通风机是煤矿生产的重要设备之一,承担着为全矿井通风的重要任务。通风机是向井下输送新鲜空气,保障矿井安全生产的唯一的通风设备,又是高耗能机电设备。由于通风机工作要求的电流较大,电压过高,同时工作环境比较恶劣,因此,通风机事故率较高。在这种情况下,对其进行在线实时监测和控制,对保障通风机正常运行、煤矿井下安全生产有着重要意义。本文以山西潞安矿务局某矿通风机技术改造为背景,以三台对旋式通风机为控制对象,应用先进的变频技术、组态监测技术、现场总线控制技术、PROFIBUS-DP协议和以太网通讯协议,设计开发了以“上位机+PLC+变频器”为基本模式的数字化矿井通风机在线监测与控制系统。上位机采用防爆工控机,与一台可编程逻辑控制器PLC (programmable logic controller)进行通讯,采用以太网协议,通过硬接线方式来控制变频器,完成通风机系统的控制及在线监测。PLC选择高可靠性H系统S7-400H(CPU412-3H),冗余配置包括CPU、电源模块PS407(10A)和通信同步模块,完成数据在线检测及处理,并与上位机(采用以太网协议)和变频器(采用PROFIBUS-DP协议)进行通讯。变频器选用6台西门子罗宾康变频器,控制6台电机启动与停止。根据通风机系统控制及监测功能的要求,本文设计了系统高压开关柜和低压开关柜的控制电路,进行了PLC、变频器、触摸屏等设备的选型配置。本系统有三种控制方式；上位机控制、操作台控制和就地控制。上位机控制采用PROFIBUS-DP通讯协议和以太网协议进行变频器的远程控制,操作台控制通过硬接线的方式对变频器进行远程控制,同时在变频器现场也可以进行就地控制。通过这三种控制方式可以控制变频器拖动电机,实现软启动和工作切换。本系统应用WINCC组态软件,结合触摸屏技术完成了上位机与PLC之间通讯参数的设置,采用模块化的编程方法,编制了通风机系统的在线监测与控制程序、CPU故障处理程序。完成了WINCC组态画面与触摸屏画面变量的连接,能够实时的显示通风机系统运行状况及参数。本系统自2011年10月投入运行以来,运行状态稳定,成功实现了通风机的控制与在线监测,具有实际应用价值,收到了良好的经济及社会效应。