【正文】 和完善的自我保護(hù)技術(shù)，使其具有極高的可靠性，極其適合本系統(tǒng)的需求。如今全國(guó)大部分地區(qū)已經(jīng)實(shí)行電價(jià)分段收費(fèi)，峰段與谷段的差價(jià)是相當(dāng)大的，所以針對(duì)水泵機(jī)組是郝能大戶這一事實(shí)，實(shí)施電價(jià)避峰填谷是非常有意義的，可以節(jié)省大量的成本。 系統(tǒng)具有就地控制、半自動(dòng)的集中控制和遠(yuǎn)方控制、全自動(dòng)控制三種方式的選擇。 運(yùn)行參數(shù)的檢測(cè) 通過(guò)傳感器和變送器 ,可檢測(cè)水泵排水流量、軸溫、轉(zhuǎn)速、電機(jī)溫度、電流、功率等水泵與電機(jī)的工作參數(shù) ,以監(jiān)測(cè)水泵機(jī)組的運(yùn)行狀況 ,并適時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種方式通常由兩套抽真空系統(tǒng)組成 ,一為射流泵系統(tǒng)、二為電動(dòng)真空泵系統(tǒng) ,兩者由管路并聯(lián)使用 ,通過(guò)閥門(mén)可相互切換。 系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)后自動(dòng)停止故障泵，運(yùn)行狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至故障狀態(tài)，同時(shí)給出報(bào)警提示。 2)全自動(dòng)控制 水泵就地控制箱上按鈕旋至全自動(dòng)，則對(duì)應(yīng)水泵處于全自動(dòng)狀態(tài)，水泵將按照排水用時(shí)測(cè)算以及用電峰谷時(shí)段的劃分等條件自動(dòng)啟動(dòng) /停止水泵。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 17 系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中信息顯示說(shuō)明圖 該按鈕是系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕，當(dāng)該按鈕可用時(shí)，點(diǎn)擊該按鈕可實(shí)現(xiàn)水泵半自動(dòng)遠(yuǎn)程控制啟停，在點(diǎn)擊啟動(dòng)或停止按鈕時(shí)都會(huì) 彈出一個(gè)確認(rèn)窗口，這個(gè)窗口可 對(duì)前一動(dòng)作進(jìn)行確認(rèn)或是取消，當(dāng)操作命令下發(fā)成功后則會(huì)根據(jù)返回信息彈出一個(gè)提示操作成功的框口，若是命令下發(fā)失敗后則會(huì)彈出一個(gè)提示操作失敗的窗口水泵也不會(huì)啟動(dòng)。運(yùn)行方式顯示在水泵操作界面的左上角。 （ 3） PLC 集中控制柜：集中控制柜由 S7300PLC 系統(tǒng)構(gòu)成，將多臺(tái)就地控制柜通過(guò) MPI 網(wǎng)絡(luò)連成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)各水泵的聯(lián)機(jī)控制。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 14 又如，某溫度傳感器，－ 10—60℃ 與 4—20mA 相對(duì)應(yīng)，以 T 表示溫度值， AIW0為 PLC 模擬量采樣值，則根據(jù)上式直接代入得出： T=70（ AIW0－ 6400）／ 25600－ 10 可以用 T 直接顯示溫度值。模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個(gè)字長(zhǎng)，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開(kāi)始。 5）調(diào)節(jié) GAIN（增益）電位計(jì)，直到讀數(shù)為 32020 或所需要的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。100mV 50μV ON OFF OFF OFF ON OFF 177。也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)模塊，開(kāi)關(guān)設(shè)置也只有在重新上電后才能生效。250mV 177。