小华煤矿主排水控制系统改造设计.pdf

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1、·104·煤矿机电2017年第4期施生才．小华煤矿主排水控制系统改造设计[J]．煤矿机电，2017(4)：104一106．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2017．04．032小华煤矿主排水控制系统改造设计施生才(福建省永安煤业有限责任公司小华煤矿，福建三明366103)摘要：针对小华煤矿+580m主排水系统采用人工手动控制方式存在技术落后、可靠性差及效率低等问题，提出了主排水采用S7—300PLC自动控制系统的改造方案。重点介绍了该系统的总体方案、工作原理和控制流程。实际应用表明，该改造方案取得了较好的经济效益。关键词：主排水泵；自动化

2、改造；可编程控制系统(PLC)；通信系统中图分类号：TD744；TM762文献标识码：B文章编号：1001—0874(2017)04—0104—03RefOrmDeslgnOfMainDrainageCOn”OlSyStematXiaOhuaCOaIMine5^：5^e，增rc口o(xiaohuaCoalMine，FujianYonganCoalCo．，Ltd．，Sanming366103，China)Abstract：Accordingtoproblemsofusingthemanualcontrolmodeinthe+580mmaindrainages

3、ystemofXiaohuaCoalMine，suchaslagintechnology，poorreliabilityandlowemciency，themaindrainageS7—300PLCrefo瑚schemeoftheautomaticcontr01systemwasproposed．FocusedontheovemUschemeofthesystem，workingprincipleandcontrolpI-0cess．Thepracticalapplicationshowsthattheschemehasachievedgoodeconom

4、icbenefits．Keywords：maindrainagepump；automatictmnsfo珊ation；pmgrammable109iccontroller(PLC)；communicationsvstem0引言煤矿排水系统是实现煤矿井下安全生产的重要保障。小华煤矿+580m主排水泵房有200D43×4型水泵3台，扬程为140m。采用射流抽真空方式启动，电动机采用电抗降压方式启动，柜中配有高压微机综合保护装置，水泵出水闸阀为手动闸阀。控制系统为手动控制，系统运行中存在不少问题：1)系统工作效率低，可靠性差。水泵需人工启停，经常出现启动时水泵不

5、上水，填料冒烟；对于井下的特殊涌水状况，只能依靠操作人员的经验进行处理；经常发生误操作现象。2)系统使用和维护较复杂。工作中设备的异常响声和振动、电动机温度、轴承过热、水仓水位等主要性能指标的监测，只能通过现场值班人员人工检查判断，其故障排除效率低，而且不可靠。3)人员投入多，劳动强度大。系统需全天候人员值守，导致人员投入较多，同时各种闸阀的操作也需较大的劳动强度。经反复调研决定，采用西门子S7．300PLC可编程控制技术和相关传感器，改选了一套煤矿主排水控制系统。1控制系统总体改造设计方案煤矿井下主排水控制系统由上位机(地面调度中心计算机)、下位机(PL

6、c控制系统)和通信系统组成。其中上位机采用高性能的工控机，它能实时监测、处理、显示并保存现场传感器采集的数据，并与下位机PLC进行通信。上位机还能实现超限报警、查询、打印、输出报表等功能。下位机采用西门子公司生产的S7—300系列PLC为核心的“星型”结构模式‘1o。它主要完成传感器数据的采集，包括检2017年第4期煤矿机电·105·测水泵电动机的三相电流、电压、功率、功率因数、电量、压力、温度、流量、水位、真空度；输出控制量包括水泵的启停，电动阀开关和报警灯；并将采集的数据传送到上位机。2系统组成主排水自动化控制系统包含以下8个主要环节‘8I。2．1闸阀

7、操作电动阀门采用手动／自动两种方式控制的电动闸阀，具备4组行程开关：两组开到位信号，两组关到位信号，其中第二组到位信号作为备用保护；同时，电动闸阀具备过转矩保护输出。在自动状态下，通过PLC可对阀门进行集中控制和监视；在手动控制方式下，可在阀体上对各阀门进行操作。2．2水位自动监测水位自动监控环节的任务是根据水位的高低自动准确发出启、停水泵命令。本系统采用两台投入式液位传感器及两个浮球开关，如图1所示。投入。℃液付f0感器图J水位自动监测环节图两台投入式液位传感器始终在正常值范围内变化，并控制在误差允许范围内，其返回值大致相等。若有1台液位传感器不满足上述

8、条件，则采用数据正常的液位传感器，并对故障液位计进行报警；若两台液