合，系统将发出指示并报警。并通过触摸屏显示出来。以警示工作人员工作面瓦斯涌出量已有安全隐患，做好排放瓦斯的安全准备。若井巷工作面瓦斯浓度继续增大， PLC将发出切断电源的指令，将PLC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。抽放瓦斯后，当瓦斯浓度D120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D120的存储值下降到小于瓦斯浓度报警上线时，PLC才恢复风机组再次启动并将风机组运行工作。如图4-6。图4-6 瓦斯浓度报警4.4压力的监测4.4.1风压给定及依据在通风中所称的风压是指单位体积的空气所具有的能量，按其类型可分为静压、动压和全压，其单位为Pa。矿井自然风压的计算但是矿井进、回风井的空气柱的的容重差（容重差又主要由温度差造成）以及高差和其它自然因素所形成的压力差称为自然风压.它对矿井主扇的工况点会产生一定的影响，因此设计中应考虑自然风压对主扇的影响。4.4.2风压测定及控制为求得主要通风机装置的静压，应测出主要通风机进风端空气的相对静压，其测定位置应布置在工况调节装置与主要通风机进风口之间直线段上，尽量选择在接近主要通风机进风口而又风流稳定处。通常轴流式主要通风机可在距离进风口一倍叶轮直径处测量。对单吸风口的离心式风机则应布置在控制闸门后两倍叶轮直径以外处测量。对双吸风口的离心式风机应在风道分支一倍叶轮直径处的稳定处的稳定风流中测量。空气压力值通过FX2N-4AD送入PLC中，经过模数转换后，其压力值存储于数据块D130中，同样应用比较指令，将D130与预设值D30中的值进行比较，小于则输出，输出为中间值M21，M21置1时为气压过低，设置启动紧急排风，同时给变频器输出端Y4及Y5置1，使两台变频器同时工作，知道输入的空气压力值大于设定报警值。如图4-7。图4-7 气压报警4.5温度的监测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85为报警温度，90为跳闸温度。定子温度保护设置120为报警温度，125为跳闸温度。由于PLC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010V的模拟量信号，则对应的数字量结果应为04000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010V，那么根据公式4-2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。FX2N-4AD模块将送入的温度值存储在PLC中的数据块D100，D101中，将两个温度值与预设值D110进行比较，大于则输出切换命令，执行变频器的切换。如图4-8。图4-8 变频器运行切换第5章 运行结果与调试将在三菱PLC编辑软件上编辑的程序下载进PLC中，按照电气原理图将线路连接好，紧接着就在触摸屏上面监视运行结果。触摸屏的显示内容分为几个画面，分别是监视画面，参数显示画面，参数设定画面等。监视画面为主画面，可以监视风机的运行状态和主要数据的参数，并设有控制按钮，可以控制系统的启动及停止，通过监视画面可以直观的反映风机的工作。如图5-1即为参数设定画面。在此界面当中将瓦斯浓度、气压、电机最高转速及电机的最高温度值都可以设定。图5-1参数设定画面通过启动按钮启动系统后，空气和瓦斯传感器开始监测井下工作环境，同时控制变频器1开始运行，1#风机开始工作，同时定子温度传感器监测1#风机电机定子温度，并通过温度变送器将定子温度的模拟值转换为标准的模拟信号4-20mA，并且送至PLC模数转换模块FX2N-4AD中，FX2N-4AD将送达的标准模拟信号转换为PLC可以读取的二进制形式的数字量，并且通过程序设定，将此温度值与预先设置的温度值进行比较，并且送至触摸屏一个信号进行显示使用。若该温度值大于预先设置的温度值，说明风机温度过高，系统通过程序的运行，自动切换2#风机运行，同时1#风机停止运行。当2#风机电机定子温度达到预设值时再次切换1#风机，如此循环往复，使两个风机轮流投入工作。保证整个系统的稳定运行。在图5-2所示画面中就可以看出上述的显示画面。图5-2监视画面 风机运行的工作过程中，空气压力传感器与瓦斯浓度检测器也通过变送器将其检测值送人PLC中进行运算及格式转换，当空气压力低于预设值时，同时强制两风机同时工作增大鼓风量，直至空气压力大于设定值，当瓦斯浓度值高于设定值时，切断井下电源，保证安全，同时通过触摸屏以及报警器输出报警信号。骄阳书屋# 结论本文设计的煤矿瓦斯浓度监控系统，以其显著的通风特性、柔性的变频风量调节、无极调速特性、操作简单、节能效果明显、运行可靠等优点领先于国内其它系统。智能控制系统不但使煤矿通风系统的安全运行得到有效保障，而且实现了人性化风量调节的目标和节能降耗的目的，可以取得显著的社会效益和经济效益。当然仅仅一方面的进步是不行的，还需要大家齐心协力才能达到最大效果。谢 辞本文是在老师的悉心指导下完成的，诚挚感谢党保华老师，在炎热的夏天和工作比较繁忙的情况下对我给予及时、深入的指导和持续的帮助！让我在写作过程中学会了很多知识，让我对论文创作有了新的认识！感谢洛阳理工学院机电专业的所有老师的教育，扎实的理论知识和积累是写好论文的基础！感谢洛阳理工学院机电工程系在我论文写作过程中提供了舒适的环境，并安排了专门的仪器供使用！感谢我的同学，在我写作困难的时候给与的帮助，再次对我大学期间帮助我的所有人致以深深的谢意，谢谢你们！骄阳书屋#参考文献1 谢云敏，郭贵中，党保华 . 电气与可编程控制技术. 上海: 上海交通大学出版社，20122 王炳实 . 机床电气控制. 北京：机械工业出版社，20043 周军 . 电气控制及PLC. 北京：机械工业出版社，20074 徐谬，王淑英 . 电气控制及PLC应用. 北京：机械工业出版社：20095 王永华 . 现代电气控制及PLC应用技术. 北京：北京航空航天大学出版社，20036 齐占庆. 机床电气控制技术. 北京：机械工业出版社，20047 王整风. 可编程控制器原理及实践教程. 上海：上海交通大学出版社，20088 蔡红斌. 电气与PLC控制技术. 北京：清华大学出版社，20079 齐蓉. 可编程计算机控制器原理及应用. 西安：西北工业大学出版社，200210 王阿根. 电气可编程控制原理与应用. 北京：清华大学出版社，201011 廖常初.FX系列PLC编程及应用. 北京：机械工业出版社，200512 于庆光. 可编程控制器原理及系统设计. 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