【正文】 溫度信號(hào)：電機(jī)采購(gòu)時(shí)自帶一路PT100溫度傳感器檢測(cè)電機(jī)運(yùn)行溫度，另加裝溫度傳感器檢測(cè)電機(jī)軸承溫度。流量信號(hào) ：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(tái)水泵的吸水口安裝本安型負(fù)壓傳感器、在每臺(tái)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(dòng)閘閥：六臺(tái) 提供開(kāi)到位、關(guān)到位、過(guò)轉(zhuǎn)矩等信號(hào)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(hào)：電流二次側(cè)信號(hào)：AC 05A由低壓智能饋電開(kāi)關(guān)的微機(jī)控制綜合保護(hù)器提供電壓二次側(cè)信號(hào)：AC 100V由低壓智能饋電開(kāi)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(hào)AC 05A水位檢測(cè) ：兩臺(tái)投入式液位傳感器，一用一備；兩只浮球開(kāi)關(guān)備用。控制方式 ：自動(dòng)模式、軟手動(dòng)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(tái)、光纖等PLC 類 型 ： 西門(mén)子S7300系列電機(jī)啟動(dòng)方式：電抗器降壓?jiǎn)?dòng)三、系統(tǒng)特點(diǎn) 安全可靠性擁有高可靠性的多線制開(kāi)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(kāi)關(guān)量接口作為控制及反饋的接口，因?yàn)殚_(kāi)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(huì)影響其它環(huán)節(jié)的工作，也就是說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖： 廣州市xx機(jī)電設(shè)備有限公司 43多線制開(kāi)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(dòng)(檢修)模式為真正意義上的手動(dòng)(檢修)模式。 如上圖所示：自動(dòng)模式下由PLC通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸出模塊控制被控設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為手動(dòng)模式，或者PLC故障、PLC失電等特殊情況下，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為手動(dòng)模式，可以通過(guò)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(dòng)操作，而不是通過(guò)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_(kāi)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(huì)影響其它環(huán)節(jié)的工作，也就是說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。C、手動(dòng)操作方式為集中操作對(duì)于某一臺(tái)泵而言，其手動(dòng)操作完全可以通過(guò)在水泵附近的就地操作柜進(jìn)行全部的手動(dòng)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(dòng)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(guò)電磁啟動(dòng)器的微機(jī)綜保的智能數(shù)據(jù)接口采集，也可以通過(guò)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(dòng)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(duì)應(yīng)的是總線制“樹(shù)型”結(jié)構(gòu)，如下圖總線制“樹(shù)型”結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：A、采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的可靠性由所有樹(shù)型結(jié)點(diǎn)共同的可靠性來(lái)決定由于系統(tǒng)采用了PLC與各節(jié)點(diǎn)(例如電動(dòng)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(guó)產(chǎn)設(shè)備控制單元，其可靠性遠(yuǎn)低于西門(mén)子S7300為核心的PLC，更低于純繼電控制的多線制開(kāi)關(guān)量控制模式，所以系統(tǒng)總體的可靠性就會(huì)降低。B、主排水泵的控制采用智能數(shù)據(jù)接口控制對(duì)于大多數(shù)高壓?jiǎn)?dòng)柜(或軟啟動(dòng)器)而言，這種控制方式在進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)是需要將啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)化預(yù)留的，是不允許占用的。C、手動(dòng)操作較復(fù)雜如果自動(dòng)模式失效，需要進(jìn)行手動(dòng)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(dòng)操作，例如射流閥的操作就必須親自旋轉(zhuǎn)射流閥的手動(dòng)扳手、啟動(dòng)主排水泵就必須在配電間操作高壓?jiǎn)?dòng)柜的按鈕。D、系統(tǒng)布線較簡(jiǎn)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(jiǎn)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(kāi)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(dòng)控制及手動(dòng)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(dòng)切換。在特殊條件下時(shí)也可以進(jìn)行自動(dòng)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(dòng)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(dòng)模式或井下PLC自動(dòng)控制模式的情況下，PLC發(fā)生故障，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)運(yùn)行模式。引入水倉(cāng)進(jìn)水量變化率的概念，可對(duì)透水事故進(jìn)行早期預(yù)警。水倉(cāng)進(jìn)水量變化率是由水倉(cāng)水位變化率、水倉(cāng)容積及總出水管的流量經(jīng)過(guò)一定算法計(jì)算得出，該參數(shù)根據(jù)水倉(cāng)的容積大小可以精確到每15S20S的水倉(cāng)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(cāng)未滿時(shí)做到早期預(yù)警?？煽康男盘?hào)隔離 所有現(xiàn)場(chǎng)本質(zhì)安全型傳感器都經(jīng)過(guò)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的AC1500V的要求。 對(duì)所有PLC開(kāi)關(guān)量輸出的信號(hào)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。可靠的引水方式 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(tái)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(huì)自動(dòng)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(dòng)閥門(mén)均配置為可靠性非常高的電動(dòng)球閥或電動(dòng)閘閥. 選用可靠的控制原器件，水泵房控制核心選用西門(mén)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(duì)每臺(tái)泵正常運(yùn)行時(shí)的電流、電壓、壓力、流量、真空度、溫度、振動(dòng)、參數(shù)變化的時(shí)間等等參數(shù)形成一套有針對(duì)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(dòng)到具備真空度可以開(kāi)啟主排水泵的過(guò)渡時(shí)間必須在一定范圍內(nèi)，否則將開(kāi)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(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)，但還能夠達(dá)到真空度，這就說(shuō)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(dòng)對(duì)水泵的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累計(jì)，每次啟動(dòng)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(tái)水泵經(jīng)常使用造成設(shè)備疲勞，同時(shí)某臺(tái)水泵長(zhǎng)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(duì)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(dòng)算法中，使得水泵耗能處于最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)水倉(cāng)水位的啟動(dòng)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(cāng)水位絕對(duì)安全的前提下，使水泵的啟動(dòng)次數(shù)及達(dá)到了最少。由于本系統(tǒng)是按照無(wú)人值守的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以現(xiàn)場(chǎng)無(wú)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(lái)的總線傳輸技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加快捷、可靠。對(duì)于多級(jí)提升的礦井排水系統(tǒng)可以通過(guò)安裝多級(jí)自動(dòng)化排水設(shè)備做到由地面調(diào)度中心根據(jù)各級(jí)泵房水倉(cāng)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(dòng)作、統(tǒng)一指揮。本系統(tǒng)遵循礦井