【正文】 運(yùn)行時間相近且最少時,則啟動運(yùn)行次數(shù)較少的水泵。每臺水泵有兩個數(shù)據(jù)寄存器,分別存放運(yùn)行時間和運(yùn)行次數(shù)。水泵運(yùn)行過程中, PLC模塊又適時檢測水倉液位,當(dāng)水位低于液位下限值時則關(guān)閉水泵電動閘閥。如果沒有達(dá)到所需的真空度則繼續(xù)等待并適時檢測,當(dāng)達(dá)到所需的真空度,則啟動水泵。因此，煤礦排水系統(tǒng)的節(jié)約用電也開始引起人們的注意。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每開采1噸煤就要排出27噸礦井水，有時甚至要排出3040噸礦井水?，F(xiàn)泵房內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行與管理以及水倉水位的觀察，普遍采用人工操作方式，操作過程繁瑣、勞動強(qiáng)度大、水泵啟動時間長、自動化程度低、不適應(yīng)現(xiàn)代化礦井管理。礦井中央泵房是礦山企業(yè)的機(jī)電要害場所，直接影響到礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)，現(xiàn)在國內(nèi)的礦山企業(yè)礦井中央泵房的自動化水平還不是很高，這影響了生產(chǎn)的安全生和高效性，礦井中央泵房無人值守自動化系統(tǒng)可以有效解決這些問題。并公開發(fā)表了數(shù)百篇學(xué)術(shù)論文和幾部論文集和專著。因此研究酸性礦井排水和有害元素的危害的新工藝已是國外礦井排水下大力度解決的科研難題。酸性礦井排水及有害元素的影響對井下排水系統(tǒng)也是一項(xiàng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。國外的研究大多從管道的長期的維護(hù)和清理，井水質(zhì)量對排水設(shè)備的影響等更加細(xì)微更加長遠(yuǎn)的方面來研究。隨著全國普及用電分時段計(jì)費(fèi)后，國內(nèi)專家就煤礦用電問題提出了分時用電以降低煤礦井下排水的成本。由于各類礦井情況差別大，能源消耗尤其是電能消耗大，所以在節(jié)能技術(shù)方面的研究對煤礦效益，以致可持續(xù)發(fā)展有著很大的意義。這也驗(yàn)證了以計(jì)算機(jī)進(jìn)行單臺水泵的“水泵控制系統(tǒng)”改造和以礦井監(jiān)控為主的“礦井監(jiān)控系統(tǒng)”組成的“礦井排水自動控制系統(tǒng)”是一種可行的方法。就國內(nèi)的研究工作來看，大多是從煤礦井下排水系統(tǒng)的安全可靠性、節(jié)能的角度進(jìn)行研究。因此礦井主排水系統(tǒng)是保證礦井安全的關(guān)鍵設(shè)備之一，在煤礦安全生產(chǎn)中有著舉足輕重的作用。如果不能及時地將這些積水排送到井上，井下的生產(chǎn)可能受到阻礙，井下的安全得不到保障，嚴(yán)重者會造成重大事故。井下排水系統(tǒng)的任務(wù)就是把通過各種途徑流入礦井的積水排送到地表。 2）巖溶——巖石中的溶洞、孔洞成為涌水通道。3）封孔質(zhì)量差的鉆孔——打孔后封孔不嚴(yán)，鉆孔成為各類含水層的涌水通道。(1) 人為形成的通道有：1）頂板冒落裂隙帶——頂板冒落形成導(dǎo)水裂隙。煤礦生產(chǎn)過程中，如水采、除塵、煤體注水、防火注漿、水砂充填等，都要大量用水，如管理不善、排水不暢也可能引起水災(zāi)事故。井下采空區(qū)或煤層露頭附近的古井、小窖常有積水，如果開采時與之相通，就會發(fā)生突水事故。特別是當(dāng)導(dǎo)水?dāng)鄬优c強(qiáng)含水層或積水體相通時，如發(fā)生斷層突水，就會形成水災(zāi)。 2）斷層水。當(dāng)掘進(jìn)巷道揭露含水層或回采工作面放頂后所形成的冒落裂隙與這些含水層相通時，含水層水就涌入礦井。 根據(jù)地下水的賦存狀態(tài)和賦存位置的不同，可將礦井水分為以下幾種： 1）含水層水。地下水是礦井水最經(jīng)常、最主要的水源，而大氣降水和地表水也是一般先補(bǔ)給地下水，然后再流入礦井。河流、湖泊、水庫和塌陷地積水等地表水，可以通過井筒、塌陷裂隙、斷層、裂隙、溶洞和鉆孔等直接進(jìn)入井下，也可以作為地下水的補(bǔ)給水源，使地下水經(jīng)過與井巷連通的通道進(jìn)入井巷，造成水災(zāi)。雨季礦井涌水量增大，旱季則相反。大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給水源。地表水源主要指大氣降水和地表水。礦井涌水的水源有地表水和地下水兩大類。大量的礦水威脅到礦井生產(chǎn)的正常運(yùn)行，突發(fā)時甚至?xí)斐晒ぷ魅藛T的傷亡。 centralized control。t meet the requirement of coal development for its plicated control circuit, low reliability of equipment running and great working intension. The drainage system designed in this text bined control by PLC with stakeout by PC, so that it made up a variety of limitation and shortage of conventional means of relay controlling and improved running reliability and system has characteristics of long operating lifespan and convenient maintenance.According to actual conditions of some coal mine well, at first outlines the mine drainage system, then designed autocontrol part based on drainage control request. This system adopts S7300 PLC series produced by SIEMENS，with many sensors(mainly incloding water line sensors,minus pressume sensors,pressme sensors,flux sensors) to plete autocontrol function demanded in this system design. With automatic, semiautomatic and manual working modes to choose. In order to prevent running water pumps and pipelines from wearing too badly and prevent electromotive and electric equipments of standby water pumps and pipelines from being affected with damp or their trouble not being found in time, water pumps and pipelines of this system are controlled to run in turn automatically. The number of running water pumps is confirmed by the principle of avoiding apex and filling vale in order to economize electricity.Keywords: coal mine。