煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)基于PLC方案-自動(dòng)化系統(tǒng)
一事關全面、概述
礦井排水系統(tǒng)承擔(dān)著排出井下涌水的重要任務(wù)，是礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)狀態，排水系統(tǒng)各種設(shè)備能否安全、可靠指導、有效的運(yùn)行廣泛認同，關(guān)系到整個(gè)礦井的生產(chǎn)與安全。排水設(shè)備一般功率大流動性，耗電量多鍛造，傳統(tǒng)排水只能靠人工手動(dòng)控制泵的起停，無法利用排水設(shè)備與倉容持續創新，科學(xué)改善、合理的調(diào)度排水量與排水時(shí)間。因而傳統(tǒng)的礦井排水方式普遍存在能耗大協調機製、效率低信息化、生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)。
基于以上原因?qū)崿F(xiàn)礦井排水自動(dòng)化控制和地面遠(yuǎn)程監(jiān)控實踐者，可依據(jù)水倉水位起停水泵取得明顯成效，提高水泵有效利用率，大大降低生產(chǎn)成本；可減少看護(hù)人員創新的技術，相應(yīng)減少工資投入大幅拓展，并可充實(shí)設(shè)備維護(hù)檢修隊(duì)伍，提高維護(hù)質(zhì)量更加堅強，減少事故發(fā)生與時俱進，變事故發(fā)生后的被動(dòng)檢修為主動(dòng)的定期檢修，提高設(shè)備的使用率初步建立；可以保證安全生產(chǎn)綜合運用，改善工作環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率各有優勢；可有效的保護(hù)水泵電機(jī)等設(shè)備技術創新，延長使用壽命，減少事故停機(jī)時(shí)間開展，提高排水能力共享；通過調(diào)整開停時(shí)間避開電力負(fù)荷高峰期，有效地削峰填谷產品和服務，節(jié)約電費(fèi)開支應用擴展。
1.1系統(tǒng)參數(shù)
*水泵房有三臺水泵，每臺水泵有三臺閘閥增多，每臺水泵有一套射流抽真空系統(tǒng)活動上。
二、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
1進一步推進、節(jié)省傳輸通道（光纖導向作用、通訊設(shè)備等）的重復(fù)投資費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用；
節(jié)省數(shù)據(jù)庫應用的選擇、組態(tài)軟件十大行動、軟件開發(fā)等重復(fù)投資費(fèi)用；
搭建傳輸平臺背景下、數(shù)據(jù)平臺和監(jiān)控平臺綜合措施，一次投資，*受益自然條件；
2設計標準、在地面集中監(jiān)測監(jiān)控，井下減員互動互補，減少井下人員傷亡的可能性發揮重要帶動作用；
改善工作環(huán)境，提高安全系數(shù)意料之外，保障職工人身安全能力建設；
數(shù)據(jù)共享關註，報(bào)警聯(lián)動(dòng)，減少由于礦井災(zāi)難所造成的損失無障礙；
3連日來、實(shí)現(xiàn)無人值守和定期巡檢，有效降低人員成本認為；實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)控制系統，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度；減少崗位用工重要意義，提高全員效率交流等；
4、減少人工操作失誤規劃，延長設(shè)備使用壽命提高；
提高對設(shè)備的故障分析和判斷能力，減少停機(jī)事故進入當下；
加強(qiáng)對運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度和管理紮實，提高運(yùn)輸能力；
5新體系、為礦井自動(dòng)化系統(tǒng)提供一個(gè)高速投入力度、安全、可靠的管理平臺不難發現；
提高整體集成水平貢獻法治，發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合管理效益；
實(shí)現(xiàn)煤礦管控一體化發展需要，提高煤礦的安全生產(chǎn)管理調(diào)度水平攻堅克難。
三、煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)基于PLC方案-自動(dòng)化系統(tǒng)用戶需求分析
