基于PLC的煤矿井下排水泵监控系统设计

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矿山排水泵PLC自动控制系统设计

矿山排水泵PLC自动控制系统设计矿山是开采和生产重要矿产资源的地方，但在矿山生产中，排水问题一直是一个重要的环境和安全挑战。

为了解决这一问题，矿山排水泵PLC自动控制系统被设计和应用。

本文将介绍矿山排水泵PLC自动控制系统设计的原理、功能和优势。

一、系统设计原理矿山排水泵PLC自动控制系统是利用PLC控制器与各个排水泵进行连接，通过传感器采集水位和压力等信息，实现对排水泵的自动监测和控制。

系统设计原理包括以下几个方面：1. 传感器采集数据：系统中设置水位和压力传感器，用于实时采集井下水位和管道压力等数据，将数据传输到PLC控制器。

2. PLC控制器：PLC控制器是系统的核心部分，负责接收传感器采集的数据，根据预设的控制逻辑进行数据处理和决策，并控制排水泵的启停和运行状态。

3. 排水泵控制：通过PLC控制器，可以实现对排水泵的启停、调速和自动切换等控制，根据实时水位和压力变化进行智能调节。

4. 监控和报警：系统还具有监控和报警功能，对排水泵的运行状态进行实时监测，一旦出现异常情况，系统会自动发出警报并采取相应的措施。

二、系统功能1. 智能控制：系统能够根据实时的水位和压力数据，实现对排水泵的智能控制，确保排水泵的运行状态始终处于最佳状态，实现节能和高效。

2. 自动调节：系统能够根据矿井内部水位和压力的变化，自动进行排水泵的调节，保证矿井排水系统稳定运行，避免因水位变化而带来的问题。

3. 远程监控：系统还支持远程监控功能，通过互联网连接，可以实现对矿山排水泵的远程监控和管理，方便实时了解设备运行状态。

4. 故障诊断：系统还具有故障诊断功能，能够实时监测设备的运行状态，对设备故障进行及时诊断和报警，为设备的维护和保养提供便利。

三、系统优势1. 提高工作效率：矿山排水泵PLC自动控制系统能够实现智能化的排水泵控制和运行，自动调节和监控排水泵的运行状态，提高了排水系统的工作效率和稳定性。

2. 减少人工操作：系统实现了对排水泵的自动控制，减少了人工操作的频率，降低了人工成本，同时也减少了人为操作带来的安全隐患。

矿山排水泵PLC自动控制系统设计

矿山排水泵PLC自动控制系统设计
矿山排水泵PLC自动控制系统主要用于控制矿山排水泵的开启、停止和运行状态监测
等功能。

在设计该系统时，需要考虑矿山排水泵的工作环境和特殊要求，使得系统能够稳
定可靠地工作。

该系统的核心是PLC（可编程逻辑控制器），它是一种先进的自动化控制设备，具有可编程的特点，能够根据事先设定的逻辑程序来控制运行。

PLC可以根据矿山排水泵的运行
状态监测数据，对泵进行自动控制，并能够与其他设备进行通信和数据交换。

系统的硬件部分包括：PLC控制器、电磁起动器、传感器、按钮开关、继电器、断路器、电源等。

PLC控制器是系统的核心部件，它负责接收传感器采集的泵的运行状态数据，根据设定的逻辑程序进行系统控制。

传感器主要用于对矿山排水泵的运行状态进行监测，常用的传感器有压力传感器、流
量传感器、温度传感器等。

这些传感器将采集到的数据传输给PLC控制器，以便进行控制
和决策。

按钮开关用于手动控制矿山排水泵的开关、停止和运行状态的切换。

继电器用于控制
电源的通断，保证系统的安全运行。

电源为系统提供电能支持，断路器用于系统的过载保护。

在软件部分的设计中，需要先确定矿山排水泵的工作逻辑和控制规则。

根据系统的需求，编写逻辑程序，包括开启、停止、泵的运行状态监测等功能。

可以采用Ladder图、ST 图等编程语言进行编写。

设计完成后，通过调试和测试，确保系统的稳定性和可靠性。

可以通过监控显示器来
实时显示矿山排水泵的工作状态，也可以通过远程监控的方式对系统进行监控和控制。

基于-PLC的井下排水控制系统设计

摘要矿井下排水设备的正常运行对保障矿井正常安全生产起着相当重要的作用。

目前，国内大部分矿山排水系统仍旧使用继电器控制的常规手段，人为地进行检查。

这种检查和控制的手段因控制线路复杂，可靠性低，工作强度大已不能满足矿业开发的设备运行和要求。

本文设计的排水控制系统由PLC与PC监控的组合控制，这样它避免了常规继电器控制方法的短缺和限制，改进了运行的可靠性和稳定性。

这种系统具有较长工作寿命和维护方便的特性。

依据一些矿井的现实情况，本文首先选择和设计排水设备，然后设计了基于排水控制要求的自动控制系统。

本系统采用西门子S7-300系列PLC并具有自动，半自动和手动工作模式可供选择。

为了防止长期运行水泵和管道磨损严重及防止备用水泵和管道的电动机和电气设备长期闲置受潮或其他故障没有被发现，本系统设计了水泵及管道的自动轮换工作制。

又根据“避峰填谷”的原则和系统抗干扰的能力完善控制系统。

总而言之，PLC与PC机组合的自动排水系统的优点是传统继电器控制系统无法媲美的。

