矿井潜水泵站自动控制系统
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煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统1. 概述煤矿井下自动化排水系统是为了提高煤矿生产效率和安全性而设计的一种自动化系统。
该系统通过自动监测井下水位、自动控制排水泵站和自动报警等功能,实现对井下水位的实时监测和排水控制,从而保障煤矿生产的顺利进行。
2. 技术要求2.1 井下水位监测煤矿井下自动化排水系统应具备高精度的井下水位监测功能。
通过安装水位传感器,实时监测井下水位,并将数据传输至中央控制室进行处理和分析。
2.2 排水泵站自动控制煤矿井下自动化排水系统应能自动控制排水泵站的启停、运行状态和排水量。
通过与水位传感器的联动,当井下水位超过设定阈值时,系统应自动启动排水泵站,当水位降至安全范围内时,自动停止排水泵站的运行。
2.3 故障报警与远程监控煤矿井下自动化排水系统应具备故障报警和远程监控功能。
当排水泵站发生故障或井下水位异常时,系统应能自动报警,并将报警信息发送至中央控制室,以便及时采取相应的措施。
3. 系统组成煤矿井下自动化排水系统主要由以下几个组成部分构成:3.1 水位传感器水位传感器是煤矿井下自动化排水系统的核心部件之一。
它能够准确地测量井下水位,并将数据传输至中央控制室。
水位传感器应具备高精度、高稳定性和耐腐蚀性的特点,以适应井下恶劣的工作环境。
3.2 控制器控制器是煤矿井下自动化排水系统的主要控制设备。
它通过与水位传感器的连接,实现对排水泵站的自动控制。
控制器应具备可靠的控制功能和友好的人机界面,以便操作人员能够方便地对系统进行监控和管理。
3.3 排水泵站排水泵站是煤矿井下自动化排水系统的关键设备。
它负责将井下的水抽到地面,并排入相应的排水管道。
排水泵站应具备高效、可靠、耐用的特点,以确保系统的正常运行。
3.4 报警系统报警系统是煤矿井下自动化排水系统的安全保障设备。
它能够实时监测系统的运行状态,并在出现故障或异常情况时发出警报。
报警系统应具备高可靠性和远程监控功能,以便及时采取措施避免事故的发生。
矿井排水泵自动化智能化控制系统的设计摘要:本文介绍了一种矿井排水泵自动化智能化控制系统的设计,旨在提高矿井排水过程的效率、安全性和可靠性。
该系统利用传感器、自动化控制器和智能算法,实现了对矿井排水泵的远程监测、控制和优化。
文章详细描述了系统的硬件和软件架构,以及其在实际矿井排水中的应用。
实验结果表明,该系统能够显著减少运营成本,提高设备利用率,并降低了事故风险,为矿业行业的可持续发展做出了贡献。
关键词:矿井排水泵;自动化智能化;系统设计;引言:矿井排水是矿业生产中至关重要的环节之一,它关系到矿井工作面的安全和正常生产。
传统的矿井排水操作通常依赖于人工干预,这可能导致效率低下、运行不稳定和安全隐患。
因此,设计一种自动化智能化的矿井排水泵控制系统具有重要意义,它可以提高排水过程的效率和安全性。
一、系统架构1.1传感器子系统:传感器子系统是该控制系统的基础,负责实时监测和采集与矿井排水相关的各种数据。
这包括水位传感器,用于测量水位深度;压力传感器,用于监测排水压力;温度传感器,用于测量液体温度等。
这些传感器通过将物理参数转换为电子信号,将关键数据引入系统。
1.2控制器子系统:控制器子系统是系统的大脑,它接收传感器子系统采集到的数据并作出相应的决策。
这包括自动控制器、PLC(可编程逻辑控制器)或微控制器等。
通过与传感器和执行器(排水泵)的连接,控制器实现对排水泵的启停、调速和运行状态的实时控制。
同时,控制器还包括处理器和存储器,以便执行智能算法和存储历史数据。
1.3数据通信子系统:数据通信子系统负责将从传感器子系统和控制器子系统收集到的数据传输到远程监控中心。
这通常涉及到使用网络通信技术,例如以太网、Wi-Fi、无线传感器网络等。