下面以 EM235 為例講解模擬量擴(kuò)展模塊接線圖，如圖 P r o f i b u s _ D P 總 線E T 2 0 0壓 力 變 送 器參 數(shù) 顯 示負(fù) 壓 變 送 器流 量 變 送 器溫 度 變 送 器操 作 按 鈕閥 門(mén) 狀 態(tài)狀 態(tài) 顯 示電 動(dòng) 閥控 制 箱電 磁 閥 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 9 圖 圖 1 演示了模擬量擴(kuò)展模塊的接線方法，對(duì)于電壓信號(hào)，按正、負(fù)極直接接入 X＋和 X－；對(duì)于電流信號(hào)，將 RX 和 X＋短接后接入電流輸入信號(hào)的 “ ＋ ” 端；未連接傳感器的通道要將 X＋和 X－短接。其組態(tài)結(jié)構(gòu)如 圖 2。 系 統(tǒng)組成 PLC、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)；上層的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及客戶端組成。 4） 按葉輪出來(lái)的水引向壓出室的 方式分類 蝸殼泵：水從葉輪出來(lái)后，直接進(jìn)入具有螺旋線形狀的泵殼。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來(lái)也不讓外面的空 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 6 氣進(jìn)入到泵內(nèi)。起到支撐固定作用，并與安裝軸承的托架相連接。 5 抽真空系統(tǒng) 采用水射流和空氣射流兩種模式，可通過(guò) 4組閥門(mén)進(jìn)行切換，閥門(mén)非電動(dòng)，型號(hào)為 DN50－ 100 4 閥門(mén)需改 造 壓力傳感器 目前的壓力傳感器為普通儀表 10 需更換壓力變送器 液位傳感器 無(wú)液位傳感器 流量計(jì) 無(wú)流量計(jì) 溫度傳感器 目前電機(jī)前后軸和定子有 PT，其信號(hào)已接入南陽(yáng)產(chǎn)隔爆型溫度儀，水泵前后軸無(wú)溫度儀 5 需采用具有通訊能力的溫度傳感器 振動(dòng)傳感 無(wú)振動(dòng)傳感器 目前無(wú)防 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 4 器 爆產(chǎn) 水倉(cāng)閘門(mén) 采用兩組電動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn) 2 其他閥門(mén) 抽真空閥門(mén)有 10 個(gè)需改造為電動(dòng)，號(hào)為DN25100；另外管網(wǎng)還有 2 個(gè)閥門(mén)需改造為電動(dòng)，型號(hào)為 DN200100 目前無(wú)防 爆產(chǎn) 水倉(cāng)閘門(mén) 采用兩組電動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn) 2 井下中央水泵控制系統(tǒng)基本要求 中央泵房自動(dòng)化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路是實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)度，能根據(jù)水倉(cāng)的水位等參數(shù)自動(dòng)調(diào)配水泵，同時(shí)完成水泵狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，并能實(shí)現(xiàn)水泵的峰谷運(yùn)行策略，到達(dá)無(wú)人值守、節(jié)能降耗的效果。礦區(qū)煤炭生產(chǎn)計(jì)劃目標(biāo)是到原煤產(chǎn)量達(dá) ，其中己組煤產(chǎn)量 。即通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備層、控制層與信息層的集成，實(shí)現(xiàn)控制與管理的數(shù)據(jù)通訊與共享；通過(guò)開(kāi)發(fā)基于中間件技術(shù)的控制軟件，將對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制、監(jiān)測(cè)能力隨網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展而自然延伸，直至實(shí)現(xiàn)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的異地遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與維護(hù)。 編 制 設(shè)計(jì) B井田位于丘陵～平原的過(guò)度部位。