同时，该系统也改善了现有排水系统存在的不足。

因此，它对矿井安全、自动化生产具有相当重要的意义。

关键词排水系统，PLC，自动控制，抗干扰ABSTRACTThe normal use of drainage under mine well is very important Equipment for ensuring normal Production of mine well. At present, most drainage systems of all domestic mines well adopt conventional means of relay Controlling, inspected artificially .This kind means of inspection and control can’t meet the requirement of mining development for its plicated control circuit, low reliability of equipment running and great working intension. The automatism 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 stability .This system has characteristics of long operating life-span and Convenient maintenanceAccording to actual conditions of some mine well, at first this text chose and designed equipments, then designed auto control part based on drainage Control request. This system adopts S7-300 PLC series produces by SIEMENS and has automatic, semiautomatic and manual working modes to choose. In order to prevent running water pumps and pipelines from wearing too badly and prevent electromotor 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. According to the principle of "avoiding the peak to the valley" and the ability of anti-jamming to improve the control system.In conclusion, the automatism drainage system bining PLC with PC has Advantages that conventional system controlled by relay is unable to e up to. At the same time, this system has made up a variety of shortage of the automatism drainage system in existence. So it has very important meaning for secure automatic production of mine.Key Words drainage system, PLC, auto control, anti-jamming目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1绪论 (4)1.1矿井下排水系统概况 (4)1.2国内外研究现状 (5)1.3本课题研究的主要内容及意义 (5)2井下排水控制系统介绍 (6)2.1功能设定 (6)2.2控制系统总体结构 (7)2.3统中的检测元件 (8)2.3.1 水位测量 (8)2.3.2 压力测量 (9)2.3.3 流量测量 (9)3井下排水控制系统设计 (10)3.1可编程控制技术 (10)3.1.1 可编程控制器的主要特点及功能 (10)3.1.2 可编程控制器的发展趋势 (11)3.1.3 PLC系统选型 (12)3.1.4 PLC控制系统的主要抗干扰措施 (13)3.2 PLC的软件设计 (15)3.2.1 操作方式的选择 (15)3.2.2 水泵及管路的自动轮换工作 (16)3.2.3 水泵启动过程的程序实现 (19)3.3监控画面设计 (30)结论....................................................... 错误!未定义书签。

