73600-A0023安川PG卡
2、3 自動(dòng)控制
系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)選用了日本歐姆龍公司C200HE型PLC為控制主機(jī),該機(jī)為模塊化結(jié)構(gòu),由PLC機(jī) 架、CPU、數(shù)字量I/O、模擬量輸入、電源、通訊等模塊構(gòu)成。PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)根據(jù)水倉(cāng) 水位的高低、井下用電負(fù)荷的高、低峰和供電部門所規(guī)定的平段、谷段、峰段供電電價(jià)時(shí) 間段(時(shí)間段可根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)在觸摸屏上進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置)等因素,建立數(shù)學(xué)模型,合理調(diào)度水泵,自動(dòng)準(zhǔn)確發(fā)出啟、停水泵的命令,控制5臺(tái)水泵運(yùn)行。
為了保證井下安全生產(chǎn),系統(tǒng)可靠運(yùn)行,水位信號(hào)是水泵自動(dòng)化一個(gè)非常重要的參數(shù),因此,系統(tǒng)設(shè)置了兩套水位傳感器,模擬量和開(kāi)關(guān)量傳感器,兩套傳感器均設(shè)于水倉(cāng)的排水配水倉(cāng)內(nèi),PLC將接受到的模擬量水位信號(hào)分成若干個(gè)水位段,計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)不同水位段水位的上升速率,從而判斷礦井的涌水量,同時(shí)檢測(cè)井下供電電流值,計(jì)算用電負(fù)荷率,根據(jù)礦井涌水量和用電負(fù)荷,控制在用電低峰和一天中電價(jià)*低時(shí)開(kāi)啟水泵,用電高峰和電價(jià)高時(shí)停止水泵運(yùn)行,以達(dá)到避峰填谷及節(jié)能的目的。
2、4 動(dòng)態(tài)顯示
動(dòng)態(tài)模擬顯示選用日本Digital公司的GP-570T型觸摸式工業(yè)圖形顯示器(觸摸屏),系統(tǒng)通過(guò)圖形動(dòng)態(tài)顯示水泵、真空泵、電磁閥和電動(dòng)閥的運(yùn)行狀態(tài),采用改變圖形顏色和閃爍功能 進(jìn)行事故報(bào)警。直觀地顯示電磁閥和電動(dòng)閥的開(kāi)閉位置,實(shí)時(shí)顯示水泵抽真空情況和壓力值 。
用圖形填充以及趨勢(shì)圖、棒狀圖方式和數(shù)字形式準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地顯示水倉(cāng)水位,并在啟停水泵的水位段發(fā)出預(yù)告信號(hào)和低段、超低段、高段、超高段水位分段報(bào)警,用不同音響形式提醒工作人員注意。
采用圖形、趨勢(shì)圖和數(shù)字形式直觀地顯示3趟管路的瞬時(shí)流量及累計(jì)流量,對(duì)井下用電負(fù)荷的監(jiān)測(cè)量、電機(jī)電流和水泵瞬時(shí)負(fù)荷及累計(jì)負(fù)荷量、水泵軸溫、電機(jī)溫度等進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示、 超限報(bào)警,自動(dòng)記錄故障類型、時(shí)間等歷史數(shù)據(jù),并在屏幕下端循環(huán)顯示*新出現(xiàn)的3條故障(故障顯示條數(shù)可在觸摸屏上設(shè)置),以提醒工作人員及時(shí)檢修,避免水泵和電機(jī)損壞。
2、5 通訊接口
PLC通過(guò)通訊接口和通訊協(xié)議,與觸摸屏進(jìn)行全雙工通訊,將水泵機(jī)組的工作狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)傳至觸摸屏,完成各數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示;同時(shí),操作人員也可利用觸摸屏將操作指令傳至PL C,控制水泵運(yùn)行。PLC同時(shí)將水泵機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)經(jīng)安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站傳至地面 生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控中心主機(jī),與全礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),管理人員在地面即可掌握井下主排水系統(tǒng)設(shè)備的所有檢測(cè)數(shù)據(jù)及工作狀態(tài),又可根據(jù)自動(dòng)化控制信息,實(shí)現(xiàn)井下主排水系統(tǒng) 的遙測(cè)、遙控,并為礦提供生產(chǎn)決策信息。觸摸屏與監(jiān)測(cè)監(jiān)控主機(jī)均可動(dòng)態(tài)顯示主排水系統(tǒng)運(yùn)行的模擬圖、運(yùn)行參數(shù)圖表,記錄系統(tǒng)運(yùn)行和故障數(shù)據(jù),并顯示故障點(diǎn)以提醒操作人員注意。
