结构特征：本型产品具有结构紧凑、噪声小、风压高、风量大、效率高等特点，其结构紧凑方便运输和安装。对旋局部通风机与普通轴流通风机相比，在产生同样的风量和风压，使用对旋局部通风机可减少通风机数量或增加通风距离，亦可在根据不同的通风要求，采用分级使用以节省能源。
结构主要由隔爆箱体、散热器、人机操作界面、进出线接线腔、变频控制系统、PCD1控制系统、瓦斯信号采集、转换及处理等单元组成[2]。结构如图9所示。
1：隔爆箱体 2：进出线接线腔 3：PCD1 控制系统 4：变频控制系统
5：瓦斯信号采集，转换，处理单元 7：散热器
图9 KXJT型矿用通风机结构
3.42 KXJT型矿用通风机技术参数
表5 KXJT型矿用通风机技术参数 电源输入电压 输入频率 适配通风机功率 660 V AC 48～52Hz 2×30(kW) 输出电压 输出频率范围 额定容量 18V/360mA DC F10.0～F50.0Hz 70(kVA) 4 软件设计
本控制系统的软件设计是分四部分实现的，主要包括手动自动控制部分、温度转换控制部分、瓦斯浓度控制部分和压力PID控制部分。流程图如图10所示。
由系统流程图可以看出本控制系统的软件设计是由六部分来实现的，主要包括手动/自动控制部分、温度转换控制部分、瓦斯浓度控制部分、压力PID控制部分、PLC与变频器通信和机械故障处理部分。（其中手动和自动控制部分是在温度、瓦斯和压力控制中使用的）
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PLC主程序 通电初始化 手动控制 自动控制 温度状态采集 数据转换 压力中断 PID转换 瓦斯浓度采集 数据转换 压力浓度采集 数据转换 结束
图10 系统的软件设计流程图
4.1 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，设臵了风机组轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度：轴承温度保护设臵85℃为报警温度，90℃为跳闸温度。定子温度保护设臵120℃为报警温度，125℃为跳闸温度。
温度控制部分用到的内部存储器如表6所示。
表6 温度控制内部存储器 风机组1轴承温度 风机组2轴承温度 风机组1轴温报警位 风机组1定温报警位 风机组2轴温报警位 风机组2定温报警位 VD180 VD188 M20.0 M20.2 M20.4 M20.6 风机组1定子温度 风机组2定子温度 风机组1轴温断电切换位 风机组1定温断电切换位 风机组2轴温断电切换位 风机组2定温断电切换位 VD184 VD192 M20.1 M20.3 M20.5 M20.7 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0～10V的模拟量信号，则对应的数字量结果应为0～32000或需要的数字。
模拟量和数字量的转换公式为： (y-AL)/(AH-AL)=(X-0)/(65535-0)
（1）
Y：转换过后的工程值 AH：工程值的上限 AL：工程值的下限 X：工程转换后的数字量值 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0～10V，
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那么根据公式（1）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7所示。
表8 工程值与数量对应关系
温度值（℃） 120 125 85 90 数字量 23652.2 24347.8 18782.6 19478.3 电压值（V） 7.39 7.61 5.87 6.09 本系统有自动/手动两种控制方式。在自动状态下，根据风机选择按钮选择风机组运行工作。在没有出现异常的情况下，风机组1和风机组2根据需要所设定的时间交替运行工作。主程序每次扫描都要调用温度子程序，调用子程序后首先对程序中反复用到的累加器AC0清零。若运行的是风机组1，那么风机组1运行后其定子温度和轴承就会上升，温度传感器将其连续变化的温度转换为0～10V的电压送入A/D转换模块EM231，由EM231将连续的电压信号转换为PLC能识别的离散数字量，并将其存入AIW4和AIW6。为了提高运算精度，将AIW4和AIW6存储的数据转换为实数进行处理，分别存储到VD180和VD184中。温度控制子程序图如图11所示。
自动方式下，存储到VD180和VD184中的数据与设定的报警温度上线进行比较，当轴承温度VD180或定子温度VD184的值过高超出设定臵上线时，M20.0或M20.2闭合，指示灯Q0.7闭合，蜂鸣器Q1.1也闭合，系统发出报警并有指示灯指示。若温度继续上升，当其温度超过风机组转换温度上线时，M20.1或M20.3闭合，PLC将自动将风机组1的电源切断，并将风机组2接入运行。此时，若风机组选择按扭仍选风机组1，系统将发出指示并报警，只有工作人员将其按钮拨到风机组2才能解除报警和指示。同理，当风机组2的轴承温度或定子温度超出设定的报警温度或风机切换温度时，将出现同上情况。其控制程序如图12所示。
在手动方式下，若风机组选择按扭拨到风机组1，按下启动按钮后风机组1将投入运行。风机组1的轴承温度和定子温度经温度传感器将连续变化的温度转换为1～10V的电压，然后送入EM231模拟量输入模块，通过内部的采样，滤波，转换为PLC能识别的二进制信号。当风机组1的轴承温度或定子温度超出设定的报警温度或风机切换温度时，风机组将报警并指示。当其温度超过一切风机组的温度时，PLC将切断风机1的控制回路，风机组1停止工作，同时发出指示和报警。此时，当风机组1的轴承温度或定子温度降低，即便再次低于设定的报警温度或风机切换温度时，风机组1也不能再次启动，只有工作人员将风机组选择按扭拨向风机组2时，风机组2投入运行工作，同时并切断风机组1的指示和报警。同理，
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若风机组2的轴承温度或定子温度超限时，处理方式同上。
图11 温度控制子程序
4.2 瓦斯浓度控制部分
瓦斯浓度控制部分和温度控制部分原理相似，瓦斯浓度传感器将连续变化的瓦斯浓度信号转换为4～20毫安的电流，然后经A/D转换模块EM235，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VD196中。在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，M0.1闭合，Q1.1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VD196的存储值大于设定的断电瓦斯浓度上线时，M0.2闭合，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。同时并发出报警。抽放瓦斯后，当瓦斯浓度VD196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。只有当瓦斯浓度VD196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。(见附录程序25、26)
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图12 温度控制程序
4.3 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PID算法。所谓的PID就是比例、积分、微分的总称。其结构如图13所示。
压力给定量SP PID + 变频调速系统 偏差e PID输出Y 过程变量 —压力反馈量PV 图13 压力控制部分
PID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，而本身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、位臵等快过程扩散温度、化工合成等慢过程，PID控制都具有良好的实际效果。
在系统稳态运行时，PID控制器的作用就是通过调节其输出使偏差为零。偏
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