【正文】 23 總結(jié) 本論文針對(duì)煤礦井下 主 排水 系統(tǒng) 自動(dòng)化程度不高的現(xiàn)狀，研究設(shè)計(jì)了PLC 控制與 PC 監(jiān)視相結(jié)合的煤礦井下自 動(dòng)排水系統(tǒng)。 PLC 進(jìn)行清零或復(fù)位處理，消除各元件狀態(tài)的隨機(jī)性；檢查 I/O 單元連接是否正確；啟動(dòng)監(jiān)控定時(shí)器 T0，執(zhí)行一段涉及到各種指令和內(nèi)存單元的程序，如果所用的時(shí)間不超過(guò) T0，則可證實(shí)自身完好，否則系統(tǒng)關(guān)閉。 4)通信、聯(lián)網(wǎng)功能 18 現(xiàn)代 PLC 大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有 RS232 或 RS485 接口， 可進(jìn)行遠(yuǎn)程 I/O 控制，多臺(tái) PLC 可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái) 或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。 6)體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 PLC 具有體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn)。因此，PLC 具有很大的靈活性和通用性，結(jié)構(gòu)形式多 樣化，可以適用于各種不同規(guī)模、不同工業(yè)控制要求。 二、 水位檢測(cè)裝 置 的選擇 由于煤礦井下的排水系統(tǒng)重要的安全地位，而水位傳感器是整個(gè)排水系統(tǒng)的嗅覺(jué) 器官。 本設(shè)計(jì)中采用的是 Yjsonic 系列的超聲波液位計(jì)，在測(cè)量中脈沖超聲波由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經(jīng)物體表面反射后被同一傳感器接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。人工操作無(wú)法避免高強(qiáng)度的勞作。在無(wú)底閥的排水系統(tǒng)中，水泵每次起動(dòng)都要灌水，這一工作由抽真空設(shè)備完成，一般 使用射流泵或真空泵。其缺點(diǎn)是密封面容易擦傷，檢修較 為困難，高度尺寸較大，在安裝位置受到限制時(shí)，安裝不便，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高。如果不能及時(shí)地將這些積水排送到井上，井下的生產(chǎn)就可能受到阻礙，井下的安全就會(huì)得不到保障，嚴(yán)重者會(huì)造成重大事故。 14 PLC 的基本工作原理 7 液位傳感器介紹 1 礦井生產(chǎn)過(guò)程中排水的重要性 I 第一 章 緒論 又根據(jù)“避峰填谷”的原則確定開(kāi)啟水泵臺(tái)數(shù)，以達(dá)到節(jié)省用電的目的。 25 1 第 一 章 緒論 井下排水系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)中四大系統(tǒng) 之一，擔(dān)負(fù)著井下積水排 除的重要任務(wù)。 ① 濾水器和底閥 濾水器安裝在吸水管的下端，插入吸水井下面，不得低于 。表殼的公稱直徑有 60mm,100mm,150mm,200mm 和 250mm 五種。當(dāng)水倉(cāng)積水降至低水位時(shí)，先將 閘閥關(guān)死，再停水泵機(jī)組。單換能器的傳感器發(fā)射和接收超 聲波使用同一個(gè)換能器，而雙換能器的傳感器發(fā)射和接受各使用一個(gè)換能器。利用處于一定深度時(shí)液體會(huì)產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)這個(gè)基本原理制成的。 1井 井 井 井 井井 井井 井 井 井P L C 井 井 井井 井井 井 井 井 井P R O F I B U S D P4 8 5井 井 井 井 井 井 井井 井 井 井 井 井 井井 井 井 井 井 井 井井 井 井 井 井井 井 井 井井 井 井 井圖 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 基于 PLC 的 礦井主 排水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)由 PLC（ 可編程邏輯控制器 ）、觸摸屏、檢測(cè)部分（模擬量和開(kāi)關(guān)量14 采集）和執(zhí)行部分等組成，其硬件結(jié)構(gòu)如圖 42 所示。 4)接線簡(jiǎn)單 PLC 只需將輸入設(shè)備 (如按鈕、開(kāi)關(guān)等 )與輸入端子聯(lián)接，將輸出設(shè) 備 (如接觸器、電磁閥等 )與輸出端子聯(lián)接。 2)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能 數(shù)學(xué)運(yùn)算功能包括 : .基本算術(shù) :加、減、乘、除。 19 與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣， PLC 的 CPU 是采用分時(shí)操作的原理，每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作，隨著時(shí)間的延伸一個(gè)動(dòng)作接一個(gè)動(dòng)作順序地進(jìn)行。 執(zhí)行用戶程序操作 在程序執(zhí)行前復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器 T1，即執(zhí)行程序并開(kāi)始計(jì)時(shí)。 根據(jù)要求，使用易控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)出了主排水泵的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多難題，通過(guò)向同學(xué)的請(qǐng)教和自己的認(rèn)真學(xué)習(xí)，終于得以順利完成。當(dāng)前處理的結(jié)果放在輸出映像存儲(chǔ)器區(qū)內(nèi)，在程序執(zhí)行結(jié)束后，才將輸出映像區(qū)的內(nèi)容通過(guò)鎖存器輸出到端子上。 PLC 的基本工作原理 PLC 運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部要進(jìn)行一系列操作， 大致可分為四大類：以故障診斷、通信處理為主的公共操作，聯(lián)系工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)輸入和輸出操作，執(zhí)行用戶程序的操作，以及服務(wù)于外部設(shè)備的操作（如果外部設(shè)備有中斷請(qǐng)求）。 計(jì)數(shù)控制 :用脈沖控制可以實(shí)現(xiàn)加、減計(jì)數(shù)模式，可以 連接碼盤進(jìn) 行位置檢測(cè)。此外， PLC 的 I/O 接口可直接與控16 制現(xiàn)場(chǎng)的用戶設(shè)備聯(lián)接。工 業(yè)計(jì)算機(jī)利用友好人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能， PLC 作為控制器完成邏輯處理和控制任務(wù)，遠(yuǎn)程 IO 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和上傳。傳感器采用四氟乙烯材料，可用于各種腐蝕性場(chǎng)合，多種輸出方式：可編程繼電器輸出、高精度 4～ 20mA 電流輸出、 RS485 數(shù)字通信輸出等方式可供選擇。如果從發(fā)射超聲波脈沖開(kāi)始，到接受到反射波為止的這個(gè)時(shí)間間隔為已知，就可以求出分界面的位置，利用這種方法可以對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)水泵出水口壓力表讀數(shù)達(dá)到 要求時(shí)，開(kāi)起閘閥進(jìn)行排水，同時(shí)關(guān)閉抽真空的射流泵 (或真空泵 )。 ⑤ 壓力表和真空表 壓力表安裝在水泵的排水接管上，為檢測(cè)排水管中水壓大小用。 礦井排水系統(tǒng)的組成部分 井下排水系統(tǒng)一般采用離心式水泵，一些小型煤礦或淺水井 臨時(shí)排水系統(tǒng)也采用潛水泵。 S7300通過(guò) CP340通訊模塊，采用 RS232C通信標(biāo)準(zhǔn)與就地 PC 建立聯(lián)系。 13 基于 PLC 的礦井主排水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 因此，井下排水就顯得尤為重要。 ③ 逆止閥 逆止閥安裝在調(diào)節(jié)閘閥的上方，其作用是當(dāng)水泵突然停止運(yùn)轉(zhuǎn) (如突然停電 )時(shí)，或者在未關(guān)閉調(diào)節(jié)閘閥的情況下停泵時(shí)，能自 動(dòng)關(guān)閉，切斷水流，使水泵不致受到水力沖擊而遭到損壞。它們的工作