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摘要：可编程序控制器（PLC）实为一种可以进行数字操作与运算的技术类型，其由通信技术、自控技术及计算机技术等模块构成，具有抗干扰能力强、操作方便、功能多样等特点。伴随当今PLC技术的日渐成熟，其已在多领域中得到广泛应用。本文以通风机为对象，探讨PLC在其自动化变频控制当中的具体应用，望能为此领域研究有所借鉴。
关键词：通风机；可编程序控制器；自动化变频
矿井通风机通常借助电机实现拖动运转，而通风机风量通常依据矿井最大风量来设定，如此便能使通风机在矿井生产中保持低负荷运行状态。需要指出的是，当风机处于低负荷运行状态时，会导致电机出现效率低、通风系统稳定性差及风机故障率高等问题，因而会增加矿井的实际生产成本。既有研究可知，通过对通风机电机转速予以改变，有助于改变通风机的风量，从而使通风机保持在一种最佳运行状态。可编程序控制器（PLC）融合多功能于一体，如数据运算、模拟量处理、逻辑控制等，具有较强的抗干扰能力，较高的稳定性，对于恶心环境尤为适用。本文在通风机自动化变频控制当中，采用PLC，现对其应用思路探讨如下。
1.系统设计分析
本文所用通风机自动变频系统，采用先进的机电一体化设计方案，其控制核心为SU-6B工业可编程序控制器，而执行核心为VF61智能变频器，其具体配置为：
（1）主回路。为保证通风机始终处于安全、稳定运行状态，主回路设计主要有两部分组成，其一为工频主回路，其二是低频主回路；针对低频部分而言，其主要有2台ABB型低频接触器与1台VF61-2004智能变频器组成，是整个通风机正常运作的主运行回路；而对于工频部分来讲，主要有2台工频降压启动器构成，其在整个低频系统当中，扮演着后备回路的角色，当低频系统发生故障时，其起到降压启动以及实现风机全速运行的目的。（2）控制系统。针对控制系统而言，其主要由如下部分构成：①前导器电动执行机构。由PLC进行控制，可实现自动开启，而且还能根据现实需要，自动管理风机前导器；②电流变送器。其主要作用就是可以对电机电流信号实施数模转换，然后向A/D模块传送，以此为风机提供过流保护。③风门绞车轴编码器。其能够把风门行程向数字信号转化，然后向PLC高速记数模块传送，以此来精确控制风门绞车的形成。④风量传感器。把通风机的风量信号向PLC的A/D模块进行传送，用于闭环控制系统的风量。⑤SU-6B工业可编程序控制器。其主要有I/O模块、A/D模块、高速记数模块、CPU、D/A模块等组成，其主要作用就是自动控制系统，以及提供智能化保护。
2.软件设计分析
针对PLC的软件系统而言，其主要由两部分组成，其一为应用软件，其二是系统软件；对于系统软件来分析，其主要作用就是把应用软件的一些梯形语言或者指令语言进行编译，使之成为CPU可以接受的机器语言，不需要使用者专门进行编制。对于其应用软件来讲，能够帮助使用者依据现场工艺流程，编制PLC运行程序，而在具体的程序表达方式上，可以选择指令语句方式，或者是梯形图方式；此系统所用的是梯形图语言（采用S62P专用软件进行编制）。
在整个通风机全自动控制系统架构当中，应将风机的风量闭环与风门控制当作程序设计的核心。
（1）当风机处于实际运行状态时，比如关过位、风门开等，可能会引起风门绞车断电，或者是破坏风门，比如关门或开门不到位，如此一来，会出现漏风情况，最终会对通风机效率造成影响。为了能够将此现象有效解决掉，不仅要在设计系统硬件时，给予高度重视（比如可选用TRD1000型的轴编码器）；而且还需要在软件设计过程中，也给予周密考量。（2）在整个矿井通风系统当中，风量闭环的质量好坏，会对矿井的通风质量造成直接影响，而且还对通风安全也会造成影响，所以，在设计软件时，可选择PD调节方式，以此获得更高的闭环质量。
3.系统功能分析
3.1系统的自动化控制
当接收到所发送的风机运行指令后，PLC会即刻对运行机号进行判断，然后对系统采用低频、工频的运行方式进行判断，如果采用的是低频，那么会对低频接触器进行驱动，使其吸合，发出变频器运行指令（通常会延时0.5秒），此时，针对电机而言，主要由零频率加速启动，如果启动频率达到既定值时，PLC控制风门绞车，将通风机进风门开启；最后将前导器执行机构启动，把通风机前导器打开，使通风机处于一种工作状态。如果采用的是工频方式，那么PLC首先会对风机进行控制，使其降压启动，如果启动电流降至CPU的内部既定值，那么此时会将降压启动接触器启动，吸合运行主接触器，风机呈现为全速运行状态，待30秒后，风门、前导器便会自动打开。
3.2风量的闭环控制
当风机处于低频运行状态时，风机的风量通常由给定信号来进行控制，此信号与反馈信号（风量传感器）同时传送至PLC的A/D模块，完成转换后，便会由CPU进行PD调节；而对于输出信号而言，由D/A模块向VF61变频器频率设定接口进行传送，对变频器输出频率进行调节，实现对风机转速的调整，最终达到闭环控制系统风量的目的。
3.3电机的过流保护
针对电流变送器而言，把工频或者低频主回路电流信号向标准信号转化，然后向A/D模块传送；A/D模块把此信号实施模数转换，然后向CPU内部功能存储器传送；此时，CPU在各扫描周期，把此数据对比于内部电流设定值，如果大于此值，那么便会即刻实施保护。
4.结语
综上，通过对风井主通风机实施改造后，于矿井风量需求减少的情况下，能够明显节省电费，而且还能实现全自动操作（风门、前导器），使系统运行变得更加可靠、稳定，调速也更加的方便快捷；另外，其不管是在可靠性上，还是在参数改变的灵活性上，均有着突出优势，因而在矿井主扇的自动化改造中，有着重要的应用价值与前景。
参考文献：
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作者简介：王佳算（1992-07-08），男，汉族，籍贯：浙江省绍兴市，当前职务：技术科长，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：自动化控制