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井下主排水监控系统

供稿:北京力控元通科技有限公司 2013/4/18 11:42:58

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一、系统概述
  井下水泵房承担着矿井的排水任务,对煤矿的安全生产起着举足轻重的作用。水泵控制系统对各水泵房排水泵实行全方位自动监控,及时掌握其矿井涌水情况,以便及时完成排水任务,并掌握水泵的实时工作状态,记录水泵运行参数,保证水泵工作在完好的状态。该系统对煤矿安全生产具有较大的现实意义。
二、 设计方案
  水泵自动控制系统由地面自动化监控中心站、井下控制主站两部分组成。主站控制器的核心部分选用西门子S7-300系列PLC,上位机选用力控组态软件ForceControl,实时采集数据,控制水泵启停,以实时图形、图像、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工作状态。其中现场信号有:
  (1)输入信号:各水泵开停及故障信号、电动球阀状态信号、水泵真空度、水泵电机状态信号、水泵出口压力、水仓水位、电机轴承温度、电机外壳温度、水泵外壳温度、电机和水泵连接轴温度。并且可实现红外检测各主管道流量。
  (2)输出信号:水泵电机启/停控制、射流装置球阀开/关控制、电动闸阀开/关控制。

 

图1泵房系统拓扑结构图


三、系统功能
  井下主排水监控系统实现水泵运行自动化,保证水泵安全稳定运行,该系统主要具备以下5部分功能。
  (1)数据采集分析及保护:系统可采集与监测水泵、电机、各个排水管、阀门、水仓等所有现场设备的实时数据,并且可以实时显示各个设备的工作状态,通过预先设定好的控制策略可对现场设备进行联锁保护控制。
  (2)通讯:PLC控制器配备以太网通讯模块,可把PLC接入井下工业网,中央泵房PLC接入井下中央变电所环网交换机,经井上井下环网将水泵机组实时的运行信息传到地面监控系统。支持标准OPC接口实现无缝交互功能。
  (3)显示功能:系统可实时显示现场排水工艺流程,通过图形动态显示水泵、阀门、运行状态,直观地显示水泵的工作状态和电动阀的开闭位置,实时显示水泵抽真空情况和出水口压力、流量等实时值。
  (4)报警功能:系统通过高度模拟现场排水工艺流程,采用改变图形颜色和闪烁方式进行事故报警,直观地显示水泵及相关设备的工作状态。如水位、压力、电机轴温、水泵外壳温度等的超限报警,自动记录报警信息以便工程师分析故障信息。
  (5)数据记录和存储功能:地面监控系统实时采集重要参量并进行定期存储,操作员可查询存储到历史数据库的数据,以报表和曲线的形式展示,并支持打印功能,为技术员分析系统运行状况提供科学的依据。

 

图2 中央水泵房系统示意图


四、结语
  综上所述,本系统结合先进的计算机技术、网络通信技术、自动控制技术,借助力控ForceControl软件平台,实现了煤矿主排水系统的自动化与智能化。

更多内容请访问 北京力控元通科技有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=36523)

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