数据通信子系统的设计需要确保数据的安全性和稳定性,以保障远程监测的可靠性。
1.4数据存储和处理子系统:数据存储和处理子系统负责接收、存储和分析传感器数据以及系统运行日志。
这部分数据对于系统的长期性能监测、问题分析和优化至关重要。
矿山井下排水系统自动化控制分析随着矿山井下开采深度的逐渐加深,矿山井下水位的管理问题也日益突出,井下排水系统自动化控制具有很好的实用价值和广泛的推广应用前景。
该文将基于矿山井下排水系统的实际应用,探讨矿山井下排水系统自动化控制的应用和价值。
一、矿山井下排水系统的实际应用矿山井下排水系统是矿井运行过程中不可或缺的一部分,其主要目的是排除井下水,保证生产正常进行。
井下排水系统通常包括输水管道、水泵设备、自动控制设备和监测系统等组成部分。
矿山井下排水系统自动化控制可以优化系统运行,提高水位控制的准确性和自动化程度,提高了排水系统的工作效率和可靠性。
二、自动化控制系统的基本原理及关键技术矿山井下排水系统自动化控制的基本原理是通过建立数学模型对井下水源进行监测和分析,实现对输水管道流量、水泵启动、停止等运行状态及其对系统的影响进行实时控制。
其主要关键技术包括通信、信号处理、控制算法和作动机构等。
1、通信技术自动化控制系统的智能化和高效性需要设置大量的传感器和控制器,如何有效实现传感器和控制器之间的互联具有非常重要的意义。
常见的通信方式有Modbus、Profibus、CAN等多种,传感器和控制器之间的信息传输应该采用数字方式,以确保传输的准确性和可靠性。
2、信号处理技术信号处理是实现自动化控制系统的核心,其主要工作是对传感器捕捉到的数据进行处理和转换,以确保数据的可靠性和准确性。
信号处理技术主要包括信号采集、前置放大、滤波和数字转换等。
信号处理技术的设计和优化对自动化控制系统的工作效率和可靠性具有至关重要的作用。
3、控制算法技术控制算法技术是实现自动化控制系统的核心之一,其主要任务是根据设定的目标实时计算并控制输水管道的流量、水泵设备的启停等运行状态。
控制算法的优化和设计是保证自动化控制系统精准高效运行的重要保证。
4、作动机构技术作动机构是实现自动控制系统控制命令的具体执行者,其主要工作是根据控制算法所得出的控制信号,实现对输水管道流量、水泵启动、停止等控制命令的执行。
矿井中央泵房水泵自动化系统的设计系统概述矿井中央泵房水泵自动化系统主要用于矿井井下水的排放和输送。
矿井中央泵房是矿井井下水泵的集中装置,安装了多台水泵进行水的输送和排放。
本系统通过对水泵、电机、变频器等设备的自动化控制,实现矿井井下水的自动输送和排放,并实现对设备的远程监控和管理。
其主要功能包括:•对每台水泵进行单独的自动控制:控制水泵的启停、频率、电流、功率等参数进行控制。
•对水泵进行故障诊断和报警处理:自动检测水泵运行状态,及时发现异常情况,进行报警提示,并提供故障诊断和处理建议。
•实现对设备的远程监控和管理:通过远程监测系统,可以实时对矿井中央泵房进行监控和管理,及时查看设备运行状态和故障情况,有效提高运行效率和降低运行成本。
•保持人机交互功能:在运行过程中,系统可以通过显示界面和声音提示,在任何时候都方便地进行人机交互。
系统设计系统架构系统架构图系统架构图系统主要由软件系统和硬件系统两部分组成。
其中,软件系统主要由上位机、PLC、远程监测终端和数据中心组成,硬件系统主要由伺服驱动器、变频器、电机和传感器等设备组成。
•上位机:通过串口或者以太网等通信方式与PLC进行通信,实现数据的监测、控制和交互功能。
同时,上位机也承担了数据管理和辅助分析的功能。
•PLC控制器:运行软件系统的内核程序,在接收上位机指令的同时,对设备进行监控和控制,确保系统的稳定性和可靠性。
•远程监测终端:通过网络远程连接,实现设备运行状况实时监测,同时,在发生故障时,便于即时记录和处理,并提供数据报告和故障处理建议。
•数据中心:存储上位机和远程监控终端所采集的数据、报告及故障记录,并进行数据的管理和处理。
