煤矿水泵控制

林嘴煤矿山水泵智氏你能做到的控制系统方事件重庆恒邦矿山机械制造有限公司2015.08.14列表一、概述.二、产品特性.三、主要用途和适用范围.四、使用环境条件.五、设计依据和原则.六、系统功能简介.七、系统配置和工作原理.八、水泵监控系统运行指南.Ix、附件列表和价格.10、质量保证和售后服务.地下泵房排水控制系统技术方案一、系统概述随着计算机控制技术的快速发展，基于微处理器的编程序控制器(PLC)控制逐渐取代继电器控制，广泛应用于所有行业的自动化控制领域。但是，目前煤矿的地下主排水系统仍由继电器控制，泵开闭和选择转换是人工进行的，不能根据水位或其他参数自动启动泵，对地下主排水泵站的管理水平和经济效益的提高有严重影响，因此，为了提高工作效率和降低泵工作成本，满足矿井领导的决策，可以如下实施：该系统采用PLC触摸屏传感器电动阀，使用熟悉的人机界面进行手动控制和自动控制，确保每个设备独立稳定运行，同时实现集中控制。检测和存储系统参数，查看、监视错误信息，监视；实现关键参数的自动调整等，实现整个系统的自动限制。现场安装本安控制台、隔盐及本安全机控制箱，实现3个泵排水控制。操作按钮和开关、指示灯、警报蜂鸣器、触摸屏、系统工作方式可选位置内启动/停止控制等操作、显示系统状态、显示警报、触摸屏可以监控整个系统的状态、监控数据以及修改参数。在防爆和本质安全电气控制箱内部安装PLC，实现全面系统控制。二、产品功能该系统的特点是将数字化、自动化、信息化结合在一起，实现无人值守的完全自动化控制。系统使用可维护、可扩展的模块化结构。三、主要用途和适用范围该系统主要用于完成矿井水泵等远程无人控制，产品的主要应用范围如下：电源：50KW至2000KW电压：a c127v至AC 6000v频率：0HZ至60HZ四、使用环境条件环境温度和湿度：工作环境温度不超过+40C，24小时内的平均温度不超过+35C，最低环境温度必须低于-5c。相对湿度在最高温度为+40C时不超过50%，在温度较低时相对湿度较高(例如，20C时为90%)。空气质量：不包含太多灰尘、酸、碱腐蚀性和爆炸性粒子和气体。海拔：海拔不超过2000米。振动：装机量允许的振动条件：振动频率范围10-150hz，最大振动加速度不得超过5m/s2。网格质量：电压波形必须是正弦波，除非实际电压的瞬时值与基本电压相反的瞬时值的最大偏差超过基本电压的10%。也就是说，电压波形被认为是正弦波。频率波动不超过额定的2%。五、设计标准和原则5.1 煤矿安全规程 (2010版本)。5.2 矿山电力设计规范 (GB50070-94)。5.3现行国家电气技术委员会和其他相关标准。5.4进口电气设备符合国际电气技术委员会IEC标准。5.5电子控制系统设备技术参数符合行业相关标准和规定，技术先进、经济、实用、安全、可靠、故障率低，易于维护。5.6相关控制和显示设备、传感器、阀门、电缆和其他设备、材料，“三项认证”符合煤矿安全规程相关规定。5.7井下控制主机具有显示每个泵组运行状态的触摸屏显示，默认情况下显示每个泵组的相关仿真参数。警报信息包括文字、语言。5.8系统具有以太网接口RS485接口。5.9改造所需的电动阀门。六、系统功能简介该系统具有电动阀开关状态、料仓水位、管道压力值。泵体前后轴承，盘根盖温度；电机相电压、相电流、前后轴承、固定转子温度；泵停止工作状态、位移、工作条件曲线等参数测试，模拟信号通过发射器转换为420mA标准信号，然后PLC发送到；然后，通过PLC和特殊功能控制模块运算，数据作为数字音量信号实时显示在屏幕上，并控制相应的阀门、泵等。a)每个思洛存储器水位用两个液位传感器实时检测，双线重叠，确保可靠的检测。b)排水流量实时测试采用流量计；c)排水压力、排水流量等使用矿用高精度(不锈钢)传感器实时检测；d)电机电流、电压等使用仪表实时检测等，各有多功能传输输出。主要功能包括：每个泵有两种操作方法：现场控制、自动控制。压力超限延迟，筒仓水位自动启动和停止泵组。径流延迟报警，关机。马达前后轴承，固定转子温度过热延迟自动关机。(如有必要，矿山方面)泵体前后轴承，盘根压力盖过热延迟自动关机。(如有必要，矿山方面)高压开关低压，过载延迟自动关机。报警功能：低泵流量、高水位、压力超标、电机前后轴承、固定转子过热；泵体前后轴承、盘压盖过热报警功能和高压开关超压报警。.显示功能：电动阀门开关状态、筒仓水位、管道压力值；泵体前后轴承，盘根盖温度；相位电压、相位电流、前后轴承、固定转子温度；泵开启关闭状态，时间，排水等。其他保护功能：筒仓水位监测和干燥保护；排水泵电动机重启延迟保护；排水泵停止链保护；提供一定水位峰值起球谷自动控制模式设置。可以执行逻辑故障诊断，例如没有出水、马达电流过多、轴承温度过高等；支持向软启动控制的转换；泵控制器提供以下高级控制功能：区分电网运行状态，实现峰值填充。泵房使用优先级控制方案：手动现场控制无人自动控制；手动现场控制必须能够自动阻止无人值守自动控制。七、系统配置和工作原理系统配置矿井下的主排水泵自动控制系统由数据自动收集、自动旋转操作、手动控制、自动控制、动态显示、错误记录报警等五部分组成。系统的工作方式7.1自动收集和检测数据数据自动收集和测试主要分为模拟数据和数字卷数据两类。模拟测试数据主要包括料仓水位、电机工作电流、电压、泵轴温度、电机温度、排水管流量。数字容积测试数据主要是泵的工作状态、电动阀的工作状态和开关位置。数据自动收集主要由PLC完成，PLC模拟输入模块继续通过传感器检测水位和水位变化信息，并控制排水泵的启动停止。电机电流、泵轴温度、电机温度、排水管流量等传感器和变送器主要监测泵、马达运行状态，为防止泵和马达损坏，警报超限。PLC的数字数量输入模块将各种开关数量信号收集到PLC中作为逻辑处理的条件和标准，并控制排水泵的启动和停止。在数据收集期间，模拟信号通过将根据采样规律确定速度的模拟信号转换为数字信号(A/D转换)的方式进行处理。通常，采样频率必须至少是模拟信号最大频率分量的2倍，以便A/D转换的精度完全恢复到原始模拟信号精度。7.2自动旋转操作大气泵及其电气设备或备用管道长期未使用，未及时发现电机和电气设备的湿气或其他故障，工作泵因紧急故障而投入必要的备用泵，以免及时影响矿井安全，该系统程序设计了两台泵的自动旋转操作控制，泵或所属阀发生故障时，自动发出声光报警，在触摸屏上动态闪烁记录事故，自动将故障泵或管道从旋转操作中排出，自动将泵和管道投入旋转操作，找出故障的吊机并采取措施，以确保矿山安全生产7.3手动控制最基本的泵控制装置独立完成单泵的启动和停止控制。当主轮环程序检测到操作员对目标泵发出on/stop命令时，系统将调用相应的手动控制模块完成泵启动/停止控制。启动过程：首先启动真空设备，比较器对模拟收集处理模块的每个周期刷新后的负压值与启动条件值设置进行比较，满足条件后启动电动机，关闭真空设备。比较电动机启动后的压力值，在压力满足要求后打开电动闸阀，开始排水；闸阀打开到位后，启动过程结束。流程如图7.3-1所示。停止过程：为了防止排水回流造成泵损坏，首先关闭闸阀，关闭闸阀，然后停止马达运行。7.3-1泵半自动启动工艺7.4自动限制PLC自动化控制系统根据水窗水位高、低地下电气负荷高、低峰值和供电部门确定的平面、山谷、峰值段电价持续时间(持续时间可根据实际情况在触摸屏上随时调整和设置)等因素，建立数学模型，合理安排泵，自动启动和停止泵，控制3个泵的运行。