煤礦井下水泵是煤礦生產(chǎn)的主要設(shè)備之一顯示，實(shí)現(xiàn)井下泵房的遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測雙向互動，是綜合自動(dòng)化建設(shè)的重要組成部分。目前,在礦井泵房的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 ,一般設(shè)置多臺多級離心水泵 ,一組工作創新能力、一組備用 ,并設(shè)置了用于輪換檢修的水泵。這些水泵電壓高範圍、功率大求得平衡、運(yùn)行工況復(fù)雜，人工很難做到實(shí)時(shí)監(jiān)控引領作用。另外加強宣傳，對于水泵啟動(dòng)前吸水管路的充水（射流）、水倉水位監(jiān)測用的舒心、泵房內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行與管理等工作 ,普遍采用人工操作方式技術發展。傳統(tǒng)模式操作過程繁瑣集聚效應、勞動(dòng)強(qiáng)度大、人為因素多重要手段、啟泵時(shí)間長互動講、自動(dòng)化程度低，已不能適應(yīng)現(xiàn)代化礦井管理的要求 ,因此 ,有必要使泵房水泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制像一棵樹。需對原有水泵進(jìn)行改造過程中，需增加相應(yīng)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無人值守∧苓\用，F(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備做如下改造：
1達到、增加正壓傳感器套裝、增加負(fù)壓傳感器套裝不可缺少、液位套裝蓬勃發展。
2、增加電動(dòng)球閥積極回應，將原先水泵上的手動(dòng)閘閥改為電動(dòng)閘閥重要性。
3、增加礦用隔爆兼本安型PLC控制器平臺建設，用于對現(xiàn)場的球閥服務機製、閘閥、水泵開褪褂?？刂拼蠓卣?，現(xiàn)場的傳感器信號采集。
4更加堅強、增加操作臺用于現(xiàn)場的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與時俱進。
5、增加電參數(shù)采集模塊初步建立，用于現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集綜合運用。
6、增加三套1控3的閘閥控制箱的方法。
8實事求是、集控室增加一套工控機(jī)用于實(shí)現(xiàn)水泵的遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集記錄。
2.2系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
1帶動產業發展、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測水倉水位責任製，當(dāng)水位達(dá)到上*能夠報(bào)警，自動(dòng)開啟水泵倍增效應；當(dāng)水位達(dá)到下*規則製定，發(fā)出聲光信號，自動(dòng)停泵優化服務策略；
2關規定、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測水泵各工況參數(shù)發展基礎，包括水位、電壓建強保護、電流同期、壓力、真空度真正做到、閘閥開啟狀態(tài)等科普活動；
3、當(dāng)水泵出現(xiàn)故障時(shí)強化意識，能夠及時(shí)報(bào)警長期間。
4、具有遠(yuǎn)程現場、就地啟動(dòng)高端化、停止功能；
5我有所應、水泵房現(xiàn)場以計(jì)算機(jī)圖形界面結(jié)合現(xiàn)場操作提單產，簡化操作與狀態(tài)顯示；
6至關重要、集中控制器采用西門子公司的S7系列PLC及*的過程控制軟件發展空間，實(shí)現(xiàn)井下排水監(jiān)控系統(tǒng)的控制策略；
7有所應、井下排水監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警足了準備，信息顯示，報(bào)表統(tǒng)計(jì)處理能夠全部融入整個(gè)礦井監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)著力提升；
8深刻內涵、具備完善的系統(tǒng)保護(hù)功能；
9重要的作用、控制系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)接入礦井工業(yè)以太干網(wǎng)貢獻，實(shí)現(xiàn)水泵監(jiān)控子系統(tǒng)與全礦井的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)信息共享；
10穩中求進、具有較強(qiáng)的兼容性和擴(kuò)展性統籌，為下一步綜合自動(dòng)化集中控制做好擴(kuò)展接口；
11協同控製、具有實(shí)時(shí)現(xiàn)場工況監(jiān)控功能振奮起來，并能將現(xiàn)場運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)保存，可隨時(shí)查看各時(shí)間段設(shè)備的運(yùn)行狀況
四重要作用、煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)基于PLC方案KJ164設(shè)計(jì)原則和依據(jù)
1設(shè)計(jì)依據(jù)
（1）設(shè)計(jì)方案根據(jù)安全生產(chǎn)排水監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際要求而做出等地。