设计实现控制策略水泵变速控制系统具有很大的灵活性和可靠性,在采用软启动、软停止、变频调速等控制策略的同时,保证了系统的稳定性和可靠性。
根据水泵的负荷特性和运行环境,采用闭回控制方法来实现变速调节。
闭回控制方法基于对实际测量值和期望参考值之间的误差进行控制,使得实际测量值与期望参考值之间的误差趋近于零。
井下泵房自动控制系统技术方案重庆梅安森科技股份有限公司2009年5月- 1 -目录一.概述 (3)1.重要性 (3)2.现场情况 (3)二.设计依据与选型原则 (4)1.设计依据 (4)2.选型原则 (5)三.系统组成及工作原理 (5)1.系统组成 (6)2.工作原理 (7)四.系统功能及特点 (10)1.工作方式 (10)2.系统功能 (12)3.系统特点 (17)五.系统设备 (18)1、ZKC24-T控制操作台 (18)2、KDK660矿用隔爆兼本安型控制驱动器 (21)3、KGU13型矿用投入式液位传感器 (21)4、KGT30型矿用设备开停传感器 (22)5、GWD100型温度传感器 (24)6、GP100型压力传感器 (24)7、GPD10压力传感器 (26)8、LCZ-803C插入式超声波流量计 (26)9、KBA122型矿用本安隔爆型摄像仪 (27)10、KTN102-W型矿用视频服务器 (29)六.控制点数统计 (30)一. 概述1.重要性矿井排水系统承担着排出井下涌水的重要任务,是保证矿井安全生产的关键环节,排水系统各种设备能否安全、可靠、有效的运行,关系到整个矿井的生产与安全。
矿用自动排水装置是根据煤矿井下的实际情况,在原来的设施基础上进行自动化改造,以使设备在无人职守的情况下自动运行和自我诊断的一套系统。
通过工业计算机的决策控制,对设备的运行状态、运行过程进行自动检测、自动控制,使设备达到最佳工作状态,从而达到有效地节约能源、降低劳动强度、降低运行成本和延长设备使用寿命等目的。
系统综合了工业控制技术和现代软件技术,保证了系统的稳定性和可靠性,并可与全煤矿综合自动化系统进行联网,作为全煤矿自动化系统的一个子系统。
排水设备一般功率大,耗电量多,传统排水只能靠人工手动控制泵的起停,无法利用排水设备与仓容,科学、合理的调度排水量与排水时间。
因而传统的矿井排水方式普遍存在能耗大、效率低、生产成本高的缺点。
中国矿业第21卷新柳煤业矿井中央泵房主排水系统设置排水泵五台,能够满足20h 排出矿井24h 最大涌水量的要求,符合国家安全生产监督管理总局令28号《煤矿防治水》文件规定的正常工作排水要求。
按《矿井防治水规定》第66条规定,水文地质类型复杂的矿井应在井底车场周围设置防水闸门,或者在正常排水系统基础上,另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。
本矿属技改老矿井,井下巷道大部分已经形成,且巷道布置较集中,找不到合适位置布置防水闸门。
故在原来正常排水的基础上,在五盘区水泵房和交子里水泵房,分别设计安装两台具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的矿用隔爆潜水电泵。
为了保证潜水泵的安全可靠性运行,保证在出现险情时人员安全撤离,能在地面启动水泵,监控水泵的状态,特提出在井下两个水泵房分别设置水泵综合自动控制系统和在井上设置自动化排水装置,提高矿井紧急遇险救援能力。
1潜水泵强排水系统设备选型与计算1.1潜水泵的排水能力新柳煤业井下最大涌水量为650m 3/h ,根据煤矿防治水有关规定,“在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统”的要求,结合新柳实际情况及参考水泵厂家的规格型号,确定选用排水能力为400m 3/h 的潜水电泵两台。
