设计题目：给水泵勺管控制系统的设计与仿真
1．已知控制系统直流电机的主要参数如下：
电机转动惯量=m J 负载转动惯量=l J 电机转矩灵敏度=t K 反电势系数=e K 电机电枢电阻=a R 电机电枢电感=a L 堵转电压=S U 堵转电流=S I 堵转转矩=S T 空载转速=n
2．已知控制系统固有传递函数（或框图）如下：
带传动机构的给水泵勺管系统固有传递函数为
)
5)(1(10
)(0++=
s s s s G
3．性能指标A
（1）开环放大倍数20=K （2）剪切频率 ≤≤C ω （3）相位裕度 60≥γ （4）谐振峰值=r M （5）超调量≤P σ （6）过渡过程时间≤S t （7）角速度=?
θ （8）角加速度=?
?θ （9）稳态误差≤SS e （10）幅值裕度不小于8dB
4．性能指标B
（1）开环放大倍数≥K （2）剪切频率 ≤≤C ω
（3）相位裕度≥γ （4）谐振峰值=r M （5）超调量≤P σ （6）过渡过程时间≤S t （7）角速度=?
θ （8）角加速度=?
?θ （9）稳态误差≤SS e
5．设计要求与步骤
（1）设计系统，分别满足性能指标A 和B 。 （2）人工设计
利用半对数坐标纸手工绘制系统校正前后及校正装置的Bode 图，并确定出校正装置的传递函数。验算校正后系统是否满足性能指标要求。 （3）计算机辅助设计
利用MATLAB 语言对系统进行辅助设计、仿真和调试。 （4）确定校正装置的电路形式及其参数。
（5）撰写设计报告。具体内容包括如下五个部分。 1）设计任务书 2）设计过程
人工设计过程包括计算数据、系统校正前后及校正装置的Bode 图（在半对数坐标纸上）、校正装置传递函数、性能指标验算数据。
计算机辅助设计过程包括Simulink 仿真框图、Bode 图、阶跃响应曲线、性能指标要求的其他曲线。 3）校正装置电路图 4）设计结论
5）设计后的心得体会
1设计要求
1.1控制系统框图
已知控制系统固有传递函数（或框图）如下：
带传动机构的给水泵勺管系统固有传递函数为
)
5)(1(10
)(0++=
s s s s G
1.2 性能指标要求
性能指标要求为：
（1） 开环放大倍数20=K （2） 相位裕度 60≥γ （3） 幅值裕度不小于8dB
2设计过程
2.1放大环节
原传递函数进行标准化化简
得
)
12.0)(1(2
)5)(1(10)(0++=++=
s s s s s s s G
系统在Simulink 下的框图如图
其Bode 图形为
-10
0-50
50
100
M a g n i t u d e (d B )10
-2
10
-1
10
10
1
10
2
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = 9.54 dB (at 2.24 rad/s) , P m = 25.4 deg (at 1.23 rad/s)
Frequency (rad/s)
可以看出当前的放大倍数 K=2 相位裕度 ?=4.25γ 剪切频率 23.1=c ω
任务要求中对开环放大倍数K 的要求为
开环放大倍数20=K
易得，放大环节需要放大10倍。 即：新的传递函数为
)
12.0)(1(20
)(0++=
s s s s G
放大后的框图为：
其Bode 图为：
-100-50
50
100
M a g n i t u d e (d B )10
-2
10
-1
10
10
1
10
2
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = -10.5 dB (at 2.24 rad/s) , P m = -23.7 deg (at 3.91 rad/s)
Frequency (rad/s)
可以看出
当前的放大倍数 K=20 相位裕度 ?-=7.23γ 剪切频率 91.3=c ω
2.2总体设计方案—基于超前滞后校正方法
2.2.1要求系统的剪切频率与相角裕度
已知中的要求幅值裕度不小于8dB
对幅值裕度的定义为)
()(1
g g g j H j G K ωω=
此处1)(=g j H ω 即8)
(1
≥=
g g j G K ω
在0≥c ω的前提下解该不等式，得到
4607.0≥c ω
所以，原题的要求可以简化成 （1） 开环放大倍数20=K （2） 相位裕度 60≥γ （3） 剪切频率4607.0≥c ω 2.2.2放大后系统剪切频率与相角裕度 放大后的系统的Bode 图为
-100-50
50
100
M a g n i t u d e (d B )10
-2
10
-1
10
10
1
10
2
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = -10.5 dB (at 2.24 rad/s) , P m = -23.7 deg (at 3.91 rad/s)
Frequency (rad/s)
由Bode 图可以看出
当前的放大倍数 K=20
相位裕度 ?-=7.23
γ 剪切频率 91.3=c ω
相位裕度小于要求值，而剪切频率满足要求，且与临界值0.4607相距较大，
使用滞后-超前校正。
2.2滞后环节设计
2.2.1滞后环节参数计算
如Bode 图可知，原系统相角裕度过小，单一靠超前校正其超前相位可能过大，因此先设计滞后环节将原系统的剪切频率减小，增加相角裕度。 如下图
Bode Diagram
Gm = -10.5 dB (at 2.24 rad/s) , P m = -23.7 deg (at 3.91 rad/s)
Frequency (rad/s)
10
-2
10
-1
10
10
1
10
2
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
-100-50
50
100
System: g
Frequency (rad/s): 0.504Magnitude (dB): 30.9
M a g n i t u d e (d B )
试利用滞后环节将剪切频率矫正到5.0=c ω附近。 滞后环节形式
1
1
++=
s s G c βττ 由于
αωβlg 20)(lg 20lg 20-==j G s r a d
/5.0=ω 且由图读出
9.30)(lg 20=ωj G
可得 481.35=β
由
c ωτ)10151(1
—=，取c ωτ8
1
1=，得到16=τ 因此校正环节的传递函数为：104.1511
16++=s s G c
2.2.2 滞后环节电路实现
采用如下校正网络校正： 由于1
04.1511
16++=
s s G c
电路参数为：
1
2
1R R R K c +=
162
12
1=+=
C R R R R τ
7.5672==C R βτ
联立式，得到：
最终，滞后环节的传递函数为：1
567.71
16++=
s s G c
2.2.3 加入滞后环节后的系统
加入滞后环节后，系统的方框如图：
其bode 图如下：
-200-100
100
200
M a g n i t u d e (d B )10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
10
1
10
2
10
3
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = 19.9 dB (at 2.15 rad/s) , P m = 50.6 deg (at 0.505 rad/s)
Frequency (rad/s)
可以看出，其剪切频率505.0=c ω，相位裕度?=6.50γ
此时剪切频率满足要求值，且与临界值接近，而相位裕度小于要求值
2.3超前环节设计
2.3.1超前环节参数计算
为了使得相角裕度满足
60≥γ，采用超前环节增加相角。 超前环节形式为：1
1
++=
s s G c βττ
有超前环节的设计方法取，
?=?+??=4.19106.50-60m φ
由α
α
φ+-=11arcsin m 得到 50132.0=α
求解
205
.0lg lg 0
lg 10-=--c ωα
解得
7062.0==n c ωω
因此，新的剪切频率为：7062.0==n c ωω
故000.21
==
αωτn
此时，超前环节的传递函数为：
1
0026.11
000.2++=
s s G c
2.3.2 超前环节电路实现
采用如下校正网络校正： 由于1
0026.11
000.22++=
s s G c
电路参数为：123
1
c R R R K R ++=
323
423
(
) 1.158810R R R C R R τ-=+=?+
44110R C ατ-==?
