【正文】 標準（ IEC6113123），同時，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如 C， Basic 等，以滿足特殊控制場合的控制要求。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常 采用。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。 ④ 編程功能 離線編程方式： PLC 和編程器公用一個 CPU，編程器在編程模式時， CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。 PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式： 1） PC 為主站，多臺同型號 PLC 為從站，組成簡易 PLC 網(wǎng)絡(luò)； 2） 1臺 PLC 為主站，其他同型號 PLC 為從站，構(gòu)成主從式 PLC 網(wǎng)絡(luò)； 3） PLC 網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型 DCS 中作為 DCS 的子網(wǎng)； 4）專用 PLC 網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專用 PLC 通信網(wǎng)絡(luò)）。 PLC 系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（ RS2232C/422A/423/485）、RIO 通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用 DCS 接口等；大中型 PLC 通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng) 1： 1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國際標準，通信距離應(yīng)滿足裝置實際要求。 ③ 通信功能 大中型 PLC 系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場總線和標準通信協(xié)議（如 TCP/IP），需要時應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（ TCP/IP）相連接。 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲器容量。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運算。設(shè)計選型時應(yīng)從實際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運算功 能。 （ 3）控制功能的選擇 控制功能包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等功能。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的計算公式，許多文獻資料中給出了不同的估算公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。再增加 15%的可擴展余量，I/O 總點數(shù)為 64 點。輸出端應(yīng)設(shè)置主回路的 12個交流接觸器、電動閥回路的 8 個交流接觸器、 4個故障指示燈、 4 個備用指示燈、輸出點合計 28 點。最后在實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整。熟悉可編程序控制器、功能圖標及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程 時間，因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性價比的 PLC 和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。 電路圖設(shè)計如圖 所示。 (3) 電纜：電動閥驅(qū)動電機分支回路采用 2mm 銅芯線，載流量約為 。主觸頭數(shù)目為 3，輔助觸頭數(shù)目為 1 常分 。閥門型式為蝶閥，驅(qū)動方式為電動，聯(lián)接型式為法蘭聯(lián)接，工作壓力為 。這樣能大大增加 排水系統(tǒng)的壽命，也保證了煤礦的安全。 為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，啟動排水系統(tǒng)時要先開啟水泵電動機，當(dāng)水泵運轉(zhuǎn)起貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 23 頁 來以后，管路中的壓力逐漸升高，打開電動閥會平衡管路中水的自身的重力，對整個官網(wǎng)沖擊較小。