主排水泵房自动化控制方案说明--兴隆煤矿+50中央水泵房自动化控制方案说明

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1、主排水泵房自动化控制方案说明方案编号：CNMA-100203兴隆煤矿+50中央水泵房自动化控制方案说明广州市昌宁机电设备有限公司二○一○年二月广州市昌宁机电设备有限公司41主排水泵房自动化控制方案说明目录一、系统概述3二、设计依据52.1设计依据52.2适用环境62.3水泵及控制对象描述62.4现场情况及系统配置6三、系统特点73.1安全可靠性73.2经济性133.3适用性及先进性13四、系统设计原则144.1安全可靠性144.2先进性144.3经济性14五、系统构成155.1系统结构图155．2水泵管路系统图175．3布线图195.4KJP-660-30矿用隔爆兼本安型

2、控制器20六、系统功能206.1系统功能综述206.2运行模式226.3系统参数的采集23七、系统工作原理及配置257.1系统工作原理及工作方式257.2水泵控制的控制原则267.3系统配置27八、上位机软件操作界面（参考）29九、传感器介绍369.1LCZ-803矿用隔爆兼本质安全型数字超声波流量计369.3GUY10煤矿用投入式液位传感器379.4DFH20矿用防爆电动球阀组成389.5GYD本质安全型压力变送器39广州市昌宁机电设备有限公司41主排水泵房自动化控制方案说明一、系统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

3、代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。但目前矿井主排水系统仍多采用继电器控制，水泵的开停及选择切换均由人工完成，还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵，这将严重影响井下主排水泵房的管理水平和经济效益的提高。国家安全生产监督管理总局2009年12月1日实施的《煤矿防治水规定》第118条规定：受水威胁严重的矿井，应当实现井下泵房无人值守和地面远程监控，本系统正是根据此规定进行设计的。井下主要排水设备必须有工作、备用和检修水泵，必须有工作和备用水管；并应有同水泵相适应的配电设备，能同时开动工作和备用水泵等。井下的水泵电压高、功率大、启动复杂，水泵启动前吸水管路的充水

4、，通常采用抽真空吸水的方法来完成。现泵房内设备的运行与管理以及水仓水位的观察，普遍采用人工操作方式，操作过程繁琐、劳动强度大、水泵启动时间长、自动化程度低、不适应现代化矿井管理。矿井中央泵房是矿山企业的机电要害场所，直接影响到矿山企业的安全生产，现在国内的矿山企业矿井中央泵房的自动化水平还不是很高，这影响了生产的安全生和高效性，矿井中央泵房无人值守自动化系统可以有效解决这些问题。矿井中央泵房无人值守自动化系统应该具有以下的一些功能和特点：系统应满足水泵机组起停、故障诊断和数据处理上完全自动化，不需要人工干预；达到节约能源和人力资源的功能，并能长时间连续稳定地工作。针对矿井

5、的实际要求，本系统主要实现如下几项内容:1、采用集中控制器对水泵房设备运行实行在线监控，自动、手动控制水泵的启停及闸阀的开、关，并具有自诊断功能，可实现水泵房的无人值守。2、控制系统通过以太网接入矿井工业以太干网，实现水泵监控子系统与全矿井的监控系统信息共享，满足全矿井自动化控制的要求。3、集中控制器采用西门子S7300系列工业级PLC及先进的过程控制软件，综合考虑矿井各种安全信息，实现井下排水监控系统的最优控制策略；广州市昌宁机电设备有限公司41主排水泵房自动化控制方案说明井下排水监控系统的报警，信息显示，报表统计处理全部融入整个矿井监控系统的数据系统。4、水泵房现场以

6、计算机图形界面结合现场操作，最大程度简化操作与状态显示。5、根据水位控制原则，自动实现水泵的轮换工作。6、结合水仓水位和全矿电力负荷信息，以“移峰填谷”原则确定开、停水泵时。7、系统具有多种通讯协议可选，可与系统互联互通，软件修改可在控制室完成。8、水泵监控子系统有三种工作方式，“自动”、“手动”、“检修”。自动：自动控制下，控制室控制所有设备，并显示各水泵及闸阀工作状况和各种故障显示。PLC采集各种信号。集中控制室按照工艺流程及PLC闭锁程序顺序控制水泵及闸阀的开启。由液位传感器连续检测水仓水位，根据吸水井的水位及其他因素，合理调度自动开停水泵及其阀门，在正常水位时，各

7、台水泵能自动轮换工作，最大涌水及突出涌水时，自动投入必要数量的水泵运行。此方式下可实现无人值守。当水泵出现故障时，能够及时报警，并能够自动开启备用水泵。根据水泵使用台数和水位变化率的情况可判断矿井涌水情况，从而确定水泵增加台数。手动：操作工人根据水仓显示水位，人工手动开停水泵及确定开泵台数，电机及其阀门的开、停由PLC自动执行，即PLC完成单台水泵抽真空、启泵、开液压阀等自动控制，并完成运行停止。检修：可操作任一水泵电机，闸阀，电磁阀的开关，可以实现不通过PLC完成水泵的启停。相互动作互不闭锁。9、实施监测水泵各工况参数，包括