【正文】 自帶一路PT100溫度傳感器檢測電機(jī)運(yùn)行溫度，另加裝溫度傳感器檢測電機(jī)軸承溫度。流量信號 ：每路主排水管安裝礦用超聲波流量傳感器壓力、真空度：在每臺水泵的吸水口安裝本安型負(fù)壓傳感器、在每臺水泵的出水口安裝本安型壓力傳感器、在每路主排水管安裝本安型壓力傳感器主 排 水 管 ：兩路防爆電動閘閥：六臺 提供開到位、關(guān)到位、過轉(zhuǎn)矩等信號排真空方式 ：以抽真空為主、水射流為備用，排真空管路直徑：1英寸電量信號：電流二次側(cè)信號：AC 05A由低壓智能饋電開關(guān)的微機(jī)控制綜合保護(hù)器提供電壓二次側(cè)信號：AC 100V由低壓智能饋電開關(guān)的微機(jī)控制綜合保護(hù)器提供中央變電所進(jìn)線電流：二次側(cè)信號AC 05A水位檢測 ：兩臺投入式液位傳感器，一用一備；兩只浮球開關(guān)備用。控制方式 ：自動模式、軟手動模式、遠(yuǎn)程控制模式、檢修模式(配置就地控制箱)地面控制中心：工控機(jī)、光口交換機(jī)、組態(tài)軟件、操作臺、光纖等PLC 類 型 ： 西門子S7300系列電機(jī)啟動方式：電抗器降壓啟動三、系統(tǒng)特點(diǎn) 安全可靠性擁有高可靠性的多線制開關(guān)量接口“星型”結(jié)構(gòu)模式 所謂多線制結(jié)構(gòu)模式就是控制核心PLC與被控設(shè)備采用多線制的開關(guān)量接口作為控制及反饋的接口，因?yàn)殚_關(guān)量本身具有不受周圍環(huán)境干擾的特點(diǎn)，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)本身是一種“星型結(jié)構(gòu)”，所以某一故障點(diǎn)不會影響其它環(huán)節(jié)的工作，也就是說整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖： 43多線制開關(guān)量接口“星型”結(jié)構(gòu)模式這種結(jié)構(gòu)形式具有如下特點(diǎn)：A、手動(檢修)模式為真正意義上的手動(檢修)模式。 如上圖所示：自動模式下由PLC通過開關(guān)量輸出模塊控制被控設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為手動模式，或者PLC故障、PLC失電等特殊情況下，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)為手動模式，可以通過操作就地控制柜上的按鈕以純繼電控制的方式進(jìn)行手動操作，而不是通過PLC或數(shù)據(jù)口通訊的方式控制被控設(shè)備。B、系統(tǒng)具有高可靠性 因?yàn)殚_關(guān)量本身具有不受周圍環(huán)境干擾的特點(diǎn)，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)本身是一種“星型結(jié)構(gòu)”，所以某一故障點(diǎn)不會影響其它環(huán)節(jié)的工作，也就是說整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。C、手動操作方式為集中操作對于某一臺泵而言，其手動操作完全可以通過在水泵附近的就地操作柜進(jìn)行全部的手動操作，例如真空泵操作、射流閥操作、排氣閥操作、排水泵操作、主排水電動閥操作等等，不用到這些被控設(shè)備附近進(jìn)行操作。D、主排水泵運(yùn)行電量的采集靈活主排水泵運(yùn)行電量的采集即可以通過電磁啟動器的微機(jī)綜保的智能數(shù)據(jù)接口采集，也可以通過多線制方式直接采集二次側(cè)的電流、電壓輸出，第二種采集方式特別適合于礦井電力自動化占用微機(jī)綜保的智能數(shù)據(jù)接口情況下的電量采集。E、系統(tǒng)布線較復(fù)雜由于系統(tǒng)采用了多線制星型的結(jié)構(gòu)，所以必然造成布線較多、較復(fù)雜的缺點(diǎn)，但也正因如此，為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供了保證。與此種結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的是總線制“樹型”結(jié)構(gòu)，如下圖總線制“樹型”結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：A、采用樹型結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的可靠性由所有樹型結(jié)點(diǎn)共同的可靠性來決定由于系統(tǒng)采用了PLC與各節(jié)點(diǎn)(例如電動閘閥控制柜)之間的MODBUS總線通訊的方式，而節(jié)點(diǎn)的核心是一枚單片機(jī)為核心的國產(chǎn)設(shè)備控制單元，其可靠性遠(yuǎn)低于西門子S7300為核心的PLC，更低于純繼電控制的多線制開關(guān)量控制模式，所以系統(tǒng)總體的可靠性就會降低。B、主排水泵的控制采用智能數(shù)據(jù)接口控制對于大多數(shù)高壓啟動柜(或軟啟動器)而言，這種控制方式在進(jìn)行手動控制時(shí)是需要將啟動柜的控制模式改為端子或操作面板控制后才可以進(jìn)行手動操作的。而這在緊急時(shí)刻是很難辦到的。另外，因?yàn)槊總€(gè)啟動柜的微機(jī)綜保上只有一個(gè)RS485接口，而這個(gè)接口一般是為礦井電力自動化預(yù)留的，是不允許占用的。C、手動操作較復(fù)雜如果自動模式失效，需要進(jìn)行手動操作時(shí)，只有在被控設(shè)備上直接操作被控制設(shè)備才能完成手動操作，例如射流閥的操作就必須親自旋轉(zhuǎn)射流閥的手動扳手、啟動主排水泵就必須在配電間操作高壓啟動柜的按鈕。