矿用自动排水系统是通过防爆plc的决策控制,对设备的运行状态、运行过程进行自动检测、自动控制,使设备达到工作状态,从而达到有效地节约能源、降低运行成本、延长设备使用寿命、减人提效之目的。
系统综合了工业控制技术和现代软件技术,保证了系统的稳定性和可靠性,并可与全煤矿综合自动化系统进行联网,作为全煤矿自动化系统的一个子系统。是一套在无人职守的情况下自动运行和自我诊断的科学控制系统。
一、 系统组成及工作流程
系统由三部分组成:1、井下泵房设备;2、传输网络设备;3、地面集控设备。
三 系统功能
1、 自动排水
采用高性能西门子S7系列PLC控制器,根据水仓水位、供电峰谷区段时间及煤矿用电负荷情况等,按照排水工艺流程,自动完成从抽真空、开闸阀、启泵排水全过程,实现自动化排水,做到水泵房无人值守。
多台水泵可轮换工作。
2 、通讯功能
系统具备多种网络通讯接口(光或电RJ45、RS485),可实现远程监视和控制,可方便地同矿井自动化监控系统实施无障碍连接。
3、监视功能
可监视水泵开停信号,各电动闸阀的开关到位信号。
可监视电机电压、电流信号。
可监视水仓水位、流量、泵体内的真空度、排水口压力、水泵轴承温度、电机定子温度及轴承温度。
4、保护功能
具有故障报警、自动保护等功能。
按工艺要求设:吸水管真空度、电动闸阀工作状态及水泵轴承温度、电机定子温度及轴承温度等保护。
5、控制方式
控制方式分“自动”、“手动”、“远控”、“检修”四种工作方式。
(1) 自动方式:
PLC采集各种信号,按照排水工艺流程,合理确定开启水泵台数、自动完成从抽真空、开闸阀、选择排水管路、启泵排水全过程,多台水泵可轮换工作。自动方式下全过程无须人工干预。
(2) 手动方式:
根据水位人工选定排水泵、排水管路,手动开停水泵。抽真空、开闸阀选择排水管路、启泵、水位之间有连锁关系。
(3)远控方式
在地面一键启动水泵。
(4)检修方式
单一操作任一水泵、电动闸阀、电动球阀,相互解除闭锁关系。
6、水位及时间控制原则
设定水泵运行方式:
正常运行方式:“一台工作泵,一趟工作排水管”运行。
最大运行方式:“一台工作泵与一台备用泵,一趟工作排水管与一趟备用排水管”同时运行。
水位设低水位、高水位、超高水位。
当水位达到高水位或不在高水位而处在用电低谷时间内,将自动按“正常运行方式”运行,当达到低水位或不在高水位而处在用电高峰时间内自动停泵;当水位超到高水位时,或水位处于高水位与超高水位之间系统已按“正常运行方式”运行一段时间,系统将自动按“最大运行方式”运行,直到水位低于高水位时停止“备用泵”只运行“工作泵”,当达到低位或不在高位而处在用电高峰时间内时自动停泵。
多台水泵不可同时启动,以避免对电网造成较大的冲击。
7、故障自诊断:可准确判断故障类型、位置并能进行图像和语音提示及打印输出,故障自动切换时间小于20秒。
8、报警记录:当被测参数超限、保护动作及设备运行 状态改变后,在井下显示控制箱及在地面上位机可发出语音、文字告警提示,并进行声、光报警,和实时保存以上信息。每一步操作都有语音提示和开泵预警。
9、图形曲线显示:在地面上位机上实时显示各设备运行状态图。显示实时曲线,可显示年、月、日各时间段的历史曲线和具体数据表。
10、打印功能:实时或按时间段打印相关设备的运行参数(如运行时间、电机电流等)和运行状态(如开停状态、故障类型、故障发生时间等)。主要数据保存至少一个月,对数据进行综合处理,满足报表统计、曲线图、柱状图显示并能打印输出。
11、水泵运行计量/时间/运行统计:在地面集控中心分别对每台水泵的运行电耗、工作时间、累计流量等进行统计,便于管理人员及时掌握每台水泵的工况。
12、审计功能:系统能够自动将使用人的登陆信息、操作设备信息记录到数据