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(dǎo)器和風(fēng)門在內(nèi)的全自動操作，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(fēng)機的運行安全，主回路設(shè)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(fēng)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(fēng)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(hù)、風(fēng)量傳感器實現(xiàn)系統(tǒng)的風(fēng)量閉環(huán)控制、風(fēng)門絞車編碼器實現(xiàn)風(fēng)門的絞車精確行程控制、電流變送器實現(xiàn)通風(fēng)機的過流保護(hù)、前導(dǎo)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(fēng)機的前導(dǎo)器。

    通風(fēng)機的風(fēng)門控制和風(fēng)量閉環(huán)是程序設(shè)計的關(guān)鍵點。①在通風(fēng)機運行過程中，如果風(fēng)門的開、關(guān)過位，則有可能造成風(fēng)門絞車斷電或者對風(fēng)門造成損壞；如果開、關(guān)不到位，則會引起漏風(fēng)從而影響通風(fēng)機的效率。因而，除了在系統(tǒng)的硬件設(shè)計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(jìn)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(yīng)用于礦井主通風(fēng)機的自動化改造。