【摘要】：根據建設現代化綜合自動化礦井和降低能耗的要求，需要建設節能、高效、安全、先進的綜合自動化控制系統，本文介紹了我礦2800kw主要通風機自動控制系統，它能夠實現自動化倒臺、監控、數字采集等一系列功能。
　　關鍵詞：通風機，自動化控制，應用
　　
　　0引言
　　在煤礦生產中，通風機屬一級保安負荷，直接關系到井下工作人員的人身安全以及煤礦的安全生產。所以，對通風機運行的可靠性要求很高，另外，根據建設現代化綜合自動化礦井和降低能耗的要求，需要建設節能、高效、安全、先進的綜合自動化控制系統。這就要求礦井各主要生產環節都將實現計算機控制。
　　平煤股份六礦隨著生產的不斷發展，在平煤股份六礦北山通風機安裝了2800KW大功率通風機，實現通風機自動化控制，并在自動控制方式下可以實現遙控，達到了安全、可靠、高效、先進性綜合自動化控制的要求。本文主要對平煤股份六礦大功率通通風機自動化電控系統進行介紹。
　　1通風機電控系統簡介
　　平煤股份六礦北山新通風機是2臺ANN-3600/2000N型礦井動葉可調軸流通風機，一用一備。通風機配套電機為異步電動機，額定電壓為：6kV，額定功率：2800kW，每臺通風機配一套潤滑油站和液壓泵站。由六礦北山35kV變電站饋出6kV電源直接供電，采用雙回路供電方式。
　　2通風機電控系統組成
　　2.1通風機啟動裝置
　　通風機直接啟動沖擊電流很大，給電網造成很大波動。而且這樣對電機本身絕緣不好，會使電機受到沖擊，降低電機壽命。而新通風機是“零角度”啟動，而且配有軟啟動裝置。這樣可以大大減小啟動電流，減少對電網的沖擊，而且對電機和通風機沒有沖擊，有利于延長設備壽命。
　　通風機電機啟動方式采用大功率軟啟
　　
　　
　　動裝置來減少通風機電機的啟動電流，高壓軟起動裝置在結構上分為：主回路、旁路、反饋回路和控制回路等幾個部分。其中主回路由三路晶閘管系統組成，每一路包括輸入接線端子（接電源）和輸出接線端子（接負載）。旁路主要部件是高壓真空接觸器，輸入和輸出端子分別跨接在三路晶閘管的電源和負載之間。反饋回路主要部件是分壓電阻總成和反饋板，為控制器提供反饋信號。
　　2.2通風機監控系統
　　本系統由PLC低壓控制柜、潤滑油、液壓泵站就地控制箱、UPS不間斷電源，以及2套控制操作臺組成，采用工控界最為成熟和典型的互備冗余的PLC監控模式，能夠對高壓起動柜的電量實現遙測、遙控功能，每套控制裝置采用RS－485通訊協議實現與遠程模塊的現場控制總線聯網。在通風機房控制室設二臺監控管理計算機，采用工業以太網通訊方式采集各控制裝置的信號，并進行集中控制和管理，可以通過工業以太網與礦調度室或機電設備管理服務器進行通訊，實現兩者數據交換和共享，同時，接受礦調度室或機電設備管理服務器的控制、調度指令。具有極大的先進性、可靠性、安全性。
　　新通風機監控系統對于不同的故障都有不同形式的報警。對這些故障報警，監控系統有不同形式的響應。比如，對一些不影響通風機正常運行的故障，監控系統只作用于報警，不作用于通風機的控制。對于那些影響通風機正常運行的故障，監控系統先發出預警，經過一段延時之后作用于跳閘。另外，監控系統還可以對通風機的一些故障作出判斷后，可以自動消除故障。比如瞬時失電故障，實現自動恢復功能。當油站運行油泵發生故障時，另外一臺油泵可以開啟。而這些操作都不需要操作人員的干預，監控系統可以自動完成。
　　2.3通風機監控系統核心
　　系統采用公司的S7-300系列PLC作為每個子控系統的控制核心，輔之以著名的工業監測、監視、控制軟件MCGS(網絡功能)，
　　為保證本控制系統的先進性，我們機房內的所有設備均采用PLC控制，每個子控系統的控制核心，輔之以著名的工業監測、監視、控制軟件MCGS,為保證扇通風機運行的可靠性，PLC選用日本西門子S系列作為控制核心。
　　2.4通風機監控系統供電保證方式