联立？？？？式，并结合实际可能得到的电阻，电容值，可得到：1224500361510.1R k R k R k R k C F
μ=Ω??=Ω??
=Ω??=Ω??=?，且
1.1c K =
2.2.3 加入滞后环节后的系统
加入滞后环节后，系统的方框如图：
其Bode 图为
-150-100-50050100
150M a g n i t u d e (d B )10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
10
1
10
2
10
3
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = 18.5 dB (at 2.72 rad/s) , P m = 63.7 deg (at 0.647 rad/s)
Frequency (rad/s)
可以看出，其剪切频率647.0=c ω，相位裕度?=7.63γ
满足了系统
（1） 开环放大倍数20=K （2） 相位裕度 60≥γ （3） 剪切频率4607.0≥c ω 的要求。
3 设计结果校验与仿真3.1校正后的方框图
3.2校正后的开环bode图
-150-100-50050100
150M a g n i t u d e (d B )10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
10
1
10
2
10
3
-270
-225-180-135-90P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = 18.5 dB (at 2.72 rad/s) , P m = 63.7 deg (at 0.647 rad/s)
Frequency (rad/s)
可以看出校正后系统的剪切频率647.0=c ω，相位裕度?=7.63γ
3.3校正后系统的阶跃响应
消防水泵控制的相关知识点 一、启停泵消防水泵应能手动启停和自动启动。 1、消防水泵控制柜应设置在消防水泵房或专用消防水泵控制室内，并应符合下列要求：1) 消防水泵控制柜在平时应使消防水泵处于自动启泵状态。 2) 当自动水灭火系统为开式系统，且设置自动启动确有困难时，经论证后消防水泵可设置在手动启动状态，并应确保24h有人工值班。 2、消防水泵应确保从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min 。 注: 1、消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关，但可作为发出报警信号的开关或启动干式消火栓系统的快速启闭。 2、稳压泵应由消防给水管网或气压水罐上设置的稳压泵自动启停泵压力开关或压力变送器控制。 二、水泵控制柜设置要求 1、消防水泵控制柜设置在专用消防水泵控制室时，其防护等级不应低于IP30;与消防水泵设置在同一空间时，其防护等级不应低于IP55。
2、消防水泵控制柜应采取防止被水淹没的措施。在高温潮湿环境下，消防水泵控制柜内应设置自动防潮除湿的装置。 3、消防水泵控制柜应设置机械应急启泵功能，并应保证在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。机械应急启动时，应确保消防水泵在报警 5、0min内正常工作。 4、消防水泵控制柜应有显示消防水泵工作状态和故障状态的输出端子及远程控制消防水泵启动的输入端子。控制柜应具有自动巡检可调、显示巡检状态和信号等功能，且对话界面应有汉语语言，图标应便于识别和操作。 三、双电源切换消防水泵的双电源切换应符合下列规定： 1、双路电源自动切换时间不应大于2s。 2、当一路电源与内燃机动力的切换时间不应大于15s。 四、消防水泵调试要求 1、以自动直接启动或手动直接启动消防水泵时，消防水泵应在55s内投入正常运行，且应无不良噪声和振动。 2、以备用电源切换方式或备用泵切换启动消防水泵时，消防水泵应分别在1min或2min内投入正常运行。 3、消防水泵安装后应进行现场性能测试，其性能应与生产厂商提供的数据相符，并应满足消防给水设计流量和压力的要求。
火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明 1、系统构成： (1)火灾自动报警系统 (2)消防联动控制 (3)火灾应急广播系统 (4)消防直通对讲电话系统 (5)漏电火灾报警系统 (6)大空间智能型灭火装置集中控制系统（消防水炮控制系统） (7)智能消防应急疏散照明指示灯系统 2.系统概况： （1）本工程为一类防火建筑.火灾自动报警的保护等级按特级设置.设控制中心报警系统和消防联动控制系统。 （2）.系统组成:火灾自动报警系统；消防联动控制系统；火灾应急广播系统；消防直通电话对讲系统；漏电火灾报警系统；大空间智能型灭火装置集中控制系统（消防水炮控制系统）；智能消防应急疏散照明指示灯系统。 3.消防控制室: （1）本工程的消防控制室设置在一层西侧，负责本工程全部火灾报警及联动控制系统，设有直接通室外的出口. （2）消防控制室可联动所有与消防有关的设备。 （3）消防控制室的报警联动设备由火灾报警控制主机、联动控制台、CRT显示器、打印机、广播设备、消防直通对讲电话设备、电源设备等组成。 （4）消防控制室可接收感烟、感温、可燃气体等探测器的火灾报警信号及水流指示器、检修阀、压力报警阀、手动报警按钮、消火栓按钮以及消防水炮的动作信号。 （5）消防控制室可显示消防水池、消防水箱水位，显示消防水泵等的电源及运行情况。 4.火灾自动报警系统： （1）本工程采用消防控制室报警控制系统，火灾自动报警系统按四总线设计。 （2）探测器：柴油发电机房、厨房、车库等处设置感温探测器，直燃机房设防爆型可燃气体探测器，其他场所设置感烟探测器。 （3）探测器安装：探测器与灯具的水平净距应大于0.2m；至墙边、梁边或其他遮挡物
课程设计任务书（B） 题目消防水泵PLC电气控制系统设计 （OMRON CPM1A） 学院(部) 电控学院 专业电气工程及其自动化 班级32040901 学生姓名 学号 6 月11 日至 6 月1 7 日共 1 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 2012年 5 月26 日
