论文部分内容阅读
摘要：矿井主排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成部分，其正常运行与否直接关系到整个矿井的安全生产。大部分的水泵开停及选择切换由人工完成，系统不能根据水位或其他参数自动開停水泵，仅能实现就地的简单操作，大量的数据不能由地面工作人员进行监测和管理，系统运行的状态以及出现故障时不能及时发现并处理，给统一调配、事故处理造成不便，生产效率低。为提高矿井中央泵房的自动化程度，且满足煤矿综合自动化的要求，对井下水泵房进行自动化远程控制。
关键词：远程控制、闭锁、组网、数据采集
【中图分类号】TD636
1、水泵自动化系统特点
1.1系统控制柜可以实现对水泵的自动控制， 每套水泵及相关设备还可进行就地/集控的转换。
1.2系统具有现场可编程、输入/输出点数可扩展、显示操作简便。【1】
1.3除能完成水泵的单机控制外，还可通过工业以太网传输接口模块与设置在井下中央变电所的网络交换机连接，由井上调度中心远控室监控所有排水泵等设备的运行状况。
1.4控制系统应具有较强的抗干扰能力，并具有汉字显示功能，可自动汉字提示故障信号和系统有关信息。
1.5系统的主要监测信号有：各主水泵水窝水泵及射流泵的开停信号；各闸阀的开关位置信号；排水管路的流量；水仓的水位信号；水泵的真空度、排水压力；射流系统管路压力；电机绕组温度及电机轴承温度信号；电机的工作电流、电压等。
1.6系统的控制信号有：主水泵及水窝水泵的开停控制；射流系统闸阀开停制；闸阀控制；各个管路上闸阀开关控制。
2、系统功能：
2.1自动控制功能：
根据工况设定，以及时间、水位等参数自动开启、停止水泵的运转，并能实现泵阀的联锁启动，对运行中的各种参数进行实时监控，通过接口向上传送数据。
1）根据所监测的水位信号，设定出低水位、高水位和上限水位信号。低水位时停泵；高水位时水泵三台运行、两台备用、一台检修；上限水位时五台或全部泵运行，一台备用（根据矿方现场需要拟定）。
2）每台水泵设置远控、自动、手动和检修四种工作方式，工作方式可直接在本机上设定或由地面主机设定。当水位达到高位，将自动启动运行泵，当达到低位时自动停泵。当水位达到上限水位时，自动启动“运行泵”及“备用泵”，直到水位低于高位时停止“备用泵”只运行“运行泵”， 当达到低位时自动停泵。
3）系统可自动或手动选择以实现备用泵的循环启动和停止。
4）将本机工作方式转为“地面控制”时，各水泵由地面主机控制。
5）当运行的水泵出现轴承超温、开关柜故障、流量不够时自动停止运行，并提示、报警。
2.2 手动控制功能：根据实际需要也可以从自动控制方式切换到手动控制方式。此方式下操作人员在操作台上人工手动控制。
2.3 单机自动控制：地面监控主机将工作方式切转到单机自动时，可在地面监控主机上单独控制系统中的各设备。
2.4 就地手动控制：各设备工作方式打到就地位置时，可直接在开关柜上人工手动控制。此方式主要用于设备检修时（控制优先级：就地控制高于远程）。
2.5 现场编程：用户可在现场通过笔记本对程序或参数进行修改。
2.6 组网功能：该分站与水窝排水控制器一起挂接在中央变电所的网络交换机上，通过交换机与全矿综合自动化系统连接。
2.7 水泵运行计量/时间/运行统计：在地面控制站上应可分别对每台水泵的运行电耗、工作时间等进行统计，便于管理人员及时掌握每台水泵的工况。
2.8 图形曲线显示：在地面控制站上应可实时显示各设备运行图。并提供开放式的图形制作软件，用户可随心所欲描绘各种动态图形、静态图形， 同时支持多种图形格式（Bmp、Jpg、Gif、Icon、Avi等等），图形画面具有链接功能，可以很方便地切换其它画面显示。可显示流量等模拟参数的实时曲线以及各开停柱状图，可显示年、月、日任意时间段的历史曲线和具体数据表。
2.9 实时报警/报警记录：在现场触摸屏上可汉字显示各故障信息并报警，在地面控制站上可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录。
2.10系统具有故障闭锁功能，一旦某一设备出现故障，与其关联设备自动停止运行并有声光指示。检修解锁功能： 当把操作台上的按钮打到检修位置，系统可以解除闭锁，对设备进修检修。
3、工作原理
4、系统的组成
计算机采集到的数据，通过光纤传至远端地面控制计算机上，远端控制计算机上同步显示水泵运行的工况，需要远端控制时，远端计算机通过光纤将指令发送到现场计算机上面，由现场计算机控制完成预定动作，设备发生故障时，可以在现场的控制面板上直接操纵水泵的启停。
结束语
水泵自动化的建立，是煤矿信息自动化建设的需要，它可以降低劳动强度，降低运行成本，延长设备的使用寿命，作为煤矿综合自动化子系统是必不可少的。
参考文献：
【1】：矿井排水泵工 出版社：中国劳动社会保障出版社 出版日期：2007-4-1
【2】水泵检修 出版社：？中国建筑工业出版社 出版时间：？1994-11-1