　　為了確保PLC工控機的安全和可靠運行，為系統提供純凈穩定的控制電源，選用山特公司的型號為C10KS的在線式不間斷電源（UPS）一個，另配24Ah電池20個。可以保證通風機監控系統在掉電狀態下可靠運行2小時以上，從而保證了通風機的可靠運行。
　　2.5通風機監控系統采集的數據
　　2.5.1采集通風機的數據
　　對通風機主要采集通風機運行的風量和負壓數據，通風機軸承溫度，電機兩端軸承和定子溫度雙重檢測以及通風機振動，喘振失速，葉片角度等參數。這些參數的實時監測可以保證通風機的安全可靠運行。
　　2.5.2采集電氣參數的數據
　　對于通風機電氣部分采集高壓進線柜檢測電壓、電流信號，高壓電機起動柜檢測主電機電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數等參數。
　　高、低壓柜部分提供所需檢測電參量的（4～20mA）信號及各開關（隔離開關、斷路器、儲能機構、以及故障保護動作）動作的非電量接點信號，并通過系統與高壓綜保的通信接口（RS-485）協議代碼進行通訊，實現對高壓部分進行監測。
　　2.5.3采集潤滑油站和液壓站的數據
　　監控系統對于兩臺油泵的運行狀態、兩個油箱加熱器狀態及監控油站工藝參數：出油管油溫、流量、油壓、油箱油溫、油位、過濾器差壓、冷卻水管流量、動葉執行器狀態等數據進行監測。
　　2.5.4采集風門等電氣設備的數據
　　監控系統還對通風機的風門、檢修門狀態及電機制動裝置狀態等通風機輔助設備進行在線監控。
　　3監控系統控制方式
　　3.1通風機系統工作方式
　　通風機系統設有自動、手動、檢修三種控制方式。在自動方式運行下，是按預先編制的程序進行集中控制。手動方式是當監控管理計算機和控制PLC全部癱瘓時，通過硬件設備起停按鈕緊急開車方式。主要的保護通過繼電器起作用，確保通風機及相關設備不出安全事故。當通風機檢修方式下運行是用于另一臺通風機在運行，本臺通風機檢修完成后的短時試運行或通風機調試方式，過程類似自動方式，只是進風由檢修門進風。
　　
　　圖1：通風機啟動流程
　　以上各種不同運行方式是滿足通風機在不同狀態下生產的需要所做的。在不同的運行方式下，采用不同的運行狀態。通風機具體啟動流程如圖1所示。
　　根據采集的數據和信息，建立各類信息庫。根據工藝要求編程，自動進行通風機所屬設備的順序起動、停止和各類保護。通風機葉片根據穩定風量和通風機運行的狀況進行葉片角度的自動調節。操作站以人機對話方式指導操作，在自動狀態下，可用鍵盤或鼠標器實現通風機受控設備的起停操作。
　　4.調試運行情況
　　通過二個月的調試，可以看到在操作站彩色屏幕上可顯示通通風機房平面圖及工藝流程的剖面圖，剖面圖上有動態的實時參數值顯示、設備狀態顯示和事故報警信息顯示等幾十幅可切換的動態畫面；實時顯示、記錄所檢測的各個數據，繪制實時曲線和歷史曲線，并提供歷史數據的查詢。顯示系統的實時報警信息，實時報警打印，并提供歷史報警信息的查詢；打印班、日報表，設備運行時刻表，定時或隨機打印時、天、月、年的統計報表。
　　該通風機自2008年7月中旬安裝調試結束后投入運行至今，通風機運行穩定可靠，沒有出現異常情況，通風機各項運行參數均在正常范圍之內。在通風機的試運行中，對通風機的“一鍵倒機”、“正常倒機”等功能均進行了測試，通風機倒機順序可靠有效，沒有出現異常情況。我們還對新加設的就地集中控制裝置和通風機瞬時失電自動恢復功能均進行了測試，都動作穩定可靠。監控系統詳細的監測數據和有效的保護措施，保證了通風機的安全可靠運行，極大的減少了事故發生。
　　5.結論
　　新通風機自動化系統安裝后通風能力由原來的152m/s增加到395m/s，倒臺時間由原來的7分鐘降低到3分鐘，為六礦增產計劃（以風定產）提供了科學依據，還提高了礦井的安全系數和工人作業環境，因為通風機葉片角度可以根據負荷情況，進行調節。這樣我們可以做到根據礦井實際需要風量進行調節，可以避免礦井用風的損失，從而節能，提高企業經濟效益.