目录 一．设计内容及要求 (3) 二．设计原始资料 (3) 三、主电路图、控制电路图、电气原理图及其工作原理 (3) 四、计算说明及元件选型 (5) 1、接触器的选择 (5) 2、热继电器的选择 (5) 3、空气开关的选择 (5) 4、控制柜的选择 (5) 5、信号继电器的选择 (5) 6、其他元件的选择 (5) 五、PLC的选择及I/O分配表 (6) 六、PLC外部接线图 (6) 七、梯形图 (7) 八、指令系统 (7) 九、柜内外安装布置图 (8) 十、元件明细表 (8) 十一、图纸部分 (9)
一．设计内容及要求 通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，以及安装布置图、接线图和控制箱的设计，具有电气控制系统工程设计的初步能力。 根据系统的控制要求，采用OMRON CPM1A PLC为中心控制单元，设计出满足控制要求的控制系统。 二．设计原始资料 1. 2台消防泵，7.5KW，互为备用。当工作泵出现故障时，备泵自投。 2. 发生火灾时，打开消火栓箱门，击碎面板玻璃，起动消防泵。手动停泵。 3. 当消防给水管网水压过高时，停泵并报警。 4. 当低位消防水池缺水，停泵并报警。 5. 自动、手动、检修工作方式。 6. 设置必要的各种电气保护。 三、主电路图、控制电路图、电气原理图及其工作原理 根据设计要求绘出电气原理图，见附图1-1,1-2. 工作原理： 两台泵互为备用，备用泵自动投入，正常运行时电源开关 QK1,QK2,S1,S2均合上，S3为水泵检修双投开关，不检修时放在运行位置，SB10~SBn为各消火栓箱消防起动按钮，无火灾时，按钮
关于高层建筑的火灾自动报警与消防控制系统设计 参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
关于高层建筑的火灾自动报警与消防控制系统设计参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、前言： 由于城市现代化的发展，高层建筑越来越多，根据有 关规范的要求，在这些建筑里要设火灾自动报警系统。在 此，本人仅以火灾自动报警和消防联动控制系统设计方面 谈一下个人对这类设计的一些看法。 二、工程实例概况： 中基财富花园位于北京亚运村附近，整个工程由主楼 和附楼组成，地下二层为人防，地下一层为停车库和设备 用房，1层～4层为商场，5层～22层为住宅，附楼设有水 泵房、变电所、锅炉房、行政办公室等，总建筑面积 50000平方米。
三、火灾自动报警及消防联动控制系统的设计： 1. 方案的确定： 在设计火灾自动报警及消防联动控制系统时，首先明确建筑物本身建筑特点和功能特点，了解该建筑的防火工程设计中其它专业的设施，尤其是设备（通风、水）专业对于电气专业的设计要求，然后根据有关规范对建筑物定性，确定系统的总体结构。根据《高层民用建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》，该工程为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象。本建筑的火灾自动报警及消防联动控制系统采用集中报警系统，它有下列部分组成 A. 消防控制室（设于首层）：内设集中报警控制器，总线联动控制盘和多线联动控制盘，消防电话总机、火灾广播设备。 B. 探测回路：
消防水泵控制柜技术要 求 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
消防水泵控制柜技术要求 一、一般功能和要求 水泵控制柜应由水泵厂家提供，控制柜应包括但不限于以下功能和要求：各类电器元件符合规范标准。 控制柜应满足系统的功能及控制要求。 控制屏应用中文和英文显示各项工作参数。 控制柜防护等级为IP54，为户内立式 柜内动力线相色规定：相线 L1(A相)黄色 相线 L2(B相)绿色 相线 L3(C相)红色 零线浅蓝色 接地线黄绿双色 柜内动力线排列次序：从柜前看，从上到下，从左到右，从里到外，相线 均按L1、L2、L3的次序排列。 应有对水泵电动机的保护功能，如：过载、过压、短路、缺相欠压、过热 等，并有声光报警功能，但仅提供报警功能，不允许跳闸。 设有阻力损失补偿功能，并能通过外部参数(如温度、时间、海拔高度和流 量)对设定值进行调节。 具有进行就地手动操作(可对单个泵测试)和数字远程控制功能，包括装置 的开停等。 控制柜能清晰地显示水泵运行和故障情况，并发出声光报警信号。能用 LCD显示系统相关参数。 具有对系统的监视功能，即对测量值(压力、流量)最大、最小值的限制。 具有通讯总线功能。 每台控制柜应提供以下无源触点信号及接口端子，并具有将每台水泵的运 行和故障的无源触点信号传至消防报警系统的功能。 由消防报警系统通过无源触点信号控制消防水泵的启停。 每台消防水泵手动/自动开关状态信号（通过无源触点信号）传至消 防报警系统。
每台消防水泵启/停状态信号（通过无源触点信号）传至消防报警系 统。 每台消防水泵故障信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 控制柜内应根据功能要求留有足够的端子，并预留25%的空端子。 消防水泵控制柜中应为消防报警系统预留无源触电信号，投标人有责 任协调并确定无源触点信号接点的预留位置。 自动喷淋水泵控制柜应可接受泵组出口水管上的压力传感器的压力变 送信号，当压力低于稳压泵启动压力值时，控制柜发出指令开启稳压 泵,当系统达到压力设定值时，关闭稳压泵；当压力低于自动喷淋主 泵启动的压力值时，控制柜发出指令开启自动喷淋主泵，给喷淋系统 提供达到设计值的足够的水量。 二、特殊功能和要求 消防泵组控制系统由微机程序和电路控制，电控箱将控制装置的全部工作状态， 并通过“检查控制系统”对整个装置进行检查，一旦发生故障将发出声光报警信 号。 投标人所供装置应有两种工作状态，即自检和紧急情况。 电器的一般规定 a.塑壳断路器 塑壳断路器应按IEC898标准设计制造，额定电压应不小于440V，额 定短路电流不小于35kA，具有短路瞬时，过载延时及接地故障保护。 保护倍数10～14。 塑壳断路器采用手动操作并带负荷热过载及短路瞬时脱扣器，特殊要 求时可设计成遥控分励脱扣器，带附件及辅助设备。 b.微型断路器 微型断路器应按IEC 898标准设计制造，额定电压不小于440V，额定 开断电流应不小于10kA，机械寿命不小于20000次，具有短路瞬时、 过载延时保护。 c.接触器 接触器为户内使用的空气开断型电磁机械开关，应符合下列标准：IEC947-4-1 低压开关及控制设备 IEC158-3 低压控制设备第一部分：接触器
河北化工医药职业技术学院 毕业论文（设计） 题目抽水泵的PLC控制系统设计 姓名谢松海 系别机电工程系 专业机电一体化技术 年级机电1204班 指导教师胡玉才 2014年 12 月 3 日