這股巨大的能量甚至能損壞設(shè)備，對整個排水系統(tǒng)造成損壞。 圖 電路主回路圖 電動閥電路設(shè)計 電動閥的設(shè)計是為了防止啟停水 泵時發(fā)生水錘現(xiàn)象?？潭戎锌烧{(diào)范圍為 53~85A。 ④ 熱繼電器： 熱繼電器主要用于電機的過載保護，一般情況按照電機額定電流選用熱繼電器，依據(jù)電機的實際負載情況，選取熱繼電器整定值為電機額定電流貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 22 頁 的 倍，水泵驅(qū)動電機的額定電流 AIN ? ，熱繼電器整定值在 之間。主觸頭數(shù)目為 3，輔助觸頭數(shù)目為 2 常分 2 常合。 CJ10 系列交流接觸器是一般任務(wù)型接觸器，主要適用于交流電動機的啟動和控制。 ③ 接觸器；接觸器是一種適用于遠距離頻繁通斷電路的控制電器，主要控制對象 為電動機。 主電路斷路器 QF：根據(jù)總得電路額定電流和電壓，選用框架式斷路器，型號為60015?Dw 框架式自動空氣開關(guān)，適用于 HzAc 60~50 ，額定工作電壓為 VuN 380? ，額定電流 AIN 100? ，過電流 脫扣范圍 200600A。 斷路器： 斷路器是具有過載、短路和欠電壓保護的保護電器 ，斷路器有油浸式斷路器、真空 式斷路器和空氣式斷路器三大類，在低壓電路中空氣式斷路器目前是應(yīng)用最多的。 導(dǎo)線截面積和載流量的計算有口訣如下： 導(dǎo)線安全載流量 10 下五， 100 上二，1 25 四， 3 50 所以主回路線徑選擇為 300mm2，允許通過電流為 3+2 3+2=，選擇線徑為 185 2mm 的銅線。你這取貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 21 頁 ，那么電流就是 ,選擇 50 2mm 的銅線 也可以滿足正常工作 。 對于 1 150、 185 2mm 的導(dǎo)線可將其截面積數(shù)乘以 2 倍 首先要計算電機的線電流，對于單相電路而言，電機功率的計算公式是： p=iucosφ； 對于三相平衡電路而言，三相電機功率的計算公式是： p=。 對于 3 50 2mm 的導(dǎo)線可將其截面積數(shù)乘以 3 倍。 口訣中的阿拉伯?dāng)?shù)字與倍數(shù)的排列關(guān)系如下： 對于 、 、 10 2mm 的導(dǎo)線可將其截面積數(shù)乘以 5 倍。 (3) 水泵機組安裝圖設(shè)計 由以上 水泵機組的布置設(shè)計和 泵房設(shè)計得如下 水泵機組安裝圖： 圖 水泵安裝機組圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 18 頁 由于采用單泵但管道運輸系統(tǒng)，一用、一備、一檢修的設(shè)計思路。 ⑧泵房的耐火等級不應(yīng)低于二級。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 17 頁 ⑤安裝檢修間宜設(shè)置在泵房內(nèi)對外交通運輸方便的一端或進水側(cè)，其尺寸應(yīng)根據(jù)機組安裝、檢修要求確定， ⑥泵房對外至少應(yīng)有兩個出口，其中一個應(yīng)能滿足運輸最大部件或設(shè)備的要求。 ③泵房長度應(yīng)根據(jù)機組臺數(shù)、布置形式、機組間距，邊機組段長度和安裝檢修間的布置等因素確定，并應(yīng)滿足機組吊運和泵房內(nèi)部交通的要求。其等于最大設(shè)備的寬度加 lm ，但不得小于 2m 。泵房布置應(yīng)符合下列規(guī)定： ① 泵房大門口要求通暢，既能容納最大的設(shè)備（水泵或電機），又有操作余地。 ⑦裝有大型機組的泵站內(nèi)，應(yīng)當(dāng)留出適當(dāng)?shù)拿娣e作為檢修機組只用，其尺 應(yīng)保持檢修機組的周圍有 ～ 。 ⑥對于非水平接縫的水泵，在檢修時，往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出。 ⑤水泵外形凸出部分與墻壁的凈距 D，須滿足管道配件安裝的要求，但是，為了便于就地檢修水泵， D值不宜小于 。 ④水管外壁與配電設(shè)備應(yīng)保持一定的安全操作距離 C。 ②泵站內(nèi)主要通道寬度應(yīng)不小于 。機組布置應(yīng)保證運行安全，裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短、接頭配件最小、水頭損失最小并應(yīng)考慮泵站有擴建的余地。 圖 基礎(chǔ)配筋圖 查 [4]并結(jié)合實際安裝情況得出對應(yīng)的安裝設(shè)備材料如下： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁 圖 水泵安裝設(shè)備材料圖 水泵房布置 水泵機組的布置設(shè)計 （ 1） 水泵機組的布置 水泵機組的排列是泵站內(nèi)布置的重要內(nèi)容，它決定泵房建筑面積的大小。 查手冊，得出 IS8050315 型臥式單級離心泵安裝尺寸如下 圖 ： 圖 離心泵規(guī)格安裝尺寸圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 14 頁 水泵基礎(chǔ)圖如圖 所示。因此，對基礎(chǔ)的要求是： (1)堅實牢固，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機械震動荷載。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁 單泵基礎(chǔ)設(shè)計 機組（水泵和電動機）安裝在共同的基礎(chǔ)上。 .與 之相 匹配的 電機 型號 為 Y315s2 。 3? ，查文獻 [4]表 1311，選取DA1_125*11 型臥式單級離心泵。 ∴ mHhHH c 2 0 0 ???????? Hi= 100= 總水頭損失 =沿層阻力損失 +局部阻力損失： mhhh i ????? ? 選擇水泵 由于 采用單泵單管道運行， 則水泵揚程 H： HhHH c ???? 式中： cH 為實際揚程， mHc 200? ； h 為總水頭損失； H? 為富余揚程，一般為10~30m，取 mH 20?? 。 查文獻 [4]表 1671 知 mmd 150? 時，管道各處局部阻力系數(shù)如表 。 當(dāng) DN80 時 sm/?? u ≤，符合要求。 . 排水管路計算 （ 1）管徑確定 本系統(tǒng)共用 4臺水泵 ， 按 3用 1備設(shè)置 ,根據(jù)流量公式 : udqg 42?? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 11 頁 可確定計算管徑公式為 : uqd g?4? 其中當(dāng) DN25~DN40， u=~ m/s， DN50~70， u ≤， DN80 及以上的管徑， u ≤。熱鍍管保護層均勻致密，附著力強，目前大量使用?，F(xiàn)在鋼管均采用鍍鋅鋼管，鍍鋅管分冷鍍管和熱 鍍管。 鋼管的機械強度較最好，可以承受內(nèi)外高壓，公稱壓力一般可達 5Mpa；管材可焊性較好，能適用于復(fù)雜的地形，適用于建筑內(nèi)要求較高的供水管路。鋼管中還有一類為不銹鋼管，但造價較高，未曾推廣使用。焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，其中直焊鋼管較為常見。但金屬管道又分好多種， 應(yīng)用較多的金屬管分為鋼管和球墨鑄鐵管。 管道的水力計算與選型 管道材料的選擇 市面上管道分好多種，主要由金屬管道和非金屬管道。 這樣考慮也是無論什么情況都有一臺泵在工作運行。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 本次設(shè)計采用方案為：一用、一備、一檢修。當(dāng)使用多臺水泵時，即使所選用的水泵型號相同，但由于實際加工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生誤差，性能指數(shù)不盡相同，會使實際運行中負荷發(fā)生變化，且有時非共用管路段的阻力損失不能忽略，這些都會影響其排水系統(tǒng)的效率。為保證排水系統(tǒng)的安全性，必須要選用結(jié)實耐用且不容易腐蝕的管道，而優(yōu)質(zhì)管道價格又相 對過高，所以要平衡好安全性與經(jīng)濟性。 礦井排水系統(tǒng)選擇的選擇與計算 排水方案的確定 煤礦排水系統(tǒng)的可靠性是建整個煤礦工作人員及煤礦安全的重要保障系統(tǒng)。關(guān)閉排水系統(tǒng)時應(yīng)先關(guān)閉閥門，再停止水泵的運轉(zhuǎn)。 防倒灌功能 為了防止開啟水泵是管路中的水倒灌，設(shè)計還采用電動閥來防止管路中的水倒流。不僅如此，也可以根據(jù)涌水量的不同采用不同數(shù)量的水泵進行排水，不僅增長了水泵的壽命而且節(jié)約了能源。當(dāng)有水泵發(fā)生故障時，采用備用水泵排水，同時檢修故障水泵。因此備用水泵顯得尤為重要。 水泵備用功能 由于煤礦的所處的自然環(huán)境比較差，因此對水泵的質(zhì)量及工作時間都有很高的要求。開啟排水系統(tǒng)時先開啟水泵，然后打開電動閥門，來防止水倒灌。當(dāng)電動機過載時會自動跳閘。 涌水中成分比較復(fù)雜，當(dāng)沙石泥土進入水泵時會增加水泵 的負載，嚴重時可能燒