關鍵詞：煤礦,力控,組態(tài),軟件,ForceControl,安全生產(chǎn),主排水,水泵

一、系統(tǒng)概述
　　井下水泵房承擔著礦井的排水任務，對煤礦的安全生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。水泵控制系統(tǒng)對各水泵房排水泵實行全方位自動監(jiān)控，及時掌握其礦井涌水情況，以便及時完成排水任務，并掌握水泵的實時工作狀態(tài)，記錄水泵運行參數(shù)，保證水泵工作在完好的狀態(tài)。該系統(tǒng)對煤礦安全生產(chǎn)具有較大的現(xiàn)實意義。
二、 設計方案
　　水泵自動控制系統(tǒng)由地面自動化監(jiān)控中心站、井下控制主站兩部分組成。主站控制器的核心部分選用西門子S7-300系列PLC，上位機選用力控組態(tài)軟件ForceControl，實時采集數(shù)據(jù)，控制水泵啟停，以實時圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時地反映系統(tǒng)工作狀態(tài)。其中現(xiàn)場信號有：
　?。?）輸入信號：各水泵開停及故障信號、電動球閥狀態(tài)信號、水泵真空度、水泵電機狀態(tài)信號、水泵出口壓力、水倉水位、電機軸承溫度、電機外殼溫度、水泵外殼溫度、電機和水泵連接軸溫度。并且可實現(xiàn)紅外檢測各主管道流量。
　　（2）輸出信號：水泵電機啟/?？刂?、射流裝置球閥開/關控制、電動閘閥開/關控制。
 

圖1泵房系統(tǒng)拓撲結構圖
 

三、系統(tǒng)功能
　　井下主排水監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)水泵運行自動化，保證水泵安全穩(wěn)定運行，該系統(tǒng)主要具備以下5部分功能。
　?。?）數(shù)據(jù)采集分析及保護：系統(tǒng)可采集與監(jiān)測水泵、電機、各個排水管、閥門、水倉等所有現(xiàn)場設備的實時數(shù)據(jù)，并且可以實時顯示各個設備的工作狀態(tài)，通過預先設定好的控制策略可對現(xiàn)場設備進行聯(lián)鎖保護控制。
　?。?）通訊：PLC控制器配備以太網(wǎng)通訊模塊，可把PLC接入井下工業(yè)網(wǎng)，中央泵房PLC接入井下中央變電所環(huán)網(wǎng)交換機，經(jīng)井上井下環(huán)網(wǎng)將水泵機組實時的運行信息傳到地面監(jiān)控系統(tǒng)。支持標準OPC接口實現(xiàn)無縫交互功能。
　　（3）顯示功能：系統(tǒng)可實時顯示現(xiàn)場排水工藝流程，通過圖形動態(tài)顯示水泵、閥門、運行狀態(tài)，直觀地顯示水泵的工作狀態(tài)和電動閥的開閉位置，實時顯示水泵抽真空情況和出水口壓力、流量等實時值。
　　（4）報警功能：系統(tǒng)通過高度模擬現(xiàn)場排水工藝流程，采用改變圖形顏色和閃爍方式進行事故報警，直觀地顯示水泵及相關設備的工作狀態(tài)。如水位、壓力、電機軸溫、水泵外殼溫度等的超限報警，自動記錄報警信息以便工程師分析故障信息。
　?。?）數(shù)據(jù)記錄和存儲功能：地面監(jiān)控系統(tǒng)實時采集重要參量并進行定期存儲，操作員可查詢存儲到歷史數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，以報表和曲線的形式展示，并支持打印功能，為技術員分析系統(tǒng)運行狀況提供科學的依據(jù)。
 

圖2 中央水泵房系統(tǒng)示意圖

四、結語
　　綜上所述，本系統(tǒng)結合先進的計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、自動控制技術，借助力控ForceControl軟件平臺，實現(xiàn)了煤礦主排水系統(tǒng)的自動化與智能化。

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