矿山排水泵PLC自动控制系统设计

矿山排水泵PLC自动控制系统设计矿山排水泵是矿山排水系统中不可缺少的设备，在矿山生产过程中起到重要的作用，为矿山生产安全和稳定提供保障。

随着科技的不断发展，矿山排水泵的自动控制系统已经成为矿山生产自动化的重要组成部分。

本文将对矿山排水泵PLC自动控制系统的设计进行详细介绍。

一、系统功能矿山排水泵PLC自动控制系统主要分为三大功能模块：自动调节模块、告警处理模块、数据采集模块。

1. 自动调节模块系统的自动调节模块能够根据水位高低自动控制矿山排水泵的启停及转速，实现对矿山排水泵的自动化控制。

同时，自动调节模块还可以根据矿山排水泵的运行状态进行调节，确保系统运行稳定。

2. 告警处理模块系统的告警处理模块能够实时监测矿山排水泵的运行状态和异常情况，并及时发出告警信息，防止设备发生损坏或停机。

告警处理模块还可以在设备发生异常时，通过语音或短信等方式向用户发送警报信息，以便及时处理故障情况。

3. 数据采集模块系统的数据采集模块能够实时采集矿山排水泵的运行数据，包括流量、压力、电流等参数，并通过系统平台进行实时监测和分析处理，为系统的运行管理提供数据支持。

二、系统设计1. 系统结构本系统采用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制核心，通过与液位传感器、电流传感器、压力传感器等设备连接，实时采集运行数据，并根据采集的数据信息进行控制策略调节，实现对矿山排水泵的自动化控制。

2. 系统实现系统采用传统的双机热备模式，主控制器和备用控制器通过以太网和交换机进行连接，实现实时通讯。

系统通过PLC编程对设备进行管控，包括对矿山排水泵的启停控制、电机转速调节、矿山排水泵运行状态的监测等，同时还实现了对系统数据的采集和处理、数据存储等功能。

在系统的编程设计中，采取了多种保护措施，保证系统的安全稳定性，防止异常情况的发生，同时还实现了对系统的远程监测和控制，实现了对系统的远程维护和优化。

矿山排水泵PLC自动控制系统设计

矿山排水泵PLC自动控制系统设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：矿山排水泵PLC自动控制系统设计随着我国矿山开采规模的不断扩大，矿山排水工作也变得愈发重要。

矿山排水泵是矿山排水工程中不可或缺的设备，其运行状态的稳定性和效率直接关系到矿山的正常生产和安全生产。

为了更好地对矿山排水泵进行控制和监测，提高其工作效率和可靠性，需要设计一套PLC自动控制系统来完成这一工作。

一、系统组成矿山排水泵PLC自动控制系统的组成主要包括：控制柜、PLC控制器、传感器、泵、通讯模块等。

1. 控制柜：用于安装PLC控制器、继电器、按钮开关等设备，提供对系统的集中控制与监控。

2. PLC控制器：作为系统的核心部件，负责控制泵的启停、调速等操作，以及与其他设备的通讯与数据交换。

3. 传感器：用于采集矿山排水泵及其相关设备的运行状态、工艺参数等信息，供PLC 控制器进行分析和判断。

4. 泵：作为执行部件，将PLC控制器发出的指令转化为相应的动作，完成排水泵的启停、调速等操作。

5. 通讯模块：与上层监控系统或者远程终端进行数据交换，实现对矿山排水泵PLC 自动控制系统的远程监控和操作。

二、系统功能1. 自动启停控制：实现排水泵的自动启停控制，根据矿井的水位变化，自动调节泵的启停状态，保持矿井内水位在安全范围内。

2. 变频调速控制：通过PLC控制器对排水泵进行变频调速控制，根据矿井的水位变化和排水需求，精确控制泵的转速，提高排水效率，降低能耗。

3. 故障诊断与报警：通过传感器采集泵的运行状态、电流、温度等参数，实时监测泵的运行情况，一旦出现异常，及时发出报警信号，并进行故障诊断。

5. 数据记录与分析：对矿山排水泵的运行数据进行记录和分析，为矿山排水工作提供数据支持，为设备维护和管理提供依据。

三、系统设计1. 控制策略：根据矿山的实际情况和排水需求，确定合理的控制策略，包括启停控制策略、变频调速策略、报警处理策略等。

2. PLC选型：选择适合矿山排水泵控制的PLC控制器，考虑其控制精度、速度、通讯能力等方面的性能指标，以及系统的可靠性和稳定性。

基于PLC的煤矿水泵控制系统设计设计

毕业设计任务书专业年级学号学生姓名任务下达日期：年月日毕业设计日期：年月日至年月日毕业设计题目：基于PLC的煤矿水泵控制系统设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1、熟悉煤矿水泵系统的工作方式和控制要求，了解PLC在工业过程控制的一般方法；2、熟悉S7-200系列PLC的硬件模块，学习并掌握编程监控软件的使用及控制软件的编制；3、完成煤矿中央泵房系统就地控制系统PLC模块的配置，模块硬件连接图，编制控制程序；4、翻译近5年的相关英文资料（或论文）一篇，中文字数不少于3000汉字；5、完成毕业设计论文的撰写。

