基于PLC的隧道通风系统.论文doc(4)

隧道通风系统

技术、关键零组件和原材料更是基本掌握在日、美厂商手中，中国大陆的触摸屏/触控面板产业还基本处于起步阶段。但正因如此，整个触控行业未来的上升空间还非常大，它也有望成为我国电子企业今后创新发展、大有作为的重要领域。触摸屏目前主要还是集中在小尺寸上的应用，未来的发展将是一个触控和遥控的世界，所以大尺寸触摸屏的发展是目前触摸屏发展的趋势，在市场的应用中给了民众耳目一新的感觉，深的广大民众的喜爱。所以未来的世界是个触控的世界，是个遥控的世界，大尺寸触摸屏的发展有着广泛的空间。

3.2.3.触摸屏的选用:

由于在此系统中，触摸屏要担任监控各部分运行状态，而且还用于控制作用，所以在此担任的任务还是比较重的。所以在此选定的触摸屏为MT506T型号的触摸屏。

①可实时显示设备和系统的运行状态。

②通过触摸向PLC发出指令和数据，再通过PLC完成对系统或设备的控制。 ③可做成多幅多种监控画面，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。

3.2.4触摸屏程序设计:

本系统的触摸屏人机交互界面的开发平台，采用MT506触摸屏的编程软件实现。该软件类似于组态软件，采用图形化的编程方法，只需将相关元件拖到预先定义的画面上，根据需要设置相关参数、合理配置PLC写入地址即可完成操作

3.2.5主要参数:

型号MT506外壳颜色黑色显示屏 5.7英寸彩色 STN 液晶屏， 分辨率 320 × 240，像素亮度150 CD/M，色彩256色，对比度30:1，背光灯1支CCFL (最低保证寿命 >25000 小时)触摸屏4线，精密电阻网络( 表面硬度 4H ) CPU 32位RISC CPU 200MHz，存储器 1 MB Flash ROM + 4 MB DRAM，通信端口COM1: PC RS232 & PLC RS485/422 ，COM2: PLC RS232 配方存储 器标准内置128KB，实时时钟打印端口无系统诊断电源失效检测。

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触摸屏实物图

编程软件对编程PC机要求不高，利用触摸屏自带RS 232串口或者USB接口通信，将设计完成后的人机交互界面下载到触摸屏。对于程序分别设计了监视、报警、控制以及频率显示、控制键，可由相应的控键实现对电机运转状态的控制和监控。触摸屏上电后自动进入所设计的画面，操作人员可以根据需要直接通过人机交互的方式，对下位机PLC进行控制。 3.3通风机:

我国隧道使用通风机主要就是，G4 —73系列通风机，G4 —73系列通风机最初是为锅炉通风(引风) 设计的，后来被引用到隧道通风中并拥有一定的市场占有量。该系列通风机的特点是特性曲线较平缓、无驼峰、运行噪声较小、效率高。启动时关闭调节门(也叫前导器)，具有启动功率较小，启动容易的特点。运行时调节门可在 0°～70°范围内调节，用以改变运行工况，还可通过配置不同转速的电动机来改变其运行工况,适应性较好。G4 —73系列通风机的特性曲线较平缓，运行噪声较小，效率高，适用于通风阻力不是太大的中小型隧道。我国地方隧道中使用该系列通风机较多，由于机型小，配置电动机的容量也小,可配用380V的电动机使用。但对初、后期风压变化大的隧道，通风机的调节性能差。

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风机的作用：风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。

通风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。 通风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。风机可制成右旋和左旋两种型式。从电动机一侧正视，叶轮顺时针旋转，称为右旋转风机，逆时针旋转，称为左旋。

一般的高压风机，其主要的动力设备是电动机，此外还包括用来控制风机风阀位置的电动或手动执行器、风机阀门限位开关等部件。风机动力设备的传统控制方法是通过手动或继电器控制，存在可靠性和灵活性较差的问题，比如：由于电机的容量大，就存在启动时间长、启动电流大、运行安全可靠性差等问题，为了解决这些问题，需要采取在启动离心风机时减少启动负荷、通过星—三角降压启动来降低启动电流、进行安全互锁控制等措施。通风机工作时，动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的动力作用，气体压力和速度得以提高，并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口排出。因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内。

风机的用途：一般用于高压强制通风，如冶炼、送料、矿井、隧道、地下室、铁路等，亦可输送空气及其它无腐蚀性、不含粘性物质、2非易燃、易爆之气体，介质温度最高不超过八十度，介质中硬质颗粒物中大于150mg/m3。

3.4 变频器的选型和容量的确定:

在电机的容量确定并选定其型号后，接下来就要确定变频器的容量。异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。作为高能耗设备，其输出功率不能随负荷按比例变化，大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节，而电动机消耗的能量变化不大，从而造成很大的能量损耗。近年来，随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛，使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。

确定变频器容量的主要依据是输出电流，其原则为：变频器的输出额定电流应大于或等于电机的额定电流。但在连续的变动负载或断续负载中，因电动机允

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许有短时间的过载，而且这种过载的时间经常超过变频器一般允许的一分钟。故应考虑选择变频器的额定电流大于或等于电动机运行过程中的最大电流。电动机的型号确定后，其额定电流可以从制造商提供的样本中查到。或者，也可从电机的输出功率由下式计算

P?3UIcos?? 式中，P为额定输出功率（KW）；

U为额定电压（KV）； I为额定电流（A）； η为电机效率；

cos?为功率因数。

本系统选用的是三菱全新一代标准变频器D700,功能强大，应用广泛。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。

参数号 Pr0 Pr1 Pr2 Pr3 Pr4 Pr5 Pr6 Pr24 Pr25 Pr7 Pr8 Pr9 Pr13 参数值 3 50 0 50 20 25 35 40 50 1 1 3 0 说明 转矩提升 上限频率 下限频率 基底频率 多段速 (高速)RH 多段速（中速）RM 多段速（低速）RL RM RL RH RL 加速时间 减速时间 电子过流保护 启动频率 隧道通风系统

Pr77 Pr79 1 3 参数禁止写入 操作模式选择 3.4.1.变频调速: 异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。作为高能耗设备，其输出功率不能随负荷按比例变化，大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节，而电动机消耗的能量变化不大，从而造成很大的能量损耗。近年来，随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛，使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。

n＝60 f(1－S)/P (1)式中n———异步电动机转速

变频器实物图

f———异步电动机的频率； s———电动机转差率；

p———电动机极对数。

由式(1-1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动

机电源频率实现速度调节的。

变频器主要采用交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 3.5传感器介绍与选择: 3.5.1车辆检测电传感器

传感器的使用对本次的设计尤为重要，本次设计所采用的传感器是电磁感应线圈。电感式传感器其主要部件是埋设在隧道路面下的柱状状霍尔传感器当有高频电流通过电感时，公路面上就会形成高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时，

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