摘要：本系統(tǒng)采用可編程控制器（plc）實(shí)時(shí)采集井下主排水泵、抽真空系統(tǒng)、管道電動(dòng)閘閥、電動(dòng)機(jī)、水倉水位等各種運(yùn)行狀態(tài)及數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到地面生產(chǎn)調(diào)度中心，動(dòng)態(tài)顯示，監(jiān)測監(jiān)控水泵運(yùn)行，故障報(bào)警實(shí)時(shí)顯示。該系統(tǒng)投入使用后可實(shí)現(xiàn)主排水泵房無人值守，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)礦井涌水量的變化，計(jì)算水倉剩余容水量，合理安排5臺(tái)水泵的運(yùn)行時(shí)間，在電價(jià)低谷段進(jìn)行排水，節(jié)省水泵的運(yùn)行費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：可編程控制器plc排水電控系統(tǒng)應(yīng)用1、現(xiàn)狀分析礦井排水系統(tǒng)承擔(dān)著排出井下部分涌水的重要任務(wù),是保證礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。海孜煤礦井下涌水量較大，二水平主排水泵房設(shè)計(jì)安裝了5臺(tái)md280-4384×7主排水泵，配套電動(dòng)機(jī)400kw，2趟排水管路。正常涌水時(shí)，2臺(tái)工作，2臺(tái)備用，1臺(tái)檢修?，F(xiàn)井下主排水系統(tǒng)仍采用繼電器控制，故障率高，水泵的開停及選擇切換均由人工完成，做不到根據(jù)水位或其它參數(shù)自動(dòng)開停水泵，無法實(shí)時(shí)監(jiān)測主排水泵各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，不能做到無人值守，減員提效。plc可編程控制系統(tǒng)技術(shù)在自動(dòng)控制中具有廣泛的應(yīng)用，從影響井下排水自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定的主要因素出發(fā)，提出了抗干擾的措施.鑒于plc的先進(jìn)性和可靠性，決定對(duì)5臺(tái)主排水泵及其附屬的抽真空系統(tǒng)與管道電動(dòng)閥門等裝置實(shí)施了plc自動(dòng)控制改造。2、plc控制系統(tǒng)功能及優(yōu)點(diǎn)介紹2.1、plc控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可按程序模塊分段調(diào)試，分段運(yùn)行。該程序結(jié)構(gòu)具有清晰、簡捷、易懂，便于模擬調(diào)試，運(yùn)行速度快等特點(diǎn)。2.2、系統(tǒng)根據(jù)水位和壓力控制原則，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水泵的輪換工作，延長了水泵的使用壽命。2.3、系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷和供電部門所規(guī)定的平段、谷段、峰段供電電價(jià)時(shí)間段，以避峰填谷原則確定開、停水泵時(shí)間，從而合理地利用電網(wǎng)信息，提高礦井的電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。2.4、plc自動(dòng)檢測水位信號(hào)，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，自動(dòng)投入和退出水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，合理地調(diào)度水泵運(yùn)行。2.5、在觸摸屏上動(dòng)態(tài)監(jiān)控水泵及其附屬設(shè)備的運(yùn)行狀況。2.6、系統(tǒng)具有超溫保護(hù)、流量保護(hù)、電動(dòng)機(jī)故障、電動(dòng)閘閥故障等保護(hù)功能。3、plc系統(tǒng)的應(yīng)用海孜煤礦二水平泵房井下主排水泵控制系統(tǒng)由plc控制高爆、軟啟、智能開關(guān)、動(dòng)態(tài)顯示及故障記錄報(bào)警和通訊接口等組成。3.1數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與檢測主要分為模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)。模擬量檢測的數(shù)據(jù)主要有：水倉水位、電機(jī)工作電流、水泵軸溫、電機(jī)溫度、2趟排水管流量；數(shù)字量檢測的數(shù)據(jù)主要有：水泵軟啟動(dòng)裝置和智能開關(guān)的狀態(tài)、電動(dòng)閥的工作狀態(tài)與啟閉位置、真空泵工作狀態(tài)、電磁閥狀態(tài)、水泵吸水管真空度及水泵出水口壓力。數(shù)據(jù)自動(dòng)采集主要由plc實(shí)現(xiàn)，plc模擬量輸入模塊通過傳感器連續(xù)檢測水倉水位，將水位變化信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，控制排水泵的啟停。