【正文】 本系統(tǒng)是按照無人職守的原則進行設(shè)計的，所以現(xiàn)場無需人員進行職守，從而節(jié)省了大量的人力資源。避免了某臺設(shè)備經(jīng)常使用造成的設(shè)備疲勞，同時某臺水泵長期不使用造成銹蝕。 42 將電價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)濟的狀態(tài)。 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。 由于本系統(tǒng)是按照無人值守的原則進行設(shè)計，所以現(xiàn)場無需人員進行值守，這樣就節(jié)省了大量的人力資源。這樣就實現(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，同時某臺水泵長期不使用造成銹蝕。 （ 3） 、經(jīng)濟性 將電價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)濟的狀態(tài)。 采用了組態(tài)軟件控制技術(shù)取代了 編程技術(shù)，不僅使可靠性大為提高而且使程序更加具有通用性，也使系統(tǒng)的二次開發(fā)及擴容變得更加規(guī)范、容易。 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 S7200。 全方位監(jiān)控電機、水泵、啟動柜、真空系統(tǒng)等各環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)出現(xiàn)的異常能夠提前給出預(yù)警。 六、 設(shè)計原則 （ 1） 、安全可靠性 擁有遠端控制及就地控制兩種控制方式，當(dāng)集中控制柜與遠端監(jiān)控平臺通訊中斷時，自動轉(zhuǎn)入就地控制方式。 停泵的程序與開泵相反，首先要關(guān)閉水泵出水口的電動閥，這 40 主要是為了防止突然停泵后，主排水管水柱反沖，造成水錘現(xiàn)象。至此，整個開泵的過程就結(jié)束了。 當(dāng) PLC 檢測到排水泵出水口的壓力達到一定值后，就會發(fā)出指令開啟水泵出水口上方的排水電動閥。負(fù)壓傳感器可以對真空度進行檢測，并將檢測的信息傳入 PLC 的模擬量輸入模塊， PLC 檢測到真空度達到預(yù)先設(shè)定的值后就會發(fā)出指令，通過真空磁力啟動器開啟排水泵。 投入式的 液位傳感器將水倉中的水位信息傳送至控制中PLC 的模擬量輸入模塊， PLC 檢 測到水位信息后與預(yù)先設(shè)置的開啟水位進行比較，當(dāng)達到開啟一臺水泵的水位時就發(fā)出開泵指令。 由于本系統(tǒng)是按照無人值守的原則進行設(shè)計，所以現(xiàn)場無需人員進行值守，這樣就節(jié)省了大量的人力資源。這樣就實現(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，同時某臺水泵長期不使用造成銹蝕。 主要特點： 將電價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)濟的狀態(tài)。 遠程 ， 就地 自動和 就地 手動 3 種工作方式。 ，涌水量，電網(wǎng)負(fù)荷確定開，停水泵時間及水泵的數(shù)量。 ，自動實現(xiàn)水泵的輪換工作，延長了水泵的使用壽命。 38 控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可按程序模塊分段高度，分段運行。 ， PLC 可與地面監(jiān)測監(jiān)控主機通訊，傳送數(shù)據(jù)，交換信息，實現(xiàn)遙測遙控功能。 ，溫度，電流，電壓等參數(shù)，超限報警，故障畫面自動彈出，故障點自動閃爍 并聲光報警 。遠端監(jiān)控具有開放的接口，可以擴展功能或接入其他系統(tǒng)。 ３、 遠端監(jiān)控指揮?？刂朴嬎銠C和管理控制軟件組成自動監(jiān)控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將模塊傳輸來的數(shù)據(jù)整理分析，根據(jù)控制策略做出決策，并將數(shù)據(jù)記錄存儲。 ２、現(xiàn)場監(jiān)測與控制。 １、數(shù)據(jù)采集與檢測。 C、 負(fù)壓表（ Z）：采用抗震式真空表與真空度傳感器配接。 34 三、系統(tǒng)圖片和框圖及組成部分 35 系統(tǒng)組成 A、 壓力表（ P）：采用抗震式壓力表與壓力傳感器配接。 調(diào)度中心無法及時了解泵房的準(zhǔn)確情況。 浪費人力資源（每泵房需 68 人）。 無法做到水泵的均衡使用。為防止煤礦 “涌水 ”事故提供依據(jù)和爭取時間 。同時，系統(tǒng)通過雙絞線或光纜傳輸設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)多泵站無人值守泵站群控運行，大大降低礦井泵站運行人工費用，讓有限的運行費用更多的用于泵站設(shè)備改造、維修和維護，更有效提高泵站設(shè)備完好率和可用保證率，使水泵控制系統(tǒng)可靠地工作，降低礦井安全隱患，提高礦井生產(chǎn)的安全系數(shù)。 我公司 正是為了解決現(xiàn)有礦井排水系統(tǒng)開泵程序繁鎖、發(fā)生透水事故時人員撤離無法開啟備用泵 , 系統(tǒng)故障以及透水事故早期預(yù)警 和水泵運行的工藝特點 而設(shè)計 了 SG 系列 礦井水泵自動控制系統(tǒng)，采用可編程控制器（ PLC）進行控制，可自動檢測水倉水位、水泵參數(shù)和其他參數(shù)，并且通過圖形、圖像、曲線、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及水倉水位、電機工作電流、電機溫度、軸承溫度、 水泵效率、水泵用電量、 排水管流量水泵狀態(tài)等參 數(shù)。 