本規(guī)劃將從明確綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概念開(kāi)始，對(duì)綜合系統(tǒng)化的必要性、可行性、適用性、實(shí)效性等方面進(jìn)行研究，并針對(duì)首山一礦的具體特點(diǎn)，規(guī)劃綜合自動(dòng)化將要達(dá)到的目標(biāo)、具備的性能、包括的內(nèi)容、工程實(shí)施的方案等方面進(jìn)行有針對(duì)性的研究，以期指導(dǎo)首山一礦建設(shè)安全生產(chǎn)綜合自動(dòng)化的工作。 改造部分閥門(mén)，包括四個(gè)放水閥、 10 個(gè)射流閥、 2 個(gè)管網(wǎng)閥門(mén) 增加部分傳感器，包括液位計(jì)、流量計(jì)、真空壓力變送器、水壓變送器、溫度傳感及變送器等。滾動(dòng)軸承使用牛油作為潤(rùn)滑劑加油要適當(dāng)一般為 2/3～ 3/4 的體積太多會(huì)發(fā)熱，太少又有響聲并發(fā)熱！滑動(dòng)軸承離心泵結(jié)構(gòu)使用的是透明油作潤(rùn)滑劑的 ,加油到油位線。 離心泵的分類 1） 按工作葉輪數(shù)目來(lái)分類 單級(jí)泵：即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。根據(jù)其它結(jié)構(gòu)特征，它又有可能是臥式泵、高壓泵等 離心泵的工作原理 在離心泵啟動(dòng)前，泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體；啟動(dòng)后，啟動(dòng)后，葉輪由軸帶動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 1 和 2 互為熱備用，即在任一服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，能夠保證不影響生產(chǎn)。系統(tǒng)程序配置在 CPU 模塊里，出廠時(shí)就已經(jīng)集成在硬件里，無(wú)需用戶自己編寫(xiě)。10V 177。25mV 電流 0～ 20mA 數(shù)據(jù)字格式 雙極性 全量程范圍32020～ +32020 單極性 全量程范圍 0～ 32020 分辨率 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 模擬量輸出特性 模擬量輸出點(diǎn)數(shù) 1 信號(hào)范圍 電壓輸出 177。其步驟如下： 1）切斷模塊電源，選擇需要的輸入范圍。1V 500μV ON OFF OFF OFF OFF OFF 177。最高有效位是符號(hào)位， 0 表示正值。 表 演示了 CPU224 后面依次排列一個(gè) 4 輸入 /4 輸出數(shù)字量模塊，一個(gè) 8 輸入數(shù)字量模塊，一個(gè) 4 模擬輸入 /1 模擬輸出模塊，一個(gè) 8 輸出數(shù)字量模塊，一個(gè) 4 模擬輸入 /1 模擬輸出模塊的尋址情況，其中，灰色通道不能使用?？梢?jiàn)，每毫安對(duì)應(yīng)的 A/D 值為 32020/20，測(cè)得當(dāng)壓力為 時(shí)，壓力變送器的電流應(yīng)為 4mA， A/D 值為（ 32020/20） 4 ＝ 6400。 （ 4）地面遠(yuǎn)程控制終端：采用高性能工控計(jì)算機(jī)，控制軟件采用國(guó)際領(lǐng)先的工控組態(tài)軟件編制，可實(shí)時(shí)監(jiān)視水泵系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并可遠(yuǎn)程控制水泵系統(tǒng)的啟停。并根據(jù)水倉(cāng)水位情況自動(dòng)控制排水泵的開(kāi)停。水泵合閘成功后則主管道壓力開(kāi)始增加，流量計(jì)顯示數(shù)值也逐漸增大，當(dāng)壓力達(dá)到一定值打開(kāi)主排水管電動(dòng)閥門(mén)。 啟動(dòng)水泵時(shí)根據(jù)涌水速率確定啟動(dòng)水泵臺(tái)數(shù)，根據(jù)水泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間確定優(yōu)先啟動(dòng)哪臺(tái)水泵。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 19 系統(tǒng)集控 今后采區(qū)泵房也進(jìn)行類似自動(dòng)化改造后，通過(guò)決策控制中心的智能閉鎖實(shí)現(xiàn)兩個(gè)水泵房的聯(lián)合控制，協(xié)調(diào)控制排水過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)主排水系統(tǒng)的最優(yōu)控制。 