水泵自动化培训

1、2ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置系统简介系统简介1系统配置系统配置2系统控制功能系统控制功能3系统上位画面系统上位画面4系统网络配置系统网络配置53 该装置是一套高性能的组合设备，由我公司根据煤矿井下水泵的实际工况率先在国内研制成功，具有安全防爆、结构紧凑、体积小、自动化程度高、使用维护方便等特点：1.1.保护功能完备，根据故障类型报警或停车保护功能完备，根据故障类型报警或停车2.2.方便快捷的纳入现有网络并实现远程控监控方便快捷的纳入现有网络并实现远程控监控3.3.水泵智能控制与轮询水泵智能控制与轮询4.4.可扩展性强，可随时增加控制节点；可扩展性强，可随时增加控制节点；5.5.基本免

2、维护，减少了维修时间；基本免维护，减少了维修时间；6.6.系统所有的设备及传感器均有系统所有的设备及传感器均有MAMA合格证、防爆合格证及工业产品生产许可合格证、防爆合格证及工业产品生产许可证；证；7.7.所有的产品均是在所有的产品均是在ISO9001ISO9001及英国及英国NQANQA质量管理体系下设计、生产和服务的质量管理体系下设计、生产和服务的本产品执行企业标准Q/KC057-2007ZSK(B)矿用水泵自动化电控装置。ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置简介4 主要用途及适用范围1.本产品适用于煤矿井下等含有煤尘，瓦斯或其它易燃易爆气体的场所，用本产品适用于煤矿井下等含有煤尘，瓦斯或

3、其它易燃易爆气体的场所，用于煤矿各种水泵房的自动化控制。于煤矿各种水泵房的自动化控制。2.2. 能够自动采集、显示水泵的各种运行参数；能够自动采集、显示水泵的各种运行参数；3.3. 能够根据水仓水位、生产工作制及负荷情况控制水泵自动工作。能够根据水仓水位、生产工作制及负荷情况控制水泵自动工作。4.4.能够根据监测到的信号判断水泵的工作情况，故障时能及时发出能够根据监测到的信号判断水泵的工作情况，故障时能及时发出 报警信报警信号，并根据故障类型停泵。号，并根据故障类型停泵。5.5.可自动、手动控制水泵的启停及电动闸阀的开、关及开度。可自动、手动控制水泵的启停及电动闸阀的开、关及开度。6.6. 在

4、矿井地面调度监控中心可完成对水泵控制的各种操作。在矿井地面调度监控中心可完成对水泵控制的各种操作。7.7. 系统应能与矿井综合调度系统无缝连接，实现数据的共享。系统应能与矿井综合调度系统无缝连接，实现数据的共享。ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置简介5使用环境条件使用环境条件1. 海拔高度不超过海拔高度不超过2000m；2. 环境温度：环境温度：0+40；3. 相对湿度：相对湿度：953%（+25）；）；4. 大气压力：大气压力：80kPa110kPa；5. 在无显著振动的地方；在无显著振动的地方；6. 在无破坏金属绝缘的气体和蒸汽的环境；在无破坏金属绝缘的气体和蒸汽的环境；7. 在无滴水的

5、地方；在无滴水的地方；8. 在有甲烷爆炸性气体的煤矿井下工作。在有甲烷爆炸性气体的煤矿井下工作。ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置简介6ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置配置系统的控制信号系统的控制信号1.1. 主电机的开停控制；主电机的开停控制；2.2. 排真空设备开停控制；（电磁阀真空泵）排真空设备开停控制；（电磁阀真空泵）3.3. 闸阀控制闸阀控制7系统的主要监测信号系统的主要监测信号1.1. 各各水泵及真空泵的开停信号水泵及真空泵的开停信号；2.2. 各各电动闸阀的开关位置信号电动闸阀的开关位置信号；3.3. 排水排水管路的流量管路的流量；4.4. 水仓水仓的水位信号的水位信号；5

6、.5. 水泵水泵的真空度、排水压力的真空度、排水压力；6.6. 电机电机温度及电机轴承温度信号温度及电机轴承温度信号；7.7. 水泵水泵电机的工作电流等电机的工作电流等。8实现功能实现功能1 1、自动控制功能、自动控制功能 根据工况设定，以及时间、水位、煤矿用电负荷等参数根据工况设定，以及时间、水位、煤矿用电负荷等参数自动开启、停止水泵的运转，并能实现泵阀的联锁启自动开启、停止水泵的运转，并能实现泵阀的联锁启动，对运行中的各种参数进行实时监控，通过接口向动，对运行中的各种参数进行实时监控，通过接口向上传送数据。上传送数据。1 1）地面计算机统计出每天矿井的用电负荷情况，确定用）地面计算机统计出