【3】自动控制原理（第四版） 作者：？胡寿松 出版社：？科学出版社 出版时间：？2005-1-1
作者简介：
苏丽芳 （1986—），女，汉族，辽宁盘锦人，助理工程师，学士学位，2008年7月毕业于辽宁工程技术大学，现从事煤矿综合自动化方面的工作。
关键词：远程控制、闭锁、组网、数据采集
【中图分类号】TD636
1、水泵自动化系统特点
1.1系统控制柜可以实现对水泵的自动控制， 每套水泵及相关设备还可进行就地/集控的转换。
1.2系统具有现场可编程、输入/输出点数可扩展、显示操作简便。【1】
1.3除能完成水泵的单机控制外，还可通过工业以太网传输接口模块与设置在井下中央变电所的网络交换机连接，由井上调度中心远控室监控所有排水泵等设备的运行状况。
1.4控制系统应具有较强的抗干扰能力，并具有汉字显示功能，可自动汉字提示故障信号和系统有关信息。
1.5系统的主要监测信号有：各主水泵水窝水泵及射流泵的开停信号；各闸阀的开关位置信号；排水管路的流量；水仓的水位信号；水泵的真空度、排水压力；射流系统管路压力；电机绕组温度及电机轴承温度信号；电机的工作电流、电压等。
1.6系统的控制信号有：主水泵及水窝水泵的开停控制；射流系统闸阀开停制；闸阀控制；各个管路上闸阀开关控制。
2、系统功能：
2.1自动控制功能：
根据工况设定，以及时间、水位等参数自动开启、停止水泵的运转，并能实现泵阀的联锁启动，对运行中的各种参数进行实时监控，通过接口向上传送数据。
1）根据所监测的水位信号，设定出低水位、高水位和上限水位信号。低水位时停泵；高水位时水泵三台运行、两台备用、一台检修；上限水位时五台或全部泵运行，一台备用（根据矿方现场需要拟定）。
2）每台水泵设置远控、自动、手动和检修四种工作方式，工作方式可直接在本机上设定或由地面主机设定。当水位达到高位，将自动启动运行泵，当达到低位时自动停泵。当水位达到上限水位时，自动启动“运行泵”及“备用泵”，直到水位低于高位时停止“备用泵”只运行“运行泵”， 当达到低位时自动停泵。
3）系统可自动或手动选择以实现备用泵的循环启动和停止。
4）将本机工作方式转为“地面控制”时，各水泵由地面主机控制。
5）当运行的水泵出现轴承超温、开关柜故障、流量不够时自动停止运行，并提示、报警。
2.2 手动控制功能：根据实际需要也可以从自动控制方式切换到手动控制方式。此方式下操作人员在操作台上人工手动控制。
2.3 单机自动控制：地面监控主机将工作方式切转到单机自动时，可在地面监控主机上单独控制系统中的各设备。
2.4 就地手动控制：各设备工作方式打到就地位置时，可直接在开关柜上人工手动控制。此方式主要用于设备检修时（控制优先级：就地控制高于远程）。
2.5 现场编程：用户可在现场通过笔记本对程序或参数进行修改。
2.6 组网功能：该分站与水窝排水控制器一起挂接在中央变电所的网络交换机上，通过交换机与全矿综合自动化系统连接。
2.7 水泵运行计量/时间/运行统计：在地面控制站上应可分别对每台水泵的运行电耗、工作时间等进行统计，便于管理人员及时掌握每台水泵的工况。
2.8 图形曲线显示：在地面控制站上应可实时显示各设备运行图。并提供开放式的图形制作软件，用户可随心所欲描绘各种动态图形、静态图形， 同时支持多种图形格式（Bmp、Jpg、Gif、Icon、Avi等等），图形画面具有链接功能，可以很方便地切换其它画面显示。可显示流量等模拟参数的实时曲线以及各开停柱状图，可显示年、月、日任意时间段的历史曲线和具体数据表。
2.9 实时报警/报警记录：在现场触摸屏上可汉字显示各故障信息并报警，在地面控制站上可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录。
2.10系统具有故障闭锁功能，一旦某一设备出现故障，与其关联设备自动停止运行并有声光指示。检修解锁功能： 当把操作台上的按钮打到检修位置，系统可以解除闭锁，对设备进修检修。
3、工作原理
4、系统的组成
计算机采集到的数据，通过光纤传至远端地面控制计算机上，远端控制计算机上同步显示水泵运行的工况，需要远端控制时，远端计算机通过光纤将指令发送到现场计算机上面，由现场计算机控制完成预定动作，设备发生故障时，可以在现场的控制面板上直接操纵水泵的启停。
结束语
水泵自动化的建立，是煤矿信息自动化建设的需要，它可以降低劳动强度，降低运行成本，延长设备的使用寿命，作为煤矿综合自动化子系统是必不可少的。
参考文献：
【1】：矿井排水泵工 出版社：中国劳动社会保障出版社 出版日期：2007-4-1
【2】水泵检修 出版社：？中国建筑工业出版社 出版时间：？1994-11-1
【3】自动控制原理（第四版） 作者：？胡寿松 出版社：？科学出版社 出版时间：？2005-1-1
作者简介：
苏丽芳 （1986—），女，汉族，辽宁盘锦人，助理工程师，学士学位，2008年7月毕业于辽宁工程技术大学，现从事煤矿综合自动化方面的工作。