为了确保安全的井下生产，系统工作稳定，水位信号是泵自动化的非常重要的参数，因此系统安装了两组液位传感器，两组传感器都在思洛存储器的排水分配槽中，PLC将允许模拟水位信号分成多个水位段，计算单位时间内不同水位段的上升率，判断矿井的流入量，检测井下供应电流值，计算电负荷率，计算矿井的流入量和7.4-1自动限制流程图7.5故障监视井下排水泵是需要经常停止启动的大型设备，启动停止过程繁琐，涉及各种传感器、执行机构。因此，运行过程中在特定时间点发生问题，只能影响整个泵的正常运行。引入自动监视系统后，故障可分为两大类。(1)泵体泄漏、闸阀故障、管道堵塞、轴承过热、电机故障；(2)传感器故障主要指压力、负压、液位和流量传感器故障，无法工作，无法自动控制。7.5.1设备故障：该系统对泵装置故障进行实时监测，监测泵启动过程、运行状态和停止过程，发生故障时采取紧急措施，保护设备，防止故障进一步扩大。启动和停止时，与计时器一起监视每个阶段是否正常运行，如果出现故障或作业超时，程序将根据设置过程自动重置前端执行机构，显示警报，并与维护人员一起提供指导故障提醒。运行中主要监测电流、流量、温度等状态量，异常停止泵，报警发出故障信号。具体的监视过程在图7.5.1-1到图7.5.1-3之间。传感器错误：传感器就像系统的眼睛，可靠的传感器是系统运行的基础。在该系统的参数控制变量中，思洛水位是整个自动控制过程中泵启动和停止控制的参考变量，因此，考虑成本的两个不同工作原理级传感器相互重叠。故障判断过程如图7.5.1-4所示。在此，逻辑判断根据泵的运行状态确定水位趋势，比较传感器前后两个时间测量，异常比较提供故障传感器警报。考虑到成本，如果其他传感器不是冗余设计的，程序将设置传感器正常工作的最小和最大限制，超出时发出警告，阻塞等引起的压力、声压和流量传感器测量值失真将影响泵的启动、运行，并在设备故障监控过程中提供相应的报警信息。7.5.1-1启动进程故障监视进程7.5.1-2运行进程故障监视进程7.5.1-3停止进程故障监视进程7.5.1-4级度量冗馀监视过程一、GUY10矿用液位传感器1，功能：GUY10矿级传感器(救护车编号：MFB070116)是投入式压力法测量水深、水位的固定式仪器，主要用于连续测量煤矿水窗的水深水位。2、服务范围和特性：GUY10矿级传感器选择对导入的不锈钢绝缘膜片敏感的部件，将芯片安装在不锈钢外壳上，用特殊的防水通风电缆引导信号。感应头进入测试的液体、电缆存取计箱。使用特殊的防水通风电缆，将压力膜片的背压室与大气良好连接，测量外部大气压力引起的液体水平，测量准确、长期稳定性，并直接投入到包括腐蚀性液体在内的水、油和其他液体中，作为中长期使用。仪表的特殊处理也可以用于仓库底部有固体沉淀的场所。环境适应性强，安装调试方便，与国内其他煤矿监控系统兼容。主要技术参数防爆类型：矿山本质安全类型防爆标志；ExibI此安全参数：作业电压：12至18v DC工作电流：50毫安测量范围：0到10米超出负荷能力：150%最大衡量标准基本错误：2%输出信号：200至1000Hz二、DFH 1 20/7(DN25)矿用本质安全电动球阀煤矿球阀DFH-20/7电动球阀是煤气、煤尘爆炸危险和水质下降、广泛水压自动防尘、自动防火自动控制喷雾、水道自动控制开关，适用于煤矿井下。电动球阀是区别旋转关闭水道的新型电动阀门，适用于沉淀物、污水的影响、大供水路径、工作中短电时间、稳定可靠的运行、用途广、长寿命、输水能力、抗干扰能力强的理想水控阀。技术参数：1、防爆类型：矿山本质安全类型，防爆标志ExibI；2，额定工作电压：12VDC；3，额定工作电流：150m a；4，最大输入电压ui:12.9 VDC；5，最大输入电流ii:400毫安：6，最大内部电感Li:0.3 MH；7、最大内部电容ci:ouf；8，启动或关闭时间：10s至15s9、供水