電機(jī)電流、水泵軸溫、電機(jī)溫度、排水管流量等傳感器與變送器，主要用于監(jiān)測水泵、電機(jī)的運(yùn)行狀況，超限報(bào)警，以避免水泵和電機(jī)損壞。plc的數(shù)字量輸入模塊將各種開關(guān)量信號(hào)采集到plc中作為邏輯處理的條件和依據(jù)，控制排水泵的啟停。3.2系統(tǒng)控制部分系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)選用了日本歐姆龍公司c200he型plc為控制主機(jī)，該機(jī)為模塊化結(jié)構(gòu)，由plc機(jī)架、cpu、數(shù)字量io、模擬量輸入、電源、通訊等模塊構(gòu)成。plc自動(dòng)化控制系統(tǒng)根據(jù)水倉水位的高低、井下用電負(fù)荷的高、低峰和供電部門所規(guī)定的平段、谷段、峰段供電電價(jià)時(shí)間段等因素，建立數(shù)學(xué)模型，合理調(diào)度水泵，自動(dòng)準(zhǔn)確發(fā)出啟、停水泵的命令，控制5臺(tái)水泵運(yùn)行。3.3系統(tǒng)的啟動(dòng)以1#水泵為例a、1#水泵真空已經(jīng)排好，具備啟動(dòng)條件。b、按系統(tǒng)送電要求送電。c、把控制箱的軟啟、全壓轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到軟啟位置，控制箱上的軟啟指示燈亮。d、按1#運(yùn)行按鈕系統(tǒng)開始啟動(dòng)并計(jì)時(shí)300秒，此時(shí)智能真空開關(guān)的1#開關(guān)合閘；為軟啟動(dòng)器供電的qbg-2506型隔爆高壓真空電磁起動(dòng)器開始合閘（合閘時(shí)間為150ms）。e、當(dāng)記時(shí)到2秒時(shí)，有兩種狀態(tài)。a.此時(shí)智能真空開關(guān)的1#開關(guān)合閘反饋和為軟啟動(dòng)器供電的qbg-2506型隔爆高壓真空電磁起動(dòng)器合閘反饋均正常動(dòng)作，給軟啟動(dòng)器運(yùn)行信號(hào)（軟啟運(yùn)行指示燈亮），水泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，之后達(dá)到全壓，旁路吸合。b.此時(shí)智能真空開關(guān)的1#開關(guān)合閘反饋和為軟啟動(dòng)器供電的qbg-2506型隔爆高壓真空電磁起動(dòng)器合閘反饋其中之一沒有正常動(dòng)作，系統(tǒng)故障。（系統(tǒng)故障指示燈亮，有5次報(bào)警音響）系統(tǒng)已經(jīng)合閘的設(shè)備分閘，啟動(dòng)記時(shí)復(fù)位。f、當(dāng)記時(shí)到15秒時(shí)，有兩種狀態(tài)a.此時(shí)qbg-1806000r型軟啟動(dòng)器旁路反饋正常動(dòng)作，給軟啟動(dòng)器全壓信號(hào)；1#qbg-2506型隔爆高壓真空電磁起動(dòng)器合閘信號(hào)，動(dòng)作后有開關(guān)自保，1#水泵停止指示燈滅，1#水泵運(yùn)行指示燈亮，開始投入正常運(yùn)行。b.此時(shí)qbg-1806000r型軟啟動(dòng)器旁路反饋沒有正常動(dòng)作，系統(tǒng)故障（系統(tǒng)故障指示燈亮，有5次報(bào)警音響），系統(tǒng)已經(jīng)合閘的設(shè)備分閘，啟動(dòng)計(jì)時(shí)復(fù)位。g、當(dāng)計(jì)時(shí)到17秒時(shí)，有兩種狀態(tài)a.此時(shí)1#qbg-2506型隔爆高壓真空電磁啟動(dòng)器合閘反饋正常動(dòng)作，釋放軟啟動(dòng)器運(yùn)行信號(hào)（軟啟運(yùn)行指示燈滅）釋放軟啟動(dòng)器全壓信號(hào)。b.此時(shí)1#qbg-2506型隔爆高壓真空電磁啟動(dòng)器合閘反饋沒有正常動(dòng)作，系統(tǒng)故障（系統(tǒng)故障指示燈亮，有5次報(bào)警音響），系統(tǒng)已經(jīng)合閘的設(shè)備分閘，啟動(dòng)計(jì)時(shí)復(fù)位。h、當(dāng)計(jì)時(shí)到19秒時(shí)，有1種狀態(tài):釋放智能真空開關(guān)的1#開關(guān)km1。i、當(dāng)計(jì)時(shí)到21秒時(shí)，為軟啟動(dòng)器供電的qbg-2506型隔爆高壓真空電磁起動(dòng)器分閘。軟啟動(dòng)旁路真空開關(guān)釋放。j、打開水泵閥門，開始排水。k、按急停（禁起）按鈕，使其他水泵不能事故啟動(dòng)。l、當(dāng)計(jì)時(shí)到300秒時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)到并復(fù)位，可以進(jìn)行下一次啟動(dòng)。結(jié)束語改造后的新系統(tǒng)具有可靠性高、操作和調(diào)整方便、控制精度高、便于故障處理等優(yōu)點(diǎn)。合理安排5臺(tái)主排水泵的運(yùn)行時(shí)間，在電價(jià)低谷段進(jìn)行排水，節(jié)省水泵的運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)可使主排水泵房做到無人值守，減員提效。從而實(shí)現(xiàn)了礦井對(duì)排水系統(tǒng)安全有效地管理,更使礦井排水系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理步入一個(gè)新的臺(tái)階。