3 啟動(dòng)水泵 礦井排水泵采用 10KV 大功率電機(jī) ,其降壓?jiǎn)?dòng)由啟動(dòng)柜和電抗器柜自動(dòng)完成。 根據(jù)水倉(cāng)水位、供電峰谷段時(shí)間劃分等情況 ,合理調(diào)度水泵運(yùn)行 ,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。由于水位參數(shù)直接控制水泵的動(dòng)作，對(duì)水位的檢測(cè)采用模擬和數(shù)字冗余檢測(cè)，傳感器之間互為監(jiān)視、互為備用。若水位繼續(xù)上升至極限水位時(shí)，則表明一臺(tái)水泵的排水量已不足以排除礦井出水，必須啟動(dòng)第 2 臺(tái)水泵，用 2 臺(tái)水泵一起排水，以礦井的最大排水能力來(lái)排除礦井涌水。它通過(guò)輸入裝置讀入外設(shè)的狀態(tài)，由用戶程序去處理，并根據(jù)結(jié)果通過(guò)輸出裝置去控制外設(shè)。同時(shí) PLC 又通過(guò) I/O 接口將處理結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。 SM322數(shù)字量輸出模塊將 S7300內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成過(guò)程所需要的外部信號(hào)電平，可直接用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、小型電動(dòng)機(jī)、燈和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等。 A/D 轉(zhuǎn)換部件是模塊的核心，其轉(zhuǎn)換原理采用積分方法，積分時(shí)間直接影響到 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)間和 A/D 轉(zhuǎn)換的精度。 177。 “A”位置用于測(cè)量 177?？煽毓栎敵龇绞綄儆诮涣鬏敵龇绞?，適用于驅(qū)動(dòng)交流電磁閥、接觸器、電機(jī)啟動(dòng)器和燈。 SM321 數(shù)字量輸入模塊將現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程送來(lái)的數(shù)字信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成 S7300 內(nèi)部信號(hào)電平。 字處理器是主處理器，由它處理字節(jié)操作指令，控制系統(tǒng)總線、內(nèi)部計(jì)數(shù)器、內(nèi)部定時(shí)器，監(jiān)視掃描時(shí)間，統(tǒng)一管理編程接口，同時(shí)協(xié)調(diào)位處理器及輸入輸出。它的系統(tǒng)構(gòu)成如 圖 41所示： 其主要組成部分有導(dǎo)軌 (RACK)、電源模塊 (PS)、中央處理單元模塊 (CPU)、接口模塊 (IM),信號(hào)模塊 (SM)、功能模塊 (FM)等。 4）應(yīng)盡量安排水泵在供電部門(mén)所規(guī)定的谷段和平段時(shí)間運(yùn)行，避免峰段，即 “避峰添谷 ”。 監(jiān)控中心上位機(jī)通過(guò)通信線路監(jiān)測(cè)參數(shù)和實(shí)施控制。 5 打開(kāi)出水閘閥 當(dāng)水泵啟動(dòng)完成后再打開(kāi)出水口閘 閥，可使水泵電機(jī)啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)時(shí)間短。 1 啟動(dòng)抽真空系統(tǒng) 為保證離心排水泵能夠正常啟動(dòng) ,須先向水泵及其吸水管內(nèi)充水 ,目前 ,一般采用抽真空吸水的方式實(shí)現(xiàn)。水泵啟動(dòng)后即激活故障保護(hù)模塊，按照類型不同可分為抽真空超時(shí)、合閘超時(shí)、壓力偏低、電流偏低、電流偏高、閘閥開(kāi)超時(shí)、效率偏低、閘閥關(guān)超時(shí)、分閘超時(shí)、超溫保護(hù)（包括電機(jī)前 /后軸溫、電機(jī)定子溫度、水泵前 /后軸溫）十類。若彈出操作失敗的窗口則操作失敗，需 在操作箱上打到就地方式人工手動(dòng)停止。 自動(dòng)控制 1)半自動(dòng)控制 在半自動(dòng)方式下調(diào)度人員可登陸通過(guò)點(diǎn)擊系統(tǒng)紅色啟動(dòng)按鈕，其余方式下該按鈕不會(huì)出現(xiàn)。 中央泵房單臺(tái)水泵系統(tǒng)基本示意如圖 圖 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ）