兗州礦業(yè)（集團）公司楊村煤礦在山東科技大學的協(xié)助下，成功地將可編程序控制器應用于南風井和北風井的主通風機自動化變頻系統(tǒng)，運行穩(wěn)定可靠、調(diào)速平滑方便，而且實現(xiàn)了包括前導器和風門在內(nèi)的全自動操作，由于其結(jié)果使得礦井的風量需求減少而全年節(jié)約電費110萬元。

    該系統(tǒng)是以可編程序控制器為控制核心、智能變頻器為執(zhí)行核心的機電一體化成果。為了確保通風機的運行安全，主回路設計為兩部分：低頻部分由1臺 VF61-2004智能變頻器和2臺ABB型低頻接觸器組成，是通風機的主運行回路；工頻部分由2臺降壓啟動器組成，作為低頻系統(tǒng)的后備回路，用于低頻系統(tǒng)發(fā)生故障的時候降壓啟動并且全速運行通風機。

    控制系統(tǒng)由5部分組成：SU-6B工業(yè)可編程序控制器完成系統(tǒng)的自動控制和智能保護、風量傳感器實現(xiàn)系統(tǒng)的風量閉環(huán)控制、風門絞車編碼器實現(xiàn)風門的絞車精確行程控制、電流變送器實現(xiàn)通風機的過流保護、前導器電動執(zhí)行機構(gòu)由可編程序控制器控制自動開啟和關(guān)閉通風機的前導器。

    通風機的風門控制和風量閉環(huán)是程序設計的關(guān)鍵點。①在通風機運行過程中，如果風門的開、關(guān)過位，則有可能造成風門絞車斷電或者對風門造成損壞；如果開、關(guān)不到位，則會引起漏風從而影響通風機的效率。因而，除了在系統(tǒng)的硬件設計中給予了充分的重視之外（采用TRD1000型軸編碼器），軟件的設計也作了周密的考慮。②風量閉環(huán)的質(zhì)量直接影響到礦井的通風質(zhì)量甚至通風安全，所以在軟件設計中采用了PD調(diào)節(jié)的方式，以保證閉環(huán)的質(zhì)量。

    實踐表明：此項成果與國內(nèi)使用單片機和工業(yè)控制機進行改造的類似項目相比較，無論是在可靠性還是參數(shù)變更的靈活性方面都具有很大的優(yōu)越性，可以廣泛地應用于礦井主通風機的自動化改造。