7、每天矿井的用电负荷情况，确定用电高峰、低谷时间，并将参数传给本机；或在本机上电高峰、低谷时间，并将参数传给本机；或在本机上根据统计出的时间进行设定。根据统计出的时间进行设定。2 2） 根据所监测的水位信号，设定出低水位、高水位和根据所监测的水位信号，设定出低水位、高水位和上限水位信号。低水位时停泵；有五台为例高水位时上限水位信号。低水位时停泵；有五台为例高水位时水泵二台运行、二台备用、一台检修；上限水位时三水泵二台运行、二台备用、一台检修；上限水位时三台泵运行，另二台备用或检修。台泵运行，另二台备用或检修。9注意事项注意事项1. 本装置所有外壳应可靠接地；本装置所有外壳应可靠接地；2. 经常检

8、查电缆的安全性；经常检查电缆的安全性；3. 用户不得随意更改装置内设备的规格、型号、参数，以确保产品的防爆性能用户不得随意更改装置内设备的规格、型号、参数，以确保产品的防爆性能；4. 各本安传感器与关联设备之间的连接导线长度小于各本安传感器与关联设备之间的连接导线长度小于100m，分布电感，分布电感1mH/km，分布电容，分布电容0.1uf/km；5. 严禁在操作台上放置水杯等物品，防止异物进入箱体内部而损坏设备。严禁在操作台上放置水杯等物品，防止异物进入箱体内部而损坏设备。ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置简介10ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置配置泵房电控系统构成泵房电控系统构成KX

9、J-222-30/1140(660)矿用隔爆兼本安型可编程控制器投入式液位传感器正负压传感器电动闸阀超声波流量计矿用隔爆型液晶显示屏 TH24X(A)本安显示控制台 CXH0.3/24X矿用本安型控制显示箱防爆开关11ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置配置矿用隔爆兼本安型可编程控制器矿用隔爆兼本安型可编程控制器系统的控制核心为矿用隔爆型可编程控制器（PLC），快开门防爆结构，非常便于设备的检修，隔爆兼本安型，有多种网络接口，包括以太网，PROFIBUS总线，MODBUS RTU等。可编程控制器采用德国西门子S-7 300系列可编程逻辑控制器，模块化设计方便维护及扩展。输出信号通过继电器隔离。

10、模拟量信号通过信号隔离器进行隔离。其他元器件采用魏德米勒产品的安全性、可靠性、稳定性极高。KXJ-222-30/1140(660)KXJ-40/127(A)12ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置配置 TH24X(A)本安显示控制台本安显示控制台本安控制显示台采用不锈钢面板经先进的刻蚀技术加工，永不褪色，腐蚀。经久耐用。按钮防护等级IP67,防尘、防水。内置信号隔离栅。产品性能可靠、稳定性高13ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置配置。隔爆液晶显示屏：隔爆液晶显示屏： 采用德国西门子产品作为核心元器件，具有多种网络接口。显示尺寸10.4寸，颜色64K色，分辨率640*800.14ZSK(B)型

11、矿用水泵自动化电控装置配置超声波流量计超声波流量计 超声波式流量计能够满足绝大多数清水和污水以及多种化学液体的流量测量，甚至含大量悬浮物的流体也可以测量。外贴式超声波探头安装简便，只需要对管路外的防锈漆进行简单打磨即可.不用改动现有管路，不需要专用设备。15ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置配置投入式水位计投入式水位计选用进口不锈钢隔离膜片敏感出件不锈钢壳体信号电缆采用特制的防水通气电缆 测量液位不受外界大气压的影响,测量准确,长期稳定性好。 并具有优良的密封和防腐性能,可直接投入水、油等液体(包括腐蚀性液体)中长期使用。配备浮球液位开关，辅助监测水位16ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置

12、配置正负压力传感器正负压力传感器两线制仪表无需单独提供电源 内部自带阻尼设计防止瞬间冲击 配备不锈钢缓冲管减少冲击用于监测出水口压力、泵体内真空度。压力变送器对动态和静态压力测量是非常适合和通用的。将压力信号转换为PLC可以识别的电流信号（4-20mA)进行。17ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置配置本质安全型电动球阀本质安全型电动球阀供真空射流管路使用 本安设计，24V直流供电 动作迅速可靠 体积小重量轻，安装简便18井下水泵自动化电控系统网络配置系统采用以光纤构成环形以太网网络，各个分站根据就近原则链接到 网络中。每个分站均配备一台光纤交换机，提供6个RJ45接口，2个光纤接口。井下泵房

