煤炭作为我国的重要资源,有着不可替代的作用。在开采过程中,如果不能有效地保证矿井的通风,不仅会影响井下的空气质量,而且会在井下积聚有毒有害气体以及粉尘,甚至会发生瓦斯爆炸等重大事故。而矿井主通风机就是担负着矿井通风、以及煤矿安全生产等重任的通风设备,可以称之为煤矿的肺。然而,我国传统的主通风机监控系统在实际应用中存在着控制结构简单、操作繁琐、直接启动电机的电流冲击大、主通风机不能满足矿井实际风量需求等问题,同时也无法实现高度的自动化监控,并且对电能浪费严重。针对传统主通风机系统存在的诸多问题,以实现现代化矿井为目标,倡导无人值守的思想,本文从以下几个方面进行设计,来实现主通风机监控系统较高的自动化水平:首先,为了解决传统风机故障率高、稳定性差、电机启动电流冲击大、主通风机系统运行参数监测的准确性等问题,本文对主通风机系统所选用的主通风机、输变电设备、变频器、PLC、传感器等硬件设备的选型及原理等方面进行了分析。其次,为了实现对主通风机监控系统全面自动化的控制,如蝶阀的开合、变频器的控制、主通风机风量的自适应控制、主通风机运行参数的采集等,本文针对主通风机系统的工艺要求,设计了PLC控制系统的顺序控制流程图,并按照流程图使用STEP7对下位机系统进行编程。最后,为了实现对下位机PLC系统监测及控制功能的整合,使操作者做到仅使用上位机就可以对整个系统的运行状态了如指掌,并且能对主通风机系统进行一键启停、一键切换、自动控制等操作,本文采用WinCC作为上位机组态软件,首先设计了HMI界面的监控系统结构图,之后对WinCC的界面进行设计,并对其变量进行了关联,最后对下位机与上位机的通讯进行了设置。