双电源双风机智能控制系统的设计

　　该系统运用CAN总线技术，结合自适应互补控制策略，可以方便地检测双电源双风机的各项运行参数；当风机出现故障或工作不正常时，能够实时准确地采取相应的故障处理措施，并发出信息；能准确可靠地实现主、备风机的自动切换

　　现以1个电源接4个控制系统、拖动8台风机的供电系统为例，分析当电源1发生故障、8台风机停机时，与其互补的4个从机控制系统控制的8台风机立即启动运行、维持井下供风时的控制策略。

　　式中：fi（t）表示第i台风机电流与时间的关系函数，fi（t）与一般的交流电动机的电流与时间的关系函数大致相同；ti表示为第i台风机的启动时刻。

　　电源系统一般都设有装置，发生短故障时自动跳闸。而风机即电动机的短定值一般设置在其额定电流的8倍以上。所以，在设置电源系统的短定值时，一般将其短门限电流设置在当8台风机都处于额定电流工作情况下，加上1台风机发生短故障时产生的总电流。

　　双电源双风机控制系统启动控制策略的目标是调整各风机的启动时间t1～t8，使其在任何时刻满足条件：

　　因风机的启动过程一般比较短暂，而上述目标函数涉及到8个可变量，求解比较困难，故可将条件简化，即假设在第i（i》2）台风机接收到启动命令时，第i-1台风机还处于启动过程中，风机电流f t-1（t）》IN，而第i-2台以及更早启动的风机则可以默认已处于启动完成状态，风机电流可以直接用IN代替。因此，可以将系统启动控制策略的条件改变为

　　双电源双风机智能控制系统实现启动控制策略的措施：事先测定时间t1-tn并设定首台风机，首台风机接收到启动信号后立即启动；当任意第i台风机启动的同时，系统内部时钟开始计时，经过时间ti+1-ti之后，通过CAN总线台风机启动的启动信号，则第i+1台风机接收到该信号后立即启动。

　　本系统利用时间判据控制风机启动，取代一般情况下利用电流判据控制风机启动的方法，是出于对井下供风持续性的要求。如果用电流判据控制风机的启动，由于启动电流很大，此时用于检测电流的互感器可能处于非最佳的线性检测区，A/D转换芯片也可能因为电流过大而处于最大值。这些原因将使单片机内部经算法计算出来的电流结果与实际电流结果产生误差。而该误差将导致采用电流判据判别启动条件的过程较采用时间判据判别的过程所用时间长，从而使系统的实时性下降。

　　本文介绍了一种双电源双风机智能控制系统的设计。该系统采用的互补控制策略和启动控制策略，够实现主机和从机的及时切换，能供风系统不间断地运行，同时能够减小由于多台风机同时启动对电源造成的冲击。经过现场调试与试验，该系统取得了良好的使用效果，了井下供风的持续性，使井下通风系统的安全系数大大增加。该智能控制系统的下一步改进方向是基于变化（如风量、瓦斯浓度的变化等），利用智能控制技术实时调整控制策略，使系统更加适应生产的要求，进一步提高安全系数。