還有 當(dāng)發(fā)生透水事故時，由于人員撤離的需 要 ,往往造成備用的多臺排水泵無法投入，使水位上漲速度加快。 二、 系統(tǒng) 簡述 目前，國內(nèi)大部分的 礦 井 井 下泵房采用的是人工根據(jù)水位的高、低，手動開啟水泵的方式 ， 不但 開泵程序繁鎖 ，而且 泵站運行費用 高。 32 第四講 PLC、變頻器在礦井排水泵房自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 中的運用 一、 市場前景 目前國內(nèi)現(xiàn)有礦山有近 80%沒有安裝泵房自動化系統(tǒng)，其中大、中型礦山 及大量礦山將陸續(xù)進行排水泵房自動化改造 。 變頻器本身的保護 : 變頻器本身具有各種保護功能 ,如 :負(fù)載側(cè)接地保護、短路保護、電流限制、逆變器過熱、過載等，其自診斷功能、報警警告功能也特別完善。 (9)將變頻器的 R、 S、 T 端子和電源端電纜斷開， U、 V、 W 端子和電機端電纜斷開，用兆歐表測量電纜每相導(dǎo)線之間以及每相導(dǎo)線與保護接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時應(yīng)大于 1MΩ。檢查時如發(fā)現(xiàn)異常聲音、異常振動，同樣需要更換。 (7)檢查冷卻風(fēng)扇運行是否完好 ,如有問題則應(yīng)進行更換。一般情況下濾波電容器使用周期大約為 5 年 ,檢查周期最長為一年 ,接近壽命時，檢查周期最好為半年。 (5)檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過熱 ,變色燒焦或有異味。 (3)檢查變頻器內(nèi)部導(dǎo)線絕緣是否有腐蝕過熱的痕跡及變色或破損等，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時進行處理或更換。 30 (2)將變頻器控制板、主板拆下，用毛刷、吸塵器清掃變頻器線路板及內(nèi)部 IGBT 模塊、輸入輸出電抗器等部位。 定期檢查 利用每年一次的大修時間 ,將檢查重點放在變頻器日常運行時無法巡視到的部位。 (7) 檢 查 變 頻 器 交 流 輸 入 電 壓 是 否 超 過 最 大 值 。 (5)變頻器風(fēng)扇運轉(zhuǎn)是否正常 ,有無異常，散熱風(fēng)道 是否通暢 。 (3)顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符 。通常應(yīng)作如下檢查 : (1)環(huán)境溫度是否正常，要求在 10℃ ～ +40℃ 范圍內(nèi) ,以 25℃ 左右為好 。 29 變頻器的應(yīng)用維護保養(yǎng) 日常維護與檢查 對于連續(xù)運行的變頻器，可以從外部目視檢查運行狀態(tài)。當(dāng)正反向測試結(jié)果為零時 ,說明所檢測的一相門極已被擊穿短路。 紅、黑兩表筆分別測柵極 G 與發(fā)射極 E 之間的正反向特性 ,萬用表兩次所測的數(shù)值都為最大，這時可判定 IGBT 模塊門極正常。所以只要判斷續(xù)流二極管的好壞就可以來判斷 IGBT 是否完好。 28 以德國 eupec 25A/1200V 六相 IGBT 模塊為例， (參見附圖 )。 變頻器 整流橋模塊只要有一相損壞 ,就應(yīng)更換。 變頻器整流電路上橋為共陰級電路，下橋為共陽級電路。 九、 GF— 接地故障 接地故障也是平時會碰到的故障，在排除電機接地存在問題的原因外，最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器由于受溫度，濕度等環(huán)境因數(shù)的影響，工作點很容易發(fā)生飄移，導(dǎo)致 GF 報 警。 IGBT 模塊損壞的原因有多 種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致 IGBT 模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等。安川在驅(qū)動電路的設(shè)計上，上橋使用了驅(qū)動光耦 PC923，這是專用于驅(qū)動 IGBT 模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅(qū)動電路則是采用了光耦 PC929，這是一款內(nèi)部帶有放大電路，及檢測電路的光耦。 IGBT 模塊損壞，這是引起SC 故障報警的原因之一。 七、開關(guān)電源損壞 這是眾多變頻器最常見的故障，通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器 UC2844 來調(diào)整開關(guān)電源的輸出，同時 UC2844 還帶有電流檢測，電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無顯示，控制端子無電壓， DC12V,24V 風(fēng)扇不 運轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。 分析與維修 :打開機器初步在線檢查逆變模塊 (6MBI50N120)沒發(fā)現(xiàn) 26 問題，測量 6 路驅(qū)動電路也沒發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉，該模塊已經(jīng)損壞，經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動電路無故障后更換新品后一切