1.2潜水泵的扬程潜水泵安装位置于五盘区水泵房和交子里水泵房,竖井,井深176m ,潜水泵扬程为:H 1=K (H b +5.5)=1.1×(176+5.5)=199.65m式中:K 为扬程损失系数,竖井K =1.1,斜井K =1.20~1.35;H b 为井筒深度,m 。
选择水泵的扬程应比计算值大2%~5%,因水泵磨损等因素引起的扬程降低所需的余量扬程。
199.65+199.65×2%=203.65m 1.3排水管中扬程损失计算摘要:煤矿井下潜水泵强排水系统是为防患于未然,是在矿井井下正常工作排水系统瘫痪的情况下,能在井上地面启动控制的备用水泵。
矿山井下排水系统自动化控制分析随着现代科技的不断发展,矿山井下排水系统的自动化控制技术也得到了长足的进步与发展。
自动化控制技术的应用,不仅提高了矿山排水系统的运行效率,降低了运行成本,还提高了安全性和可靠性。
本文将分析矿山井下排水系统自动化控制的现状、发展趋势以及存在的问题,并就其发展方向提出建议。
矿山井下排水系统的自动化控制,目前主要体现在以下几个方面。
1.传感器技术的应用。
矿山井下排水系统中需要大量传感器来采集井下水位、水压、水质等数据,将这些数据传输至自动化控制系统,用以实时监测井下水情况,做出相应的控制决策。
2.自动化控制系统的建设。
目前,矿山排水系统采用的自动化控制系统主要包括PLC控制系统和SCADA系统。
PLC控制系统主要负责对排水设备的启停、频率控制等操作;SCADA系统主要负责数据的采集、监测与控制。
3.智能控制技术的应用。
随着人工智能和大数据技术的发展,矿山井下排水系统的智能控制技术也得到了广泛应用。
通过对历史数据的分析和学习,智能控制系统能够根据当前的工况做出更科学、更合理的控制决策,提高排水系统的运行效率。
2.网络化管理的实现。
未来的矿山排水系统将更加注重网络化管理,通过互联网技术实现远程监控和管理。
矿山排水系统的数据将能够实现实时传输,管理人员可以通过互联网远程监控矿山的排水情况,及时做出相应的调整和控制。
3.设备智能化。
未来的排水设备将更加智能化,能够自动识别和检测设备的运行情况,并实现自主的故障诊断和排除,降低了人工干预的频率,提高了设备的可靠性与稳定性。
三、矿山井下排水系统自动化控制存在的问题与建议1.系统集成问题。
目前,矿山排水系统的自动化控制技术在应用中存在一些系统集成的问题,主要表现在不同设备之间的协同性不足,导致了控制系统的运行效率不高。
2.安全性问题。
矿山排水系统的自动化控制技术在安全性方面仍有不足,一旦控制系统出现故障或被恶意攻击,将会对矿山排水系统的运行安全带来重大威胁。
泵站自动控制系统分析摘要:作为重要的水利工程设施,泵站在合理规划和管理水资源方面发挥着不可或缺的作用。
泵站在区域防洪、灌溉、调水、抗旱减灾、工农业供水和城乡居民生活用水等方面发挥着重要作用。
随着时间的推移,人们对居住环境的关注度越来越高,这使得泵站的日常管理变得更加复杂。
采用计算机自动控制系统控制泵站,既可减轻劳动强度,又能保证泵站运行稳定可靠,大大提高了泵站的控制效率和控制水平。
关键词:泵站;自动控制;系统分析1.泵站自动控制系统概述1.1系统结构泵站可以以RTU或PLC为核心,构建任何就地监控系统。
针对系统监控元件众多、控制可靠性要求高、数据存储容量大等特点,以PLC作为就地监控系统的关键元件为研究对象进行细致分析。
由于现场泵站前池水位、出水流量、管道压力等采集点与泵房、控制室、监控室距离较近,因此采取集中监控的方式。
原地泵站系统的基本结构是采集设备通过各自的电缆线与PLC相连,再由PLC连接到现场的局域网络上,组成泵站就地监控系统。
现场泵站交换机、PLC主控制器、I/O模块、电源模块等全部安装在控制柜内,控制柜面板安装触摸屏,现场监控室安装工控机和控制柜。
工控机和PLC主控制器通过交换机与以太网连接,将前池水位、管道压力、管道流量、温度、电量等公共信息以及水泵机组的机械振动、窜动、状态信息与I/O模块进行连接。
现场泵站工控机的监测软件属于远程监测系统的内容。
1.2系统功能(1)实时监测。
一旦系统建成,在中央控制室内就可以通过电脑实时监控各泵站的重要数据,如设备状态(运行、故障、停止)、电流大小、水位、流量、硫化氢含量等。
查看以上数据,既可以了解实情,又便于管理。
该系统还支持手机远程监控上述数据,大大提高了使用的便捷性;同时还能对泵站现场进行视频预览和回放,实时调看水位视频,对泵站周边环境进行视频监控,极大地提高了管理人员的办事效率。
(2)实时控制。
系统不仅能实时监控,还能通过上位机系统或手机控制各泵站的水泵,如开泵或关泵等;也可以在监控中心对现场球机进行控制,对目标区域进行监控。
煤矿井下水泵自动控制系统的应用与实践摘要:目前,我们煤矿的水泵房和井下各个排水点仍然普遍使用传统的人工操作排水系统,由于自动化程度低,应急能力差,存在很大的安全隐患。
如何在实现井下排水设施自动控制,建立一个简洁、安全可靠、高效的排水系统是我们搞技术的工作人员不得不深入考虑的问题。
经过实际应用证明井下水泵自动控制系统是有效和可行的,在保证矿井排水系统的安全可靠性中发挥了很大作用。
关键词:水泵;自动控制;应用与实践;安全可靠【分类号】:TP2730 前言井下水灾是危及矿井安全的重要因素之一,一旦发生事故,不仅影响生产甚至会使矿井淹没,危及井下工人生命。
井下泵房排水系统担负着整个矿井积水排除的任务,其安全可靠性直接影响矿井生产的效率和安全,如何在实现井下排水设施自动控制,建立一个简洁、安全可靠、高效的排水系统是我们搞技术的工作人员不得不深入考虑的问题。
1 井下排水系统现状目前,我们煤矿的水泵房和井下各个排水点仍然普遍使用传统的人工操作排水系统,这种排水系统由于自动化程度低,应急能力差,存在很大的安全隐患。
随着国家煤炭行业的发展形式,井下排水系统自动化已成为亟待解决的问题。
从我们公司矿井生产的实际出发,针对现有的排水系统存在的弊端,结合现代工业技术自动控制理论,必须加快井下排水系统的改进,设计适合于我们矿井下使用的自动排水控制系统。
2 水泵自动控制系统方案设计根据当前煤矿生产的实际情况,通过设在井下各个排水点水仓的水位指示探头检测到各点的水位情况,实现数据的自动采集。
采集到的数据经过分析处理,当水位上升到达我们设定的排水位置时,控制主机发出控制指令,数据指令传递给我们水泵控制系统的执行部件,控制我们的水泵开关吸合开始排水;当水位下降到设定的安全位置控制器控制水泵停车,井下各个排水泵房实现时时检测、监控,真正的实现自动控制。
在各个泵站点实现自动控制的同时,我们可以把各个泵站点的水位计(水位探头)检测到的信号传递给我们的上位机(PLC控制机主站),最后实现远程集中控制,使整个控制系统,真正实现时时检测、监控、自控、集控,使整个排水系统更为安全可靠,并具有巨大经济效益。
井下中央泵房自动控制系统的应用摘要:本文主要介绍中央泵房自动控制系统的主要组成和实现的功能。
关键词:自动控制功能1、引言济宁三号煤矿中央泵房担负着矿井整个排水任务,井下排水对矿井来说至关重要。
随着采煤工作面的不断延伸,排水压力逐渐增大,原泵房控制为手动操作,已不适应现场要求。
原水泵控制系统曾发生误动作等不稳定运行的现象。
随着信息化的发展,人工控制水泵开停的弊端逐步暴露,为确保我矿中央泵房的水泵性能,提高排水能力,满足矿井排水要求。
针对济宁三号煤矿井下中央泵房自动控制系统技术要求,并充分考虑到先进性、安全性、可靠性及安装、使用和维护的方便,我们对泵房水泵进行了自动化控制系统的改造,实现了中央泵房系统地面集中控制和井下就地控制及手动控制。
2、中央泵房自动化控制实现的功能(1)泵房自动控制系统具备远控(地面控制)、近控(现场控制)方式下全自动集控(可实现中央泵房无人值守自动控制运行)、就地半自动控制、手动三种工作方式。
(2)在水仓水位满足条件的前提下,系统能按避峰填谷的原则进行水泵的启停控制,按连续运转的时间长短控制倒机运行。
(3)对电机和水泵的运行参数及保护参数进行实时的监测和传送,这些参数包括:电机温度(定子温度和轴温)、实时流量、水位、真空度、电流、水泵出水口压力、电动闸阀的位置信号、过转矩信号等。
(4)控制装置及配套设备皆为矿用一般型或防爆型。
(5)具有系统故障自诊断功能等。
(6)按操作规程要求的顺序进行水泵的启动和停止操作。
(7)界面直观友好,操作简便,功能齐全,人机界面全中文显示,具有实时报警监视。
(8)保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便、修改灵活。
3、主要功能及特点3.1数据采集和处理(1)对模入量、开入量、脉冲量和温度量进行数据采集和处理;(2)数据有效性合理性判断;(3)报警登录;(4)发生事故时,启动事故处理功能(如事故追忆、语音报警、相关画面推出、温度趋势分析判断和保护以及自动停泵等)。
潜水泵自动化控制系统
一、概述
潜水泵站综合自动控制系统采用自动控制、计算机信息网络、实时在线检测、数据库及专家智能软件等先进技术组成,系统软件使用恒大自控集团开发的HD智能控制软件平台,配套使用恒大自控自主研制的潜水泵专用综合保护仪HD-200SB,配合视频电视监控系统,使泵站运行做到“无人值班”,实现对矿井泵站运行过程自动优化控制、安全联锁保护和综合信息管理。
二、系统结构和配置
泵站自动化控制系统由地面中央控制(调度)室监控上位机操作站(工程师站)、大屏幕投影拼接墙系统、网络设备、井下矿用隔爆兼本安型控制器(PLC)、矿用隔爆型远程监控箱、水位传感器、压力传感器、流量计、
安装附件和管线敷设设施等。
视频电视监控系统由工业摄像仪、视频控制主机等设备组成。
1、地面中央控制(调度)室
上位机操作站、大屏幕投影拼接墙系统等布置在矿调度室(控制室)内。
系统设上位机操作站两套,实现双机互备,其中一套可兼做工程师站,另2套操作站设置在矿长室。
大屏幕系统拼接墙由6套50”的Visionpro C-DGC60X2+投影单元、1套Digicom® Ark1200多屏处理器系统、1套LED显示屏及控制管理软件、视频矩阵、RGB矩阵等附属的外围组成。
显示单元规格如下:
单屏面积:1000mm (宽) ×750mm (高) ≈0.75m2²
整屏面积:1000mm (宽) ×3 ×750mm (高) ×2
=3000mm (宽) ×1500mm (高) ≈4.5m2²
2、井下峒室
井下矿用隔爆兼本安型控制器(PLC)、矿用隔爆型远程监控箱安装在井下峒室内。
系统设矿用隔爆兼本安型控制器1套、矿用隔爆型远程监控箱1套,矿用隔爆型远程监控箱上设有控制按钮和LCD显示屏,实现对水泵的控制及各类参数的显示;矿用隔爆兼本安型控制器包括PLC、网络设备、串口服务器等,除完成水泵的控制和参数采集功能外,还可以实现与HD-200SB潜水泵保护仪、高爆开关综保等设备的通讯。
3、水仓
水仓设投入式液位计1只,实时监测水仓水位;潜水泵出口设压力变送器1只,监测出水口压力,出水管设超声波流量计1台,监测潜水泵排水流量。
4、视频监控
在水仓及峒室各安装红外本安摄像机1台,视频信号通过视频服务器压缩后经光纤传输到地面调度室。
三、主要功能
1.参数监测:泵站运行参数(水位、流量、扬程、
电流、电压、功率、功率因数)、设备和系统状态参数(运行/停止、正常/故障、手动/自动/远程)的自动采集监视。
2.优化控制:潜水泵机组及泵站其它电动设备运行的自动智能控制(根据实时水位和水位变化趋势、涌水量和涌水速度确定运行/停
止水泵机组台数;根据水泵机组运行累计时间和故障记录确定运行/停止水泵机组编号,轮值控制;在满足对水位要求的前提下,避峰填谷,确定最优运行控制水位)。
3.安全保护:潜水泵机组及泵站其它电动设备、电控装置、自动化系统设备、软件系统安全状态的自动化监测和异常故障状态安全联锁保护。
主要保护有:
(1)超温保护:水泵温度过高,停机并报警。
(2)缺水保护:潜水泵电机出现漏水现象报警,严重缺水时,联锁停机报警。