13、共设置7个控制分站，每个分站对应一个排水泵房。地面设置两台工业控制计算机，两台机器都具备监控7个分站的能力，双机独立运行互为备用构成热冗余系统。系统的网络构成系统的网络构成19井下水泵自动化电控系统网络配置单个控制分站的网络配置单个控制分站的网络配置工业以太网用于井下到地面监控设备间通讯及全矿系统连接及设备编程。软件提供了通用OPC,DDE连接等多种接入方式；硬件方面配备了光纤交换机提供单模光纤接口和标准RJ45网络接口。PROFIBUS DP用于CPU与就地操作箱、操作台液晶屏间数据通讯。每个网络最多可以连接128个通讯分站，最高12Mbps的通讯速率。MPI留作设备编程20井下水泵自动化电

14、控系统上位画面工艺参数工艺参数显示各个水泵运行中相关压力、电流等参数，通过监测各个参数能了解水泵运行状态实时报警实时报警显示最新报警信息方便判断故障状态显示状态显示显示水泵开停状态，阀门开关状态及故障水位监视水位监视实时监视水仓水位，智能控制水泵启停21井下水泵自动化电控系统上位画面历史曲线历史曲线 记录设备运行参数，便于掌握设备运行情况及设备状态运行时间运行时间 记录设备累计运行时间和当前运行时间，当前运行时间超过设定值则报警提示远程控制远程控制 通过远程控制实现一键启停（需要操作员以上权限）22井下水泵自动化电控系统上位画面报警记录报警记录 记录所有的报警信息并储存在计算机硬盘上，为设备提

15、供长期的运行记录23井下水泵自动化电控系统上位画面运行参数运行参数 集中显示所有现场仪表数据及运行时间方便比较记录24井下水泵自动化电控系统上位画面参数设置参数设置校准各个分站时间设定用电峰平谷时间段设定各个水泵房控制水位标准需要管理员权限 2525隔爆液晶屏界面2626隔爆液晶屏界面2727故障直观易于维护在现场触摸屏上可汉字显示各故障信息并报警，在地面控制站上可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录当运行的水泵出现轴承超温、高压开关故障、流量不够、正压过低、电流不正常时自动停止运行，并能确切的显示故障位置和类型且有声光报警。2828故障判断故障排除故障排除起动故障：起动故障：高开电源

16、是否正常。高开电源是否正常。高开是否有故障。高开是否有故障。高开是否接到控制台发出的起动信号。高开是否接到控制台发出的起动信号。闸阀故障：闸阀故障：闸阀开关到位不显示闸阀开关到位不显示,观察到位行程开关是否故障。观察到位行程开关是否故障。非检修状态打不开闸阀检察正压传感器。非检修状态打不开闸阀检察正压传感器。起动故障：水泵启动控制发出后起动故障：水泵启动控制发出后5秒没有反馈。秒没有反馈。分闸故障：水泵停止控制发出后分闸故障：水泵停止控制发出后5秒高开柜不分闸。秒高开柜不分闸。闸阀打开超时：在闸阀打开指令发出后闸阀打开超时：在闸阀打开指令发出后105秒仍没有检测到开到位。秒仍没有检测到开到位。

17、闸阀关超时：在闸阀关闭到位指令发出后闸阀关超时：在闸阀关闭到位指令发出后105秒仍没有检测到关到位秒仍没有检测到关到位。2929故障判断泵排真空时间过长：真空泵排真空超过泵排真空时间过长：真空泵排真空超过6分钟负压仍没有达到。分钟负压仍没有达到。泵启动后正压过低：泵运行泵启动后正压过低：泵运行1分钟后正压仍没有达到分钟后正压仍没有达到XMPa电机电流过流：电机启动后电流大于电机电流过流：电机启动后电流大于XA时。时。电机电流欠流：电机启动后电流小于电机电流欠流：电机启动后电流小于XA时。时。负压传感器的清零：若需清零时，先确定该传感器的管路确实没有负压，可在集中控制负压传感器的清零：若需清零时