D、系統(tǒng)布線較簡單由于采用了總線制結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)布線量較少、布線較簡單綜合以上兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，我公司認(rèn)為：該系統(tǒng)的可靠性是第一位的，所以我公司產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模式選擇為多線制開關(guān)量接口的“星型”結(jié)構(gòu)模式。擁有多種操作模式本系統(tǒng)擁有遠(yuǎn)端控制、就地自動控制及手動控制三種控制方式，三種控制模式以“井下優(yōu)先”的原則可以進(jìn)行手動切換。在特殊條件下時(shí)也可以進(jìn)行自動切換，例如：當(dāng)井上與井下通訊光纜中斷的情況下，系統(tǒng)將控制權(quán)自動交給井下PLC進(jìn)行控制。 再例如：如果設(shè)備運(yùn)行在遠(yuǎn)端手動模式或井下PLC自動控制模式的情況下，PLC發(fā)生故障，則系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場手動運(yùn)行模式。引入水倉進(jìn)水量變化率的概念，可對透水事故進(jìn)行早期預(yù)警。水倉進(jìn)水量變化率是由水倉水位變化率、水倉容積及總出水管的流量經(jīng)過一定算法計(jì)算得出，該參數(shù)根據(jù)水倉的容積大小可以精確到每15S20S的水倉進(jìn)水變化率。該參數(shù)在發(fā)生透水、突水事故時(shí)，在水透水倉未滿時(shí)做到早期預(yù)警?？煽康男盘柛綦x 所有現(xiàn)場本質(zhì)安全型傳感器都經(jīng)過變壓器隔離型安全柵接入PLC模擬量輸入模塊，真正實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)安全型電路與非本質(zhì)安全型電路之間的隔離。隔離耐壓為AC2000V，高于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的AC1500V的要求。 對所有PLC開關(guān)量輸出的信號均采用繼電器進(jìn)行隔離輸出，一方面實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)安全型的電路與非本質(zhì)安全型的電路的隔離，同時(shí)也保證了輸出的負(fù)載能力及可靠性?？煽康囊绞? 系統(tǒng)采用了真空泵及水射流兩種引水方式。真空泵又采用了一用一備的結(jié)構(gòu)，同時(shí)每臺水泵均配備了一個(gè)射流閥，這樣就保證了引水的可靠性。正常運(yùn)行時(shí)，以“抽真空為主、以射流為輔”。如果抽真空達(dá)到一定時(shí)間，而真空度還達(dá)不到，則系統(tǒng)會自動地切除真空泵系統(tǒng)，而將射流系統(tǒng)投入。元器件的選擇 根據(jù)以往工程實(shí)例中電磁閥經(jīng)常發(fā)生故障的情況，所以電動閥門均配置為可靠性非常高的電動球閥或電動閘閥. 選用可靠的控制原器件，水泵房控制核心選用西門子公司的可編程控制器S7300，繼電原件選用施耐德公司的器件。 對每臺泵正常運(yùn)行時(shí)的電流、電壓、壓力、流量、真空度、溫度、振動、參數(shù)變化的時(shí)間等等參數(shù)形成一套有針對性的“配方”，與運(yùn)行時(shí)參數(shù)進(jìn)行比較，能夠早期發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的隱患。 從真空泵啟動到具備真空度可以開啟主排水泵的過渡時(shí)間必須在一定范圍內(nèi)，否則將開啟備用的射流系統(tǒng)。但如果這個(gè)時(shí)間比預(yù)先設(shè)置的“工業(yè)配方”中的過渡時(shí)間長，但還能夠達(dá)到真空度，這就說明真空系統(tǒng)有密閉不嚴(yán)的可能。按照累計(jì)運(yùn)行時(shí)間循環(huán)啟動對水泵的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累計(jì)，每次啟動累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最小的水泵。這樣就實(shí)現(xiàn)了水泵的均勻磨損，避免了某臺水泵經(jīng)常使用造成設(shè)備疲勞，同時(shí)某臺水泵長期不使用造成銹蝕。 經(jīng)濟(jì)性引入百米噸水電耗的概念，將實(shí)時(shí)百米噸水電耗參數(shù)顯示在監(jiān)控主界面，同時(shí)，用戶可以對百米噸水電耗變化曲線進(jìn)行查詢。將電價(jià)的避峰填谷原則引入水泵啟動算法中，使得水泵耗能處于最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。通過對水倉水位的啟動水位、報(bào)警水位、超限水位、停機(jī)水位的設(shè)定，在保障水倉水位絕對安全的前提下，使水泵的啟動次數(shù)及達(dá)到了最少。由于本系統(tǒng)是按照無人值守的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以現(xiàn)場無需人員進(jìn)行值守，這樣就節(jié)省了大量的人力資源。 適用性及先進(jìn)性由于采用了光纖環(huán)網(wǎng)通訊技術(shù)取代了原來的總線傳輸技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加快捷、可靠。對于多級提升的礦井排水系統(tǒng)可以通過安裝多級自動化排水設(shè)備做到由地面調(diào)度中心根據(jù)各級泵房水倉容量及液位統(tǒng)籌調(diào)度，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。同時(shí)在發(fā)生透水事故時(shí)可以做到統(tǒng)一動作、統(tǒng)一指揮。本系統(tǒng)遵循礦