目录 摘要 (2) 第一章煤矿井下排水泵自动控制系统的工作原理及组成 (3) 第一节概述 (4) 第二节工作原理 (4) 第三节系统组成 (5) 第二章控制系统结构设计 (7) 第一节系统总体结构 (8) 第二节控制系统网络设计 (8) 第三节控制系统功能设计 (8) 第四节控制系统可靠性设计 (10) 第五节控制系统程序设计 (10) 第三章 PLC井下排水自动控制系统 (13) 第一节 PLC井下排水自动控制系统技术 (13) 第二节 PLC井下排水自动控制系统分层 (14) 第三节影响PLC控制系统稳定的干扰因素 (16) 第四节 PLC控制系统的抗干扰措施 (16) 第四章结束语 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
摘要 基于PLC的矿井排水监控系统现场控制部分是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护、采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。本文主要介绍了一种基于西门子S7-300 PLC的煤矿井下排水泵自动控制系统的设计方法和思路。西门子S7-300 型PLC 给出了煤矿井下排水系统的传感器及执行机构的配置方案、通信网络结构和系统功能设计，实现了对水泵进行自动控制，水位监测、自动启停水泵、故障自诊断等功能；同时也实现了水泵运行的合理调度，提高了设备利用率，达到了节能增效的效果，并能与上位机通讯，实现远程控制和在线监测，提高了煤矿自动化水平和安全性。 关键词水泵 PLC 自动控制利用率远程控制
消防水泵控制柜技术要求 一、一般功能和要求 水泵控制柜应由水泵厂家提供，控制柜应包括但不限于以下功能和要求： ?各类电器元件符合规范标准。 ?控制柜应满足系统的功能及控制要求。 ?控制屏应用中文和英文显示各项工作参数。 ?控制柜防护等级为IP54，为户内立式 ?柜内动力线相色规定：相线 L1(A相)黄色 相线 L2(B相)绿色 相线 L3(C相)红色 零线浅蓝色 接地线黄绿双色 ?柜内动力线排列次序：从柜前看，从上到下，从左到右，从里到外，相线均按L1、L2、L3的次序排列。 ?应有对水泵电动机的保护功能，如：过载、过压、短路、缺相欠压、过热等，并有声光报警功能，但仅提供报警功能，不允许跳闸。 ?设有阻力损失补偿功能，并能通过外部参数(如温度、时间、海拔高度和流量)对设定值进行调节。 ?具有进行就地手动操作(可对单个泵测试)和数字远程控制功能，包括装置的开停等。 ?控制柜能清晰地显示水泵运行和故障情况，并发出声光报警信号。能用LCD显示系统相关参数。 ?具有对系统的监视功能，即对测量值(压力、流量)最大、最小值的限制。 ?具有通讯总线功能。 ?每台控制柜应提供以下无源触点信号及接口端子，并具有将每台水泵的运行和故障的无源触点信号传至消防报警系统的功能。 ●由消防报警系统通过无源触点信号控制消防水泵的启停。 ●每台消防水泵手动/自动开关状态信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 ●每台消防水泵启/停状态信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 ●每台消防水泵故障信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 ●控制柜内应根据功能要求留有足够的端子，并预留25%的空端子。 ●消防水泵控制柜中应为消防报警系统预留无源触电信号，投标人有责任协调并确 定无源触点信号接点的预留位置。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 油库消防安全自动控制系 统设计 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-3774-31 油库消防安全自动控制系统设计 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 油库分为原油库和成品油油库，原油库采用外浮顶型储罐，成品油库采用拱顶和内浮顶型储罐。选择合适的火灾探测器来探测火灾发生初期主要特征是非常重要的。众所周知，燃烧是一种伴随有光和热的化学反应过程，原油和成品油的燃烧初期最显著特征是释放能量使环境温度升高，因此油库火灾信号探测主要采用温度检测作为火灾探测对象。目前主要应用有以下3种温度探测器：(1)线型感温探测器，通称感温电缆；(2)点型定温式探测器；(3)感温熔塞式氮气检测系统。以上3种感温探测器均以检测温度定值作为火灾信号。即一旦感温探测器安装处温度达到设定值，感温探测器向控制系统发出一个数字量火灾信号，火灾自动报警控制系统对火灾信号处理后，发出声光报警，延时，确认后启动灭火系统，对火灾进行灭火。
抽水泵的PLC控制系统设计 方案 1.1 概述 随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程序控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。当然煤炭行业也不例外，但是目前许多矿井下主排水系统还采用人工控制，水泵的开停及选择切换均需人工完成，完全依赖于工人的技术、经验和责任心，也预测不了水位的增长速度，做不到根据水位和其他参数在用电的峰谷期自动开停水泵，这将严重影响煤矿自动化管理水平和经济效益，同时也容易由于人为因素造成各种安全隐患。 在煤矿矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入矿井，为保证煤矿的生产安全，必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面，矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水，而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险排水，因此煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。因此，矿井排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的，排水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作用。 目前，矿井排水系统普遍采用人工操作，存在着人员劳动强度大、电机启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题，如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守，并满足煤矿生产调度综合自动化的要求，便成为当前急需解决的问题。针对当前煤矿排水系统的实际情况，本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案，并对其工作原理和结构做一扼要介绍。 1.2 工作原理 煤矿井下排水泵自动控制系统通过检测水仓水位和其它参数，控制水泵轮流工作与适时启动备用泵，合理调度水泵正常运行。系统通过触摸屏以图形、图像、数据、