18、，先确定该传感器的管路确实没有负压，可在集中控制柜上将泵选择钮选到该泵，并按下该泵的禁启钮，然后同时按下柜上将泵选择钮选到该泵，并按下该泵的禁启钮，然后同时按下“故障复位故障复位”和和“水泵水泵停止停止”钮，即可清零。钮，即可清零。3030故障排除和检查无法排真空无法排真空1. 排真空管路是否漏水、漏排真空管路是否漏水、漏气。气。2. 是否有球阀打不开。是否有球阀打不开。3. 泵体是否漏气。泵体是否漏气。4. 动力源是否符合要求。动力源是否符合要求。无法正常排水无法正常排水1. 引起此现象的可能较多列引起此现象的可能较多列举其中一部分。举其中一部分。2. 排水口压力是否满足。排水口压力是否满足

19、。3. 流量是否在预设范围。流量是否在预设范围。4. 是否有气蚀。是否有气蚀。5. 电流是否过大或过小。电流是否过大或过小。6. 闸阀控制是否正常。闸阀控制是否正常。7. 电机温度是否过高。电机温度是否过高。31自动智能控制与轮询功能自动智能控制与轮询功能系统程序设计在保障排水的基础上实现了设备的均衡使用与节能降耗。根据涌水量大系统程序设计在保障排水的基础上实现了设备的均衡使用与节能降耗。根据涌水量大小、水位高低及用电峰谷时段综合确定水泵的启停数量。小、水位高低及用电峰谷时段综合确定水泵的启停数量。 控制标准：控制标准： 在用电高峰时段以水位保持在高水位附近为标准； 在用电低谷时段以水位保持在

20、低水位附近为标准； 在非峰谷时段以水位保持不变为标准。 实现办法：实现办法：1.根据 公式V=Sh，在水仓截面积为固定的条件下，计算单位时间内水位变化量既可知水池水量净变化量。2.净进水量大于一台水泵的排水能力75%则启动一台水泵；净出水量大于一台水泵的排水能力125%则停止一台水泵。3.高于最高水位增加一台水泵，低于最低水位减少一台水泵根据累计运行时间短的先启动，累计运行时间长的先停止的原则自动实现水泵的轮换根据累计运行时间短的先启动，累计运行时间长的先停止的原则自动实现水泵的轮换工作平衡水泵运行时间延长水泵的寿命。工作平衡水泵运行时间延长水泵的寿命。ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置智能

21、控制功能32每台水泵设置运行、备用、检修三种工作机制，操作人员根据水泵实际使用情况在集中控每台水泵设置运行、备用、检修三种工作机制，操作人员根据水泵实际使用情况在集中控制台上设定。制台上设定。系统还设置自动、手动工作方式，可在集中控制台及上位界面中设定。系统还设置自动、手动工作方式，可在集中控制台及上位界面中设定。在井下集中控制台上设有地面、井下的转换开关，用来确定控制权限。在井下集中控制台上设有地面、井下的转换开关，用来确定控制权限。在自动状态下：当水位达到高位或不在高位而处在用电低谷时间内，将自动启动运行泵，在自动状态下：当水位达到高位或不在高位而处在用电低谷时间内，将自动启动运行泵，当达

22、到低位或不在高位而处在用电高峰时间内时自动停泵。当水位达到上限水位时，自动当达到低位或不在高位而处在用电高峰时间内时自动停泵。当水位达到上限水位时，自动启动启动“运行泵运行泵”及及“备用泵备用泵”，直到水位低于高位时停止，直到水位低于高位时停止“备用泵备用泵”只运行只运行“运行泵运行泵”， 当达到低位或不在高位而处在用电高峰时间内时自动停泵。当达到低位或不在高位而处在用电高峰时间内时自动停泵。在手动状态下：操作人员根据闭锁关系在集中控制台上开停水泵。在手动状态下：操作人员根据闭锁关系在集中控制台上开停水泵。集中操作台上设禁启开关，在设备故障或检修时防止误操作。集中操作台上设禁启开关，在设备故障或检修时防止误操作。ZSK(B)型矿用水泵自动化电控装置智能控制功能33设备动作流程及保护设备动作流程及保护_启动启动1.切换出水管路切换出水管路关闭不需要管路的分水阀门，打开出水管路分水阀门。不能正常切换管路，系统将进行报警提示。2. 水泵注水水泵注水打开真空射流阀和水泵真空阀，射流法排真空将水吸入泵体。如阀门动作故障或规定时间内不能完成排真空泵体注水工作