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1、基于PLC的中央泵房自动化设计第1期2006年2月工矿自动化IndustryandMineAutomationNO.1Feb.2006i技术交流！文章编号:1671—251X(2006)01—0048—03基于PLC的屮央泵房自动化设计谭国俊，韩耀飞，熊树(中国矿业大学信电学院，江苏徐州221008)摘要:介绍了一种基于PIC的煤矿井下中央泵房自动控制系统的设计思路,给出了该系统的硕件框图和软件流程图.实践证明该系统设计符合要求，整体运行安全可靠，故障率低，节电效果明显关键词:矿井;中央泵房;集散控制;PLC;PROFIB
2、US中图分类号:TD442.5/636文献标识码:BTheAutomationDesignofCentra1PumpRoomBasedonPLCTANGuo—jun,HANYao—fei,XIONGShu(CollegeoflnformationandElectricalEngineeringofCUMT.,Xuzhou221008,China)Abstract:AnautomationcontrolsystemforcentralpumproomundergroundbasedonPLCwasintro一ducedint
3、hispaper.Thehardwarefigureandsoftwarediagramwereshowed.Theresultofpracticeshowedthatthedesignfitsthedemandsandthesystemissafe4ependableandsaving.Keywords:mine,centralpumproom5DCS,PLC,PROFIBUS0引言矿井中央泵房是煤矿生产的重要环节•其工作可靠性的高低直接关系到全矿的安全生产.提高煤矿水泵的运转可靠性及其自动化程度是煤矿机电设备改革的一项
4、重要内容•现就井下中央泵房自动控制系统的实现加以阐述.1控制系统的概况及其要求本系统由5台矿用多级耐磨泵(MD500—57X8)配套5台电动机(Y5004,1120kW,6kV)组成，其主要要求是根据水仓水位变化情况来决定5台水泵的启停，以保证井下的排水系统能够正常工作.具体要求如下：(1)5台水泵既能够用射流方式抽真空启动，也可用真空泵方式启动.收稿日期:20051011作者简介:谭国俊，男.教授，博士生导师，长期从事电力电子与电气传动的研究工作.(2)5台机组在系统中的地位平等，随时可以进行检修，只需在就地控制箱上面打
5、到检修位置，该水泵就暂吋退出自动启停状态•以便检修人员进行检修，确认无故障后再投入自动运行.⑶系统运行期间能够进行一定的自诊断，如果出现故障可以立刻投入其它机组运行，不影响井下排水.(4)要求实现均匀磨损:每台水泵正常启动以后记录其运行时间，然后累计,在主循环中计算出开泵时间累计最短并且处于正常状态和自动方式的泵,等待下一次被启动.(4)根据水仓水位确定是否需要开泵排水，同时能够实现电价的避峰填谷.为了实现水泵的自动启停，并且实现电价的避峰填谷，设置4个水位:h,,h.,h.,h.h.为通常状况卜•可以24h不开泵的水位,
6、h=(h—0.5)m,h.(A2+1・4)m,h=(h2+1.8)m.在此情况下需要读取PLC的系统时间，根据时间和水位来控制是否需要开泵排水;判断是否处在高峰时间段内，如果在高峰时间段内,需要在h位置开泵，在h.位置停泵;如果不在高峰吋间段内，则在h位置开泵，在2008年第1期谭国傻等:基于PEC的中奥泵房自动化设钟;49;h•位置关泵.(5)根据水位变化情况决定是否增加开泵台数.控制水泵启停的目的就是为了让水位在允许的水位以下，以保证井下的安全生产•开泵后记录其水位值，然后每间隔5rain记录一次被处理后的水位值，将第
7、4次的水位值减去第1次的水位值就可计算岀在过去15rain内的水位人20,则认为当前开泵台数不足以应付当前水涌量，所启动的水泵台数不够，需再启动1台.(6)将水泵运行参数通过网络传输到地面集中控制室内，并可以接收地面集屮控制室内工作人员发岀的指令，如泵的启停，泵的工作方式的选择，泵运行参数的整理打印等.2硬件设计系统框图如图1所示.PROFIBUSg〜线嘎II嘎II嘎II嘎11嘎ET20011ET20011ET200I1ET200I1ET200就地11就地11就地11就地11就地控制箱11控制箱II控制箱11控制箱II控制
8、箱■〜CAN总线图1系统硕件组成参与控制的主要信号:方式选择（自动/半自动/手动，射流/真空），电动球阀开到位/关到位，电动闸阀开到位/关到位，真空泵开/关,水泵管道流量，电动机温度，泵体温度，水仓的水位•同时系统对诸如高压柜手车位置，状态，高压柜参数如电流，电压，功率因数等进行监测并通过工业以太网把数