文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度、排水管流量等参数，并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点，并可节省水泵的运行费用。 1.3 系统组成 整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部分组成。 （1）数据自动采集与检测 数据自动采集与检测主要分为两类：模拟量数据和数字量数据。 模拟量检测的数据主要有：水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、3趟排水管流量；数字量检测的数据主要有：水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。 数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。 在数据采集过程中，模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号（A/D转换），其变换速度由采样定律确定。一般情况下，采样频率应为模拟信号中最高频率成分的2倍以上，这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。如5V电压要求以5mV精度变换时，精度为5mV/5V=0.1%,即 1/1000十进制的1000用二进制表示时要求为10位,而本系统所采用的A/D模块分辨率为16bit,其精度在±0.05%以上，该精度等级足以满足控制系统要求。同时，PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换，可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化，适用于噪音严重的工业场所。
消防泵控制柜接线图、原理图及电路图 产品概述 1、产品用途：仅为只有一路电源的消防设施或一级负荷中的电动机提供一种可变频的三相应急电源系统， 以解决电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击。如：水泵、风机的电动机或其它设备的电动机。 2、具体规格有：3.7、5.5、7.5、11、15、18.5、22、30、37、45、55、75、9 3、110、132、160、 187、200、220、250、280、315、400KV A等。 3、安装形式：落地式(标准配电柜) 4、备用时间：可按设计要求配置备用时间。 设计“五合一” 规格、型号的标定 示例： KM-YJS/P-15KV A，可变频三相应急电源，输出PWM波，额定适用电机容量15KV A。 KM-YJS/P-15KV A/SHL，互投装置，输出额定容量15KV A。 注：
1、KM-YJS/P系列仅用于一对一的拖动电机，KM-YJS/P系列自带变频启动功能。 2、自动互投装置为选用件，KM-YJS/P系列自身带消防联动。 3、选用KM-YJS/P系列电源其具体规格的输出额定容量与电机负载为1：1即可。 例：负载50KV A( 电机负载) 采用本电源则选用KM-YJS/P-50KVA。 4、同等容量FEPS，KM-YJS/P系列价格一般不高于KM-YJS/S系列FEPS。 KM-YJS/P系列FEPS产品的原理图 1、单逆变单台负载原理及接线图 说明： 当三相输入电正常时经整流给逆变器提供直流电，同时充电器对电池组充电；如果当三相输入电停电或者低 于380V-15%时，KM1吸合由电池组给逆变器提供直流电。当需要电机负载工作时，给予启动信号 ( 如运行信 号、远程控制、消防联动信号)，逆变器立即输出。从OHZ-50HZ变频电能给电动机进行变频启动，当其频率达 到50HZ后保持正常运行。 手动/自动选择转换开关，在自动位置可进行远程控制和消防联动( DC24)操作，在手动位置可进行本机操 作，此时远程控制和消防联动不能进行操作，运行信号和手动或者自动位置消防中心可监控。 2、单逆变单台负载一用一备原理图及接线图
博物馆消防火灾报警系统工程 施工组织设计方案 1.编制说明、 本设计依据建筑设计研究院有限公司电施设计图纸进行编制。 2.工期 工期目标： 消防火灾报警系统工程工期为40天。 七氟丙烷气体灭火系统工程施工工期为30天。 3.质量目标 本工程质量目标： 消防工程施工质量将严格按有关设计及施工验收规和工程评定标准进行施工，合格率达到时100％，确保火灾自动报警系统质量优良。 4.火灾报警系统设备安装工艺要求 4.1火灾自动报警系统设备安装 （1）消防布线的总体要求： 根据消防弱电施工的规，并结合本工程的实际情况，对消防电气的施工布置如下：布线：火灾自动报警系统的布线，应符合现行标准《电气装置工程施工及验收规》的规定和《火灾自动报警系统设计规》(GBJ116-88)的要求。管线包括各层公共部分及其它层平面报警回路线、工作电源线、控制线等线管的穿线，应采用铜芯绝缘导线或铜芯电缆，当额定工作电压不超过50V时，选用导线的电压等级不应低于250V，额定工作电压超过50V时，导线电压等级