3、 系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
(1)PLC控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu),系統(tǒng)可按程序模塊分段調(diào)試,分段運(yùn)行。該程序結(jié)構(gòu)具 有清晰、簡(jiǎn)捷、易懂,便于模擬調(diào)試,運(yùn)行速度快等特點(diǎn)。
(2)系統(tǒng)根據(jù)水位和壓力控制原則,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水泵的輪換工作,延長(zhǎng)了水泵的使用壽命。
(3)系統(tǒng)可根據(jù)投入運(yùn)行泵組的位置,自動(dòng)選擇啟動(dòng)就近的真空泵,若在程序設(shè)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)不到真空度,便自動(dòng)啟動(dòng)備用真空泵。
(4)系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷和供電部門所規(guī)定的平段、谷段、峰段供電電價(jià)時(shí)間段,以“避峰填谷”原則確定開(kāi)、停水泵時(shí)間,從而合理地利用電網(wǎng)信息,提高礦井的電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。
(5)PLC自動(dòng)檢測(cè)水位信號(hào),計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)不同水位段水位的上升速率,從而判斷礦井的涌水量,自動(dòng)投入和退出水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù),合理地調(diào)度水泵運(yùn)行。
(6)在觸摸屏上動(dòng)態(tài)監(jiān)控水泵及其附屬設(shè)備的運(yùn)行狀況,實(shí)時(shí)顯示水位、流量、壓力、溫 度、電流、電壓等參數(shù),超限報(bào)警,故障畫(huà)面自動(dòng)彈出,故障點(diǎn)自動(dòng)閃爍。具有故障記錄,歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。
(7)系統(tǒng)具有通訊接口功能,PLC可同時(shí)與觸摸屏及地面監(jiān)測(cè)監(jiān)控主機(jī)通訊,傳送數(shù)據(jù),交換信息,實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控功能。
(8)系統(tǒng)保護(hù)功能有以下幾種。
超溫保護(hù):水泵長(zhǎng)期運(yùn)行,當(dāng)軸承溫度或定子溫度超出允許值時(shí),通過(guò)溫度保護(hù)裝置及PLC 實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警。
流量保護(hù):當(dāng)水泵啟動(dòng)后或正常運(yùn)行時(shí),如流量達(dá)不到正常值,通過(guò)流量保護(hù)裝置使本 臺(tái)水泵停車,自動(dòng)轉(zhuǎn)換為啟動(dòng)另一臺(tái)水泵。
電動(dòng)機(jī)故障:利用PLC及觸摸屏監(jiān)視水泵電機(jī)過(guò)電流、漏電、低電壓等電氣故障,并參與控制。
電動(dòng)閘閥故障:由電動(dòng)機(jī)綜保監(jiān)視閘閥電機(jī)的過(guò)載、短路、漏電、斷相等故障,并參與水泵的聯(lián)鎖控制。
(9)系統(tǒng)控制具有自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)檢修3種工作方式。自動(dòng)時(shí),由PLC檢測(cè)水位、壓力及有關(guān)信號(hào),自動(dòng)完成各泵組運(yùn)行,不需人工參與;半自動(dòng)工作方式時(shí),由工作人員選擇某臺(tái)或幾臺(tái)泵組投入,PLC自動(dòng)完成已選泵組的啟停和監(jiān)控工作;手動(dòng)檢修方式為故障檢修和手動(dòng)試車時(shí)使用,當(dāng)某臺(tái)水泵及其附屬設(shè)備發(fā)生故障時(shí),該泵組將自動(dòng)退出運(yùn)行,不影響其它泵組正常運(yùn)。PLC柜上設(shè)有該泵的禁止啟動(dòng)按鈕,設(shè)備檢修時(shí),可防止其他人員誤操作,以保證系統(tǒng)安全可靠。系統(tǒng)可隨時(shí)轉(zhuǎn)換為自動(dòng)和半自動(dòng)工作方式運(yùn)行。
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