兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司楊村煤礦在山東科技大學(xué)的協(xié)助下，成功地將可編程序控制器應(yīng)用于南風(fēng)井和北風(fēng)井的主通風(fēng)機(jī)自動(dòng)化變頻系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠、調(diào)速平滑方便，而且實(shí)現(xiàn)了包括前導(dǎo)器和風(fēng)門在內(nèi)的全自動(dòng)操作，由于其結(jié)果使得礦井的風(fēng)量需求減少而全年節(jié)約電費(fèi)110萬(wàn)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(jī)電一體化成果。為了確保通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全，主回路設(shè)計(jì)為兩部分：低頻部分由1臺(tái) VF61-2004智能變頻器和2臺(tái)ABB型低頻接觸器組成，是通風(fēng)機(jī)的主運(yùn)行回路；工頻部分由2臺(tái)降壓?jiǎn)��?dòng)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(shí)候降壓?jiǎn)��?dòng)并且全速運(yùn)行通風(fēng)機(jī)。

    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(dòng)控制和智能保護(hù)、風(fēng)量傳感器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的風(fēng)量閉環(huán)控制、風(fēng)門絞車編碼器實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的絞車精確行程控制、電流變送器實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的過(guò)流保護(hù)、前導(dǎo)器電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由可編程序控制器控制自動(dòng)開啟和關(guān)閉通風(fēng)機(jī)的前導(dǎo)器。

    通風(fēng)機(jī)的風(fēng)門控制和風(fēng)量閉環(huán)是程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。①在通風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，如果風(fēng)門的開、關(guān)過(guò)位，則有可能造成風(fēng)門絞車斷電或者對(duì)風(fēng)門造成損壞；如果開、關(guān)不到位，則會(huì)引起漏風(fēng)從而影響通風(fēng)機(jī)的效率。因而，除了在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中給予了充分的重視之外（采用TRD1000型軸編碼器），軟件的設(shè)計(jì)也作了周密的考慮。②風(fēng)量閉環(huán)的質(zhì)量直接影響到礦井的通風(fēng)質(zhì)量甚至通風(fēng)安全，所以在軟件設(shè)計(jì)中采用了PD調(diào)節(jié)的方式，以保證閉環(huán)的質(zhì)量。

    實(shí)踐表明：此項(xiàng)成果與國(guó)內(nèi)使用單片機(jī)和工業(yè)控制機(jī)進(jìn)行改造的類似項(xiàng)目相比較，無(wú)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(yīng)用于礦井主通風(fēng)機(jī)的自動(dòng)化改造。