關(guān)鍵詞：煤礦； 排水系統(tǒng)； 集中控制。為了防止工作水泵及管路磨損過于嚴(yán)重、備用泵及其電氣設(shè)備或備用管路長期不用而導(dǎo)致電機(jī)和電氣設(shè)備受潮或有其他故障不能及時發(fā)現(xiàn)，本系統(tǒng)采用水泵及管路的“自動輪換”工作機(jī)制。本系統(tǒng)采用西門子的S7300系列PLC，并結(jié)合各種傳感器（主要為水位傳感器、負(fù)壓傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等），完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的控制功能。本文設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)采用PLC控制與PC監(jiān)視相結(jié)合的方式，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)繼電器控制的缺陷與不足，提高了工作可靠性和穩(wěn)定性。目前國內(nèi)各礦井的排水系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的繼電器控制方法，用人工進(jìn)行監(jiān)測。本畢業(yè)論文的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。3. 使用可編程控制器（PLC）、水位測量單元、壓力檢測單元、流量監(jiān)測單元等多種手段，實(shí)現(xiàn)自動控制，最終達(dá)到無人值守的目的。中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)姓 名： ** 學(xué) 號： ** 學(xué) 院： **　 專 業(yè)： 自動化 　 設(shè)計(jì)題目：煤礦井下排水系統(tǒng)控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 題： 指導(dǎo)教師： ** 職 稱： 高工 2012 年 6 月 徐州中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書 任務(wù)下達(dá)日期： 畢業(yè)論文日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：煤礦井下排水系統(tǒng)控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目：畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：1. 掌握煤礦井下排水系統(tǒng)的工作原理和過程，設(shè)計(jì)水泵控制的實(shí)現(xiàn)方法。2. 完成排水系統(tǒng)的自動控制，實(shí)現(xiàn)“避峰填谷”功能。 指導(dǎo)教師簽字：鄭 重 聲 明本人所呈交的畢業(yè)論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。本論文屬于原創(chuàng)。本人簽名： 日期： 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱教師評閱書評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力；工作量的大??；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘 要煤礦井下排水設(shè)備對保證礦井正常生產(chǎn)起著非常重要的作用。傳統(tǒng)方法控制線路復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)行的可靠性低，工人勞動強(qiáng)度大，不適應(yīng)煤炭發(fā)展的需要。在本設(shè)計(jì)中首先對煤礦排水系統(tǒng)進(jìn)行概述，然后根據(jù)排水控制的要求，進(jìn)行自動控制方面的設(shè)計(jì)。有自動、半自動和手動三種操作方式可供選擇。又根據(jù)“避峰就谷”的原則確定開啟水泵臺數(shù)，以達(dá)到節(jié)省用電的目的。 PLCABSTRACTThe drainage under coal mine well is very important equipment for ensuring normal production of coal mine well. At present, most drainage systems of all domestic coal mine well adopt conventional means of relay controlling, inspected artificially. This kind means of inspection and control can39。 drainage system。 PLC目 錄1 緒論 1 1 2 2 3 4 52 煤礦井下排水系統(tǒng)組成概況 6 6 8 9 11 11 11 12 12 133 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 14 14 PLC的主要特點(diǎn) 14 PLC的基本工作原理 17 PLC實(shí)現(xiàn)控制功能 19 PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 21 22 PLC系統(tǒng)選型 24 254 傳感器選型 26 27 27 28 29 30 31 32 32 34 37 375 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 38 38 40 運(yùn)行、停止故障保護(hù)流程圖 43 46 486 總結(jié)與展望 49 49 49參考文獻(xiàn) 51英文原文 53中文譯文 61致 謝 67 68 / 781 緒論在礦井生產(chǎn)過程中，經(jīng)常有各種水源的水涌入礦井，稱之為礦水。產(chǎn)生礦井涌水的兩個必備條件是礦井水源和涌水通道。(1)地表水源。1）大氣降水。降水量對礦井涌水的影響，對于分布于河谷洼地，并且煤層上部有透水層、溶洞、裂隙或塌陷的淺井較為顯著，其影響具有明顯的季節(jié)性。 2）地表水。（2）地下水源。所以研究地下水的水量分布、補(bǔ)給條件、動態(tài)變化規(guī)律等，對分析礦井涌水極為重要。地層中的沙層、砂巖和灰?guī)r層等，往往