不应低于500V。穿线过程中应按照以下工艺标准及要点进行。 （2）接线箱安装： 穿线完毕后，要对每回路导线用500V的兆欧表测量绝缘电阻，满足不了产品或规GB50166--92要求的(20MΩ)，应仔细检查并替换。 要求：平稳，底部距地1.5M。安装前应在距盒底100MM处开一个口，并且开口处无倒刺，然后牢固固定在墙上。 （3）火灾报警探测器的安装 A．火灾探测器安装位置，应符合下列规定： 探测器至墙壁梁边的水平距离，不应小于0.5m： 探测周围0.5m，不应有遮挡物： 探测器至空调送口边的水平距离，不应小于0.5m；至多孔送风顶棚孔口的水平距离，不应小于0.5m； 宽度小于3m的风走道顶棚上设置探测器时，宜居中布置。感温探测器的安装间距，不应超过10；感烟探测器的安装间距，不应超过15。探测器距端墙的距离，不应大于探测器安装间距的一半。 B．探测器底座安装 探测器的底座应固定向牢靠，其导线连接必须可靠压接或焊接。当采用焊接时，不得使用带腐蚀性的助焊剂。 探测器底座的外接导线，应留有不小于15cm的量，入端应有明显标志。 探测器底座的穿结孔宜封堵，安装完毕后的探测器底座应采取保护措施。 探测器在即将调试时方可安装，在安装前应妥善保管，并应采取防尘、防潮、防腐蚀措施。
电动消防泵控制器使用说明书 一、概述： 电动消防泵控制器是依据国标GB21208-2007、针对国内消防泵使用的实际情况开发的一种专用、智能型控制器。 二、功能特点： 1.功能描述 1.1 系统状态的实时显示：当前使用的电源类型、泵状态、电压状态、电流状态以及后备 电源类型； 1.2 参数可设置：过压、欠压、系统密码、消防泵参数、A TSE自复延时时间、消防泵自 动停止时间、消防泵类型、后备电源类型、时间日期、周测试时间等可 以同过面板上的按键进行设置； 1.3 系统故障报警：当出现过压、欠压、断相、错相、堵转、A TS切换失败、通信失败、 泵状态异常等故障时，通过显示屏界面实时提示、蜂鸣器鸣叫、声光 报警器以及led灯点亮的方式进行报警； 1.4 周测试功能：设定好测试时间后，系统自动每周测试一次消防泵，并可自动判别消 防泵能否正常启动； 1.5 电源切换功能：当一路电源出现故障时，自动切换到另一路电源； 1.6 实时采集、显示常用和备用电源的三相电压及干路电流； 1.7 泵异常情况处理：能自动识别泵异常启动、异常停止； 1.8 泵的紧急启动和紧急停止功能：出现紧急情况时，可对消防泵进行紧急启动和停止； 1.9 泵的启动互锁：泵手动启动或紧急启动时，系统在软件和硬件上采用了互锁控制，保 证任何时候只有一个泵运行； 1.10当发生过载、堵转或短路情况时，系统会按照标准要求进行保护； 1.11日历功能：显示当前的时间，并可随时修改；
1.12 具有远程启动和远程报警功能。 1.13 具有软件复位功能； 1.13 带有485通信接口，可通过该通信接口对各参数进行设定和修改，也可进行远程监 测和控制（此功能有待完善）。 2.特点 2.1通过高亮的LED灯显示故障，保证火灾发生时，人能在烟雾中清楚识别； 2.2系统操作有A、B两种操作级别，手动和外部操作等A操作级别高于自动操作等B操 作级别； 2.3控制发电机的继电器与常用电源联锁，保证常用电源出现故障后，系统自动启动发电 机； 2.4控制器外部装有手柄和按钮，操作人员可以很方便的进行柜外操作； 2.5自动定期检测消防泵和线路的好坏，可有效保证火灾发生时不出现泵不能启动的情况； 2.6清晰迷离的人机界面，采用192*64大屏幕液晶中文显示，设置参数可以很方便的通过 按键进行操作； 2.7采用AC23级别的隔离开关，可在柜外进行带电操作； 2.8各继电器的输出和开关的接线进行了互锁设计，保证不会同时启动两台消防泵； 2.9控制器内采用特种电线进行接线，使控制柜具有体积小、结构紧凑、安装方便、电线 使用寿命长等特点； 2.10采用电机保护型的断路器，对泵出现的短路故障能进行实时保护； 2.11时间日期的设置能自动判断是否越界； 2.12柜外装有模拟开关，可方便地演示控制器的电源切换功能； 2.13火灾发生时，自动退出测试模式，保证了“消防优先”的原则； 2.14大功率消防泵可以采用降压启动的方式，减小泵启动时对电网的冲击； 2.15只需简单地更换直接启动或降压启动装置，就可实现消防泵控制器两种启动方式的转
消防联动控制系统设计 2007-08-25 08:34 消防联动控制系统设计探讨 随着我国国民经济的飞速发展，一幢幢高层建筑拔地而起。由于高层建筑的特点，一旦发生火灾，火灾蔓延迅速，人员疏散困难，将给人身和经济造成巨大损失。因此，在现代高层建筑内部均要设置火灾自动报警和联动控制系统，而消防联动控制系统设计的好坏又直接影响整个消防系统及灭火过程的成败。由于消防联动控制系统在整个灭火过程中的重要作用，它越来越被广大电气设计工作者所关注。 1 配电系统设计 1.1 配电系统要求 消防设备配电（两个电源或两回线路）应从总配电室或分配电室采用单独的供电回路，以放射方式供电。同时《高层民用建筑设计防火规范》规定高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。因消防控制室为独立房间，消防水泵有水泵房，消防电梯有电梯机房，最末一级配电箱设置在相应的房间内实现切换即可，而防排烟风机一般分布比较分散，每台风机负荷又不太大，在实际工程中低压系统设计时给每台风机两个配电回路比较困难。在设计青岛凯旋大厦时，风机采用了树干式供电，几台防排烟风机共用两个专用回路，在一个配电箱处实现双电源自动切换，再由此配电箱配电至相应的风机控制箱，这样既符合规范要求，又使配
电线路简单，施工方便，如图1所示。 图1 树干式防排烟风机供电线路 1.2 配电线路的保护 (1)消防用电设备配电回路不应设漏电开关。 (2)对特别重要的消防设备如消防水泵、防排烟风机不宜装设过负荷保护，如有过负荷保护应作用于报警而不应作用于跳闸。但当消防动力设备有备用设备时，热继电器作用于跳闸往往是实现备用设备自动投入的必要条件。可见，热继电器作为两台设备自投的必要条件，不能省略，应作用于跳闸，这一点是设计人员在设计中容易忽视的问题。 2 消防水泵 2.1 消火栓用消防水泵 按照相关的设计规范，在消防控制室应能对消火栓水泵作起、停控制。设计中常用的起动方式有两种，第一种是通过消防联动模块控制方式，将楼内任一消火栓按钮在现场的动作信号通过消防报警模块送至消防控制室的控制器，再由控制器自动发出信号到消防泵控制箱旁的一
摘要 单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。一般也需要设计有一座地下水池，通过两台水泵抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水点。现在比较常用的水箱供水方式。水泵控制柜采用最简单的电器元器件，如出现故障，普通的电工就能维修，而且元器件的费用也低。再加上有高位水箱，不会造成一停电就停水，供水保障率高。具有稳压作用，使冷热水系统水压保持平衡，方便洗浴。由于以上诸多原因，目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式，尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。 为了保障供水可靠性，生活水泵分为工作泵和备用泵，工作泵发生故障时，备用泵应能自动投入使用。为了防止一台泵长时间运行，需设定运行时间。当时间到时，自动切换到下一台泵，以防止泵长时间不用而锈死，要有完善的保护功能。 关键词：水泵、给水系统、PLC、自动控制
Abstract Life water supply system of modern architecture is an important part of the whole building is indispensable, for the one or two layer is the business groups housing, housing built group of various residential buildings, there are many with the water supply scheme. The general design of underground pool a, concentrated frequency constant pressure water supply, no roof water tank, the water is not the top residential. The main pump generally have three, two open a switch, the auxiliary pump is a small flow pump, water pump during the night hours automatically switch to pay the pump, to keep the system pressure basically unchanged). The main disadvantage of pressure tank is pressurized tank volume is small, can not meet the fire water storage problems, generally as a regular pressure equipment of fire water supply system, water supply is generally used for high-rise building pressure when the water pressure is insufficient, the minority floor. In order to guarantee the reliability of water supply, pump life into working pump and standby pump, when the pump failure, the standby pump should be able to automatically put into use. In order to prevent the pump long time operation, set the running time. When the time comes, automatic switching to a pump to prevent pump, long time and rust do not die, must have perfect protection function. Key words：Water pump、water-supply system 、PLC、Automatic control、
1、自动喷水灭火系统的联动控制要求 1）联动控制方式，应将湿式报警阀压力开关的动作信号作为触发信号，直接控制启动喷淋消防泵，联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响； 2）手动控制方式，应将喷淋消防泵控制箱（柜）的启动、停止按钮用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，直接手动控制喷淋消防泵的启动、停止； 3）水流指示器、信号阀、压力开关、喷淋消防泵的启动和停止的动作信号应反馈至消防联动控制器。 2、雨淋系统的联动控制要求 1）联动控制方式，应由同一报警区域内两只及以上独立的感烟火灾探测器或一只感烟火灾探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号，作为雨淋阀组开启的联动触发信号。应由消防联动控制器控制雨淋阀组的开启； 2）手动控制方式，应将雨淋消防泵控制箱（柜）的启动和停止按钮、雨淋阀组的启动和停止按钮，用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，直接手动控制雨淋消防泵的启动、停止及雨淋阀组的开启； 3)水流指示器，压力开关，雨淋阀组、雨淋消防泵的启动和停止的动作信号应反馈至消防联动控制器。 3、水幕系统的联动控制要求 1）联动控制方式，当水幕系统用于防火卷帘的保护时，应由防火
卷帘下落到楼板面的动作信号与本报警区域内任一火灾探测器或手动火灾报警按钮的报警信号作为水幕阀组启动的联动触发信号，并应由消防联动控制器联动控制水幕系统相关控制阀组的启动；仅用水幕系统作为防火分隔时，应由该报警区域内两只独立的感温火灾探测器的火灾报警信号作为水幕阀组启动的联动触发信号，并应由消防联动控制器联动控制水幕系统相关控制阀组的启动。 2）手动控制方式，应将水幕系统相关控制阀组和消防泵控制箱（柜）的启动、停止按钮用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，直接手动控制消防泵的启动、停止及水幕系统相关控制阀组的开启； 3）压力开关、水幕系统相关控制阀组和消防泵的启动、停止的动作信号，应反馈至消防联动控制器。 4、消火栓系统联动控制要求 1）联动控制方式，应将消火栓系统出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号，直接控制启动消火栓泵，联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响。当设置消火栓按钮时，消火栓按钮的动作信号应作为报警信号及启动消火栓泵的联动触发信号，由消防联动控制器联动控制消火栓泵的启动。 2）手动控制方式，应将消火栓泵控制箱（柜）的启动、停止按钮用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，直接手动控制消火栓泵的启动、停止。
文件编号：TP-AR-L8171 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 消火栓系统和消防泵的 探讨(正式版)
消火栓系统和消防泵的探讨(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1.消火栓给水系统 1.1消火栓的栓口压力和系统分区 我国《建筑设计防火规范》GBJ16—87修订版（以下简称《建规》）第8.6.2和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95（以下简称《高规》）第7.4.6条规定消火栓栓口静水压力不应大于0.8Mpa，当大于0.8Mpa时应采取分区给水系统。 美国NFPA14《StandardfortheInstallationofStanpipeandHoseS ystem》(1996Editon)中规定系统任何一点的压力在
任何时间不能超过2.41Mpa，当栓口处静压力超过1.21Mpa时应设减压装置。 我国消火栓的静压不应大于0.80Mpa是系统分区值。消火栓的静压要求是鉴于消火栓的质量——承压力。我国《室内消火栓》GB3445—82中规定室内消火栓工作压力为1.60Mpa，试验压力为2.40Mpa，远大于静压分区值0.80Mpa，因而我国的系统分区值可适当提高。在美国系统分区有两个值确定，一是与我国相当的栓口静压不超过1.21Mpa；二是系统任何一点的压力在任何时间不能超过2.41Mpa，这是系统必须串联分区的要求。据调查，我国有不少的建筑高度在60m—70m，这样高度的建筑物加上地下室高度和屋顶水箱高度，其总高度往往大于80m，致使消火栓系统要分区，造成消火栓给水系统设备、管道增加，投资增加。适当提高此值或借鉴美国标准，可节省大
排水泵站远程监控系统 设计方案 ………………………………………………………………… 追求至善 凭技术开拓市场/凭服务树立形象 圣启科技●河北 --------------
目录 第一部分：概述 (3) 1、应用背景 (3) 2、排水泵站远程监控系统 (4) 第二部分：系统组成 (5) 1、远程测控终端系统 (5) 2、通信平台： (6) 3、中心管理系统 (7) 第三部分：系统功能特点 (8) 1、排水泵站监控终端功能特点 (8) 1、1、参数采集传输功能 (8) 1、2、控制功能 (8) 1、3、报警功能 (9) 1、4、存储功能 (9) 1、5、通信方式 (9) 1、6、维护测控设备 (9) 2、管理中心平台具有以下的功能特点 (9) 2、1、远程、实时性 (9) 2、2、安全性 (10) 2、3、保密性 (10) 2、4、容错、冗余 (10) 2、5、报警 (11) 2、6、生成各种数据报表及数据曲线 (11) 第四部分：应用实例 (11) 唐山丰润污水处理厂 (11) 第五部分：扩展应用领域 (12)
第一部分：概述 1、应用背景 随着城市建设和经济发展，城市规模不断扩大，新的市政设施不断建成并投入使用。排水系统在设施能力范围内要保证旱季污水不入河，雨季不淹水，平时还要保持城市河道景观水位，所以日常排水和雨季防汛任务十分繁重。在排水管道的中途和终点需要提升废水时设置泵站，称为中途泵站和终点泵站。排水泵站分为污水泵站、雨水泵站和合流泵站三种，分布在城市的各个范围内,主要用于去除重力流带来的大量废弃物,同时提升水位向邻近污水处理厂送水。担负着城市日常污水排放和汛期排涝的重任。 目前城市排水调度管理尚缺乏可靠的自动化手段，而且排水泵站一般分布较为广泛，站点也较分散，当周围环境有特殊要求时，中途泵站有时全部隐建在地下，绝大多数泵站基本上还是采用人工测报水位、流量、机泵运行等运行参数，靠电话来下达调度命令和人工开停机等相对落后的方式进行运行和管理，这使得
煤矿主排水泵自动化控制系统探索 煤矿主排水泵自动化控制系统探索 煤矿主排水泵自动化控制系统探索 2019-10-03 自动化论文 煤矿主排水泵自动化控制系统探索 摘要：煤矿井下进水严重威胁着综采工作面的安全生产。在分析传统排水系统的基础上，将其改造为基于PLC的主排水自动控制系统，详细说明了该系统中水位监测系统这一子系统的设计，完成了对该系统的硬件和软件设计，并在实际应用中取得了良好的效果。 关键词：煤矿；主排水泵；改造；PLC；效率 我国对综采工作面的排水工作研究相对滞后。据统计表明，我国仍有部分企业基于人工判断工作面水位增长的速度，不能及时根据水位变化情况实现对主排水泵的精确控制[1]。因此，传统主排水泵的控制方法严重威胁着综采工作面安全。故以某煤矿中央泵房的主排水系统为研究对象对主排水泵的控制方法进行改造，设计一套高效、自动控制的主排水系统，并对其实际应用效果进行分析。 1水位监测系统的设计 1.1主排水系统简介 该煤矿中央泵房的主排水系统包括5台主排水泵。其中，1台泵为在用泵，3台
泵为备用泵，剩余1台泵为检修泵。该主排水系统及其各泵支路的结构如图1所示。 1.2水位监测原理分析 水位监测主要是基于压力传感器所实现的，其原理图如图2所示。该传感器内部总共有4个电桥。当其所承受的压力为0时，4个电桥处于相对平衡的状态，所输出的电压信号为0。将其置于水中，由于水压的作用，电桥的平衡被打破，而且水位越高，压力越大，其输出的电压值越大，即输出电压值与水位高度是成正比的关系[2]。 1.3水位监测系统的硬件组成 水位监测系统的主要功能是实现对主水仓水位的监测，当水位超过一定限值时在发出报警的同时控制主排水泵的启动。因此，水位监测系统的硬件主要包括传感器、转换器、PLC以及接口等。系统将传感器采集到的.水压信号转换为电信号输送至PLC中，并与PLC中的预设值进行比较，一旦发现超出预设值即发出报警。 2主排水泵自动控制系统的设计 2.1功能需求 1）实现对主排水泵的自动控制。系统能够根据实时水位实现对主排水泵的启动、停止操作等控制。2）实现对主排水泵的手动控制。当系统需要检修或PLC失效时，做作业人员可以根据检修的要求，任意控制一台主排水泵的停止与运行，并要求在手动控制状态每台泵处于相互独立的状态。3）实现水泵的自动轮换和调用。当系统监测到某台水泵开启的次数已经达到其检修的要求，系统会自动将该水泵从轮换阵容中剔除；水泵在每次启动或停止工作时均必须确保出水闸处于关闭状态。4）报警功能。当PLC控制系统不能正常工作时，系统将自动发出报警，