（2）系統(tǒng)設(shè)備符合礦生產(chǎn)環(huán)境條件最為顯著，符合《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求尤為突出。
2設(shè)計(jì)原則
（1）安全可靠性
1）擁有遠(yuǎn)端控制及就地控制兩種控制方式規定，當(dāng)集中控制柜與遠(yuǎn)端監(jiān)控平臺通訊中斷時(shí)，轉(zhuǎn)入就地控制方式空間載體。就地控制方式又可分為就地集中控制及就地手動(dòng)控制高質量。
2）*監(jiān)控電機(jī)、水泵重要組成部分、啟動(dòng)柜流程、真空系統(tǒng)等各環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)出現(xiàn)的異常能夠提前給出預(yù)警勃勃生機。
3）嚴(yán)格規(guī)范地按照規(guī)定的程序?qū)λ眠M(jìn)行自動(dòng)啟助力各業、停。
4）選用可靠的控制原器件提供有力支撐，控制核心為德國西門子公司的S7系列PLC應用，繼電原件選用國產(chǎn)的器件。
（2）*性
1）由于采用了光纖環(huán)網(wǎng)通訊傳輸技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加快捷品率、可靠相貫通。
2）采用了組態(tài)軟件控制編程技術(shù)，不僅使可靠性大為提高而且使程序更加具有通用性積極影響，也使系統(tǒng)的二次開發(fā)及擴(kuò)容變得更加規(guī)范自動化方案、容易。
3）本系統(tǒng)遵循礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)子系統(tǒng)接口規(guī)范使得該系統(tǒng)可以非常容易地并入礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)中越來越重要，與其它子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享線上線下。
該控制系統(tǒng)是由地面操作員站、水泵控制分站二部分組成損耗。
控制系統(tǒng)對泵房內(nèi)排水泵講故事、射流系統(tǒng)、管道電動(dòng)閥門等裝置實(shí)施了自動(dòng)控制及運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)檢測性能穩定，通過檢測水倉水位全面革新、電機(jī)電流、電機(jī)電壓情況正常、閘閥開啟狀態(tài)行業分類、真空度等參數(shù)，控制水泵工作提高鍛煉。
控制系統(tǒng)面板上設(shè)有液晶觸摸屏發展邏輯，就地實(shí)時(shí)以圖形、圖像有所提升、數(shù)據(jù)聽得進、文字等方式，直觀先進水平、形象便利性、實(shí)時(shí)地反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及水倉水位全面展示、電機(jī)工作電流、水泵真空度等參數(shù)深刻認識。
通訊管理機(jī)將各種數(shù)據(jù)信息傳送到地面生產(chǎn)調(diào)度中心和生產(chǎn)設(shè)備控制中心核心技術，地面操作員站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控及報(bào)警顯示、故障歷史查詢主動性、模擬量曲線顯示和報(bào)表打印創造性。該系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、操作方便 道路、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)規模設備。
五、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
煤礦排水系統(tǒng)承擔(dān)排出井下全部涌水的重要任務(wù),是保證礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其各種設(shè)備的可靠運(yùn)行,關(guān)系到整個(gè)礦井的安全,能否達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行,關(guān)系到礦井的經(jīng)濟(jì)效益指導。因此,應(yīng)用現(xiàn)代自動(dòng)化控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)煤礦排水系統(tǒng)的自動(dòng)化控制,保證煤礦安全可靠十分落實、經(jīng)濟(jì)合理。
本控制系統(tǒng)以PLC作為控制核心,觸摸屏為顯示和主要操作設(shè)備規則製定，通過PLC檢測水泵設(shè)備和傳感器等的信號製造業，控制水泵等設(shè)備和電動(dòng)閥門、電動(dòng)球閥等執(zhí)行器的開啟與關(guān)閉關規定。PLC模擬模塊通過傳感器采集現(xiàn)場壓力發展基礎、電壓、電流等信號迎難而上，并顯示在上位機(jī)上積極，系統(tǒng)主要包括控制柜、操作臺堅持先行、傳感器和執(zhí)行器等四部分產業。
