3.1矿井通风机闭环控制系统的设计

　　矿井通风机的闭环控制系统，其主旨是在于解决现有的通风机不能根据现场环境进行工作状态的自我调节，存在电能浪费及安全隐患的问题。矿井通风机闭环控制系统是由包括通风机、变频器、可编程逻辑控制器来组成，可编程逻辑控制器配置有反馈信号采集单元，通风机、变频器、逻辑控制器和负反馈采集单元构成闭环控制单元。该系统能实时采集矿井瓦斯浓度、风机风压等数据对通风机转速进行闭环控制，提高了智能化程度，有效的节约了电能，且通风机设置有过压、欠压、超温保护装置，当一台通风机单元出现过压、欠压或温度过高，可自动切换至另一台通风机，实现了故障情况下智能切换通风机，使得矿井下能够实时有通风机送风，提高了矿井下工作人员的安全系数。

　　3.2矿井通风机变频闭环控制系统的组成

　　矿井通风机闭环控制系统通常是由通风机、变频器、可编程逻辑控制器以及负责信号数据采集的瓦斯浓度传感器、压力变送器、温度传感器等组成。(见图1)矿井通风机闭环控制系统至少包括2套由通风机、变频器、可编程逻辑控制器以及信号采集单元构成的闭环控制单元，且每个闭环控制电路的可编程逻辑控制器形成互锁。

　　3.3矿井通风机变频闭环控制系统的具体实施

　　如图所示，矿井通风机变频闭环控制系统包括通风机、控制风机正反转和转速的变频器、对变频器输出频率进行控制的可编程逻辑控制器，用于采集反馈信号的反馈采集单元，包括瓦斯浓度传感器与压力变送器。

　　可编程逻辑控制器、变频器风机、瓦斯浓度传感器构成正反馈闭环C1，且闭环C1设为最高优先级，瓦斯浓度传感器用于采集与其浓度反馈信号，当瓦斯浓度超过预设值或者上升时，瓦斯浓度信号就会反馈给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器进行PID运算后控制风机转速加快，即增大通风机的鼓风量，降低瓦斯浓度。

　　可编程逻辑控制器、变频器、通风机、压力变送器构成负反馈闭环C2，且闭环C2的优先级低于闭环C1，即当瓦斯浓度过高或者是上升的时候，闭环C2处于不工作状态，只有当瓦斯浓度低于预设值或者是稳定不上升的时候，闭环C2的压力变送器将风压信号传送给可编程逻辑控制器，如果风压高于预设值，那么就下达指令给变频器降低通风机转速，达到节约电能的目的。通风机与电网之间设置有紧急启动开关，当闭环系统如变频器、可编程控制器、传感器等出现故障问题时，可以将通风机直接接入电网，进行工频50Hz的直接运行。

　　4、结束语

　　在矿井通风机上应用变频控制技术，可以实现通风机的节能经济运行并通过由PID或PLC、各类传感器等组成风机变频闭环控制系统，实现矿井通风系统的综合自动化监控。矿井通风机闭环控制系统具有很强的实时监测和故障诊断能力，变频器控制系统拖动通风机可以克服电机起动时大电流的冲击，明显提高通风机的管理水平，保证井下供风的安全、合理、稳定。