(3)流量、压力、水位保护:水泵启动后,出口流量、压力异常,停机并报警;水泵进水环境水位偏低,报警并按规程处理。
(4)故障保护:水泵等设备工作电流、电压不正常,立即报警并按规程处理。
4.画面显示:画面显示是泵站控制系统的主要功能。
画面调用将允许自动及召唤方式实现。
自动方式指当有事故发生时或进行某些操作时有关画面的自动推出,召唤方式指操作某些功能键或以菜单方式调用所需画面。
画面种类包括单线图、泵站布置图、棒形图、曲线、各种语句、表格等。
5.信息管理:泵站运行参数信息、设备和系统状态信息、故障信息等的采集、处理、存储和上传,历史和实时数据库建立,历史和实时数据统计、查询,报表自动生成、打印。
6.运行监视和故障报警:
(1)运行实时监视:控制系统可以使运行人员通过操作站对全站各主设备的运行状态进行实时监视。
所有要进行监视的内容包括当前各设备的运行及停运情况,并对各运行参数进行实时显示。
(2)参数越限报警记录:控制系统将对某些参数以及计算数据进行监视。
对这些参数量值可预先设定其限制范围,当它们越限及复限时要作相应的处理。
(3)故障顺序记录:当水泵机组发生故障造成跳闸动作等情况时,控制系统立即以中断方式响应并自动显示、记录和打印故障名称及时间;记录和打印相关设备的动作情况,自动推出相关画面,做故障原因分析及提示处理方法。
(4)故障状态显示记录:系统定时扫查各故障状态信号,一旦发生状变将在显示器上即时显示出来,同时记录故障及其发生时间,并可用语音报警。
7.远程通讯:具有标准接口,与上级管理调度系统、办公自动化系统、第三方控制系统、矿井综合自动化系统进行通讯,数据交换,网络管理。
四、控制原理
控制系统对水位进行自动检测,根据水位情况设置有高高限、高限、低限、低低限、报警及连锁功能。
对泵出口压力及总管压力进行自动检测,设置压力高高限、高限、低限、低低限报警及连锁功能。
根据水位、压力及泵工作工况对泵进行自动控制,按照设定的程序自动控制水泵的轮值运行。
当水位升至某一设定的水位值时,PLC系统将自动按次序依次开启一台至多台水泵投入运行,计算水位变化速率,改变水泵的运行台数,直到水位能保持在正常范围内为止。
控制器根据记录的每台设备运行的时间数及运行状况,优先启动运行时间较少故障率较小的泵。
反之,当水位降至某一设定的水位值时自动减少水泵的运行台数。
优先停运行时间较长的泵。
同时,系统累积各个水泵的运行时间,自动轮换启停,保
证各水泵累积运行时间基本相等,使其保持在最佳运行状态。
水泵轮值时保证在轮值水泵启动正常的情况下,才可以令当前运行水泵停止工作。
当水位降至低水位时,自动控制全部水泵停止运行。
控制器启动备用泵的原则是选择运行时间最少的泵机组,停机的原则是停运行台时最长的泵机组,这样能做到每台泵机组运行时间大致相同,避免有的泵机组长期不运转而受潮损坏。
控制器保证泵机组的开、停次数不频繁。
控制器检测到超限水位,并有上升趋势,同时泵机组均处于运行状态时,控制器送报警信号到中央计算机,并在操作站CRT上弹出操作窗口,提示值班人员采取应急处理措施。
系统根据用户水位要求、现场实际条件情况以及电网负荷和供电部门的规定,以“避峰填谷”原则确定合理水位设定值,优化开、停水泵时间,从而合理地利用电网信息,使水泵机组最大限度在低电费区间运行,降低运营费用提高矿井的水泵运行的经济效益。
系统根据水位和涌水量信息,自动投入和退出水泵运行台数,合理地调度水泵运行。
五、运行控制方式
控制方式可分为:远程自动、远程手动、就地手动控制方式。
(1)远程自动:在上位机上选择此方式,水泵根据液位自动起动,即恒液位控制。
(2)远程手动:在上位机上选择此方式,鼠标选择相应水泵—点击起动—再确认。
(4)就地手动:每台水泵配置就地控制箱,在就地控制箱上选择此方式,按下就地控制箱相应设备起、停按钮,直至完成水泵开、停。
就地控制优先于远程控制,手动控制优先于自动控制。
设备清单。