指导教师签字：郑重声明本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。

所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。

本论文属于原创。

本毕业设计的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：摘要排水设备在煤矿生产建设中是必不可少的大型固定设备。

一个煤矿排水泵站，一般来说，由多台排水泵组成，它贯穿整个排水系统起着非常重要的作用。

因为积水受环境的影响比较大，所以排水泵的运行数量也要做相对的变化。

现在以微处理器为核心的可编程控制器(PLC)已逐步取代了继电器控制，广泛应用于各行各业的自动控制领域。

本文结合当前控制技术，设计了自动控制系统在矿井排水系统中的应用。

以西门子S7-200系列PLC作为中心控制单元，并扩展了必要的数字量输入模块，模拟输入模块和通信模块。

设计了自动和手动控制两种控制模式，可以根据不同情况选择控制方式。

自动模式下，实时测量水仓的水位，根据水位的变化和水仓水位变化速度，并充分考虑“避峰就谷”的原则，自动决定开启水泵的时间和台数，保证安全的基础上，尽可能降低电力消耗成本，来实现经济高效的煤矿生产。

关键词：井下排水系统； PLC；自动控制ABSTRACTPumping equipment in coal mine production is indispensable in the construction of large fixed equipment. A coal mine drainage pump station, in general, there are composed of many sets of drainage pumps, it runs through the drainage system plays a very important role. Because water is affected by environment is larger, so the operation of the drainage pump number also should make relative changes.Now with microprocessor as the core programmable controller (PLC) has gradually replaced the relay control, automatic control field is widely used in all walks of life. Combining with the current control technology, automatic control system is developed in our country, the application of the mine drainage system. With Siemens S7-200 series PLC as central control unit, and expanded the necessary digital quantity input module, analog input module and communication module.Designed for automatic and manual control two kinds of control mode, can choose according to different situation control mode. Automatic mode, the real-time measurement of water warehouse water level, according to the change of water level and water warehouse water level change speed, and give full consideration to the principle of "peak to valley", automatically determines the time of open the pump and the Numbers, ensure safety, on the basis of as much as possible, reduce the power consumption cost, to achieve economic efficiency of coal mine production.Key words: Underground drainage system ;PLC ; automatic control目录1 绪论 (6)1.1 煤矿井下排水重要性 (6)1.1.1 矿井水的来源 (6)1.1.2排水重要性 (6)1.2国内外研究状况 (7)1.2.1 国内研究状况 (7)1.2.2 国外研究状况 (7)1.3本课题研究的主要内容 (8)1.4小结 (8)2煤矿泵房自动控制系统 (9)2.1 可编程控制器技术概况 (9)2.1.1 可编程控制器的产生和发展 (9)2.1.2PLC的系统组成 (10)2.1.3PLC的工作原理 (11)2.1.4 PLC的功能特点 (13)2.2主排水控制系统 (16)2.2.1排水系统原理 (16)2.2.2系统组成 (17)2.3离心式水泵排水系统 (18)2.3.1 离心泵排水系统组成部分 (18)2.3.2 射流泵的工作原理 (19)2.3.3射流泵的特点 (20)2.4离心式水泵的启停过程 (20)2.4.1 启动过程 (20)2.4.2 停机过程 (21)2.5小结 (21)3主排水自动控制系统的硬件设计 (22)3.1主排水自控系统主要设备选型 (22)3.1.1主要硬件选型 (22)3.1.2 PLC 的选型 (23)3.2各模块地址分配 (27)3.3排水自动控制系统硬件连接 (30)3.4 小结 (36)4 自动控制系统的程序设计 04.1主程序的编程 04.2水位判断 (2)4.3 水泵轮换工作 (3)4.4 模拟量采集 (5)4.5 避峰就谷原则 (7)4.6 自动控制 (9)4.7小结 (10)5 PLC控制系统的可靠性设计 (11)5.1 PLC控制系统的干扰因素 (11)5.1.1电源引入的干扰 (11)5.1.2 I/0信号线引入的干扰 (11)5.1.3接地线引入的干扰 (11)5.2 PLC控制系统的抗干扰措施 (12)5.2.1电源系统的抗干扰措施 (12)5.2.2 I/0通道的抗干扰措施 (12)5.3 小结 (12)总结 (13)1 绪论1.1 煤矿井下排水重要性1.1.1 矿井水的来源矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致，其水源主要是含水层水、采空区老塘水、地表水、大气降水和断层水。

基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统设计

基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统设计摘要：煤矿井下开采，采用自动化控制系统，离不开PLC技术，不仅能够减少作业人员的工作量，也节约了大量的企业运行成本，提升了企业的工作效率和生产效率，对于煤矿开采环境的改善起到了关键作用。

尤其在煤矿井下排水自动化系统的开发上，运用可编程逻辑控制器，也就是PLC技术，进行系统的应用，将各类重型煤矿设备等进行自动化监控，实现煤矿井下自动化控制以及机电一体化技术的运行。

关键词：PLC；煤矿井下排水；自动控制系统1.煤矿井下排水的重要性煤矿井下的涌水主要有地表渗透水和煤矿开采工作过程中产生的老空积水、采空区积水及生产用废水，由于煤矿井下水文地质条件复杂，如不及时排除煤矿井下的涌水，轻者会造成水淹巷道，严重时会威胁到井下工人的生命安全和损坏矿井设备。

煤矿井下各工作面的涌水经工作面排水泵排至大巷水沟，再由大巷水沟汇至井底中央水仓，由中央水泵排至地面污水仓。

经地面污水处理站处理，达到环保要求后，一部分排至清水仓，用于井下生产用水，一部分排至地面。

如若不能及时排出煤矿井下的涌水，就会造成水灾，致使井下的开采设备等受到损失，造成煤矿企业经济受到损失的同时也严重影响工作人员的生命安全。

因此，煤矿企业实行排水自动控制系统是必然趋势。

1.当前煤矿井下排水系统的不足当前广泛采用的井下排水系统以手动操作为主，所有的运作都需要人的控制来完成，各种操作手柄和机械仪表较多，智能化程度极低。

具体而言，当前的煤矿井下排水系统存在以下不足：2.1可靠性差由于当前的井下排水系统需要频繁的人工干预才能完成排水作业，受人的经验和熟练程度影响较大。

系统中大量的机械触点在长期使用中容易出现拒动或误操作。

2.2效率低现有的井下排水系统以人工操作为主，可实现自动控制的功能不多，依赖于人的手工操作来完成各种复杂的排水作业，其工作效率自然不高。

2.3成本高在缺乏自动化控制的条件下，排水系统的所有关键操作都需要由人来操作，占用大量人才物力，维护费用也居高不下。

基于PLC的煤矿井下监测系统设计

基于 PLC的煤矿井下监测系统设计摘要：利用集成电路及电子信息技术实现对煤矿开采环境的准确监控，是保证安全开发和利用煤气资源的重要方法，然而受限于煤矿开采环境限制，通常煤矿工作人员井下作业时间较长，监控设备对功耗、作业时间及信号传输稳定性等具有很高要求。

因此，有效利用现代电力电子技术优化改进煤矿井下监测系统，保证监控设备运行的可靠性、物理参数采集的准确性和数据传输的稳定性，是推进煤矿行业健康持续发展的关键。

关键词：PLC；煤矿井下；监测系统；系统设计1对PLC技术的介绍PLC技术的中文意思是可编程性控制器，通过这种控制器可以实现设备的智能化控制，与传统的单片机技术相比较，其控制能力更高，PLC控制技术由中央处理单元、存储器以及逻辑运算组件等构成。

而且该技术可以由用户自行进行程序设计，兼容性较强，通过组合不同的控制器可以发挥更大的作用。

该技术最早出现在美国，经过几十年的发展技术已经相当成熟，但是随着其他技术的发展需要积极与其它技术进行融入，以发挥更大的应用价值。

PLC技术之所以可以在工业领域发挥巨大的作用，离不开其卓越的技术优势。

主要的优势有以下几点：一是成本低，PLC技术与设备进行融合，如果其造价太高就会降低企业的利益，但是控制器的性价比非常高；二是通用性强，可以通过更改指令操控其运行，而且编程学习比较简单，具备电气知识以及简单文化能力就可以学会编程技术；三是PLC技术的稳定性较强，对应用环境的没有太大的要求，具有极高的适应性，而且厂家在生产时都有严格的标准，同系列的产品可以兼容使用。

2分析PLC的煤矿井下监测系统设计2.1井下排水监测系统设计2.1.1硬件架构在系统的硬件组成中，包含实现监控的各种传感器，对于传感器的选择，要进行温度、流量、压力、真空度等参数的检测，传感器检测的精度对于系统的控制具有重要的影响，对于传感器的精度，需综合考虑系统的控制及成本进行选择。

系统采用西门子S7-300PLC作为控制中心，实现对井下排水系统的监控。

矿山排水泵PLC自动控制系统设计

矿山排水泵PLC自动控制系统设计矿山排水泵PLC自动控制系统是一种利用PLC技术对矿山排水泵进行自动控制的系统，可以实现对排水泵的启停、运行状态监测、故障检测等功能。

本文将详细介绍矿山排水泵PLC自动控制系统的设计。

矿山排水泵PLC自动控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计主要包括PLC选择、输入输出模块选型以及电气连接等方面；软件设计主要包括PLC程序设计和人机界面设计两个方面。

在硬件设计方面，首先需要选择适合的PLC。

常见的PLC品牌有西门子、台达、施耐德等。

在选择时需要考虑其性能、可靠性以及后期维护等因素。

根据实际需要选择相应的输入输出模块，用于接收传感器信号和控制执行器。

还需设计合理的电气连接方式，确保信号的传输和控制的可靠性。

在软件设计方面，首先需要根据实际需求编写PLC程序。

程序包括初始化程序、控制程序以及报警程序等各个部分。

初始化程序主要用于对输入输出模块进行初始化设置，确保各个模块正常工作。

控制程序用于实现矿山排水泵的启停和运行状态监测等功能。

报警程序用于检测故障并进行相应的报警处理。

还需编写人机界面程序，用于人机交互和操作控制。

人机界面可以使用触摸屏或者计算机等设备进行显示和操作。

矿山排水泵PLC自动控制系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面，需要选择合适的PLC和输入输出模块，并进行电气连接设计。

在软件设计方面，需要编写PLC程序和人机界面程序，并分别实现启停、运行状态监测和故障检测等功能。

通过PLC自动控制系统的设计和实施，可以提高矿山排水泵的运行效率和可靠性，减少人力资源的浪费，并确保工作环境的安全。

基于PLC矿井排水控制系统的设计

基于ＰＬＣ矿井排水控制系统的设计
第３４卷２００６年第８期
论文编号：１００１－３９５４（２００６）０８－００９７－９８
基于ＰＬＣ矿井排水控制系统的设计
刘生建１邱晓芬２
１龙岩学院物理与机电工程学院福建龙岩３６４０００２龙净环保有限公司
（２）系统根据水位可自动实现水泵的轮换工作，延长了水泵的使用寿命。
（３）ＰＬＣ通过电极式水位检测装置自动检测水位信号，从而判断矿井的涌水量，自动投入和退出水泵运
参考文献１全国煤炭技工教材编审委员会．矿山电力拖动与控制．北京：煤
炭工业出版社，２００２．２廖常初．可编程序控制器应用技术．重庆：重庆大学出版社，
同组的若干台水泵均为并联运行，且在高水位时，两组水泵能由ＰＬＣ控制轮换工作。每台水泵装有声光报警电路，当某台泵或所属阀门故障、某
趟管路漏水时，系统自动发出声光报警，同时将故
障泵或管路自动退出轮换工作，其余各泵和管路继
续按一定顺序自动轮换工作，以达到故障泵早发
现、早处理，以免影响矿井安全生产的目的。为防
２排水控制系统的硬件组成
接口分配图中ＳＢ１、ＳＢ２对应水位自动检测装置的１Ｋ、２Ｋ，为ＰＬＣ的两个输入点；另有控制两组水
根据排水泵的控制要求，矿井排水泵自动控制系统主要由水位检测装置和排水自动控制（ＰＬＣ）两部分组成。
２．１水位检测控制装置
水位检测控制装置的主要作用是根据水仓水位的高低，发出自动开泵、停泵的控制信号。它是由反映水位变化的传感元件与其控制的电路构成。选用电极式水位控制器，利用矿井水的导电性能，由水位电极与半导体开关电路配合实现水位控制。电路如图１所示。

基于PLC的矿井排水监控系统现场控制部分设计

目录摘要 (2)第一章煤矿井下排水自动控制系统的工作原理及组成 (3)1.1 概述 (3)1.2 工作原理 (3)1.3 系统组成 (3)第二章控制系统结构设计 (5)2.1 系统总体结构 (5)2.2 控制系统网络设计 (5)2.3 控制系统功能设计 (6)2.4 控制系统可靠性设计 (6)2.5 控制系统程序设计 (7)第三章 PLC井下排水自动控制系统 (9)3.1 PLC井下排水自动控制系统技术 (9)3.2 PLC井下排水自动控制系统分层 (10)3.3 影响PLC控制系统稳定的干扰因素 (11)3.4 PLC控制系统的抗干扰措施 (11)3.5 煤矿监测监控系统实例 (11)第四章结束语 (12)参考文献 (14)致谢 (15)摘要井下排水系统是煤矿生产中四大系统之一，肩负着井下积水排除的重要任务，然而，目前我国的井下排水系统仍由很多依靠传统的人工操作方式。

本文介绍了一种基于PLC的矿井排水监控系统现场控制的部分是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护、采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。

本文主要介绍了一种基于西门子S7-300 PLC的煤矿井下排水泵自动控制系统的设计方法和思路。

西门子S7-300 型PLC给出了煤矿井下排水系统的传感器及执行机构的配置方案、通信网络结构和系统功能设计，实现了对水泵进行自动控制，水位监测、自动启停水泵、故障自诊断等功能；同时也实现了水泵运行的合理调度，提高了设备利用率，达到了节能增效的效果。

并能与上位机通讯，实现远程控制和在线监测，提高了煤矿自动化水平和安全性。

该系统的使用必将提高煤矿生产的自动化水平，对煤矿安全生产具有重要意义，有利于排水自动控制系统的推广应用。

关键词：水泵 PLC 自动控制利用率远程控制AbstractUnderground drainage system is one of the four major coal production and shoulder the important task of underground water excluded, however, the underground drainage system in our country many still rely on traditional manual mode of operation.This paper introduces a PLC based control system on-site mine drainage control in part to coal mine safety and a variety of normal production and the concentration of the parameters or state monitoring, and relevant links to control, protect, mining, transportation,ventilation, drainage and other major production areas important to the safe operation of facilities.In this paper, which is based on Siemens S7-300 PLC's coal mine drainage pump automatic control system design methods and ideas.Siemens PLC S7-300 type of coal mine drainage system is given the sensor and actuator configuration, communication network structure and system functional design, to achieve automatic control of pumps, water level monitoring, automatic start and stop pumps, fault diagnosis, etc.function; but also to achieve a reasonable schedule to run the pump, improve equipment utilization, the effect of energy efficiency achieved.And can communicate with the host computer, remote control and online monitoring, improved level of automation and safety of coal mines.The use of the system will improve the automation level of coal production, coal mine production safety is of great significance, is conducive to the promotion of the drainage system of automatic control applications.Key words: water pump；PLC ；automatic；control of pump；utilization of remote control第一章煤矿井下排水泵自动控制系统的工作原理及组成1.1 概述随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程序控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。

矿山排水泵PLC自动控制系统设计

矿山排水泵PLC自动控制系统设计一、概述随着电气自动化技术的不断发展，对于矿山排水泵的自动控制需求也越来越高。

传统的矿山排水泵控制系统普遍采用人工操作或简单的定时控制方式，存在着控制精度低、人力成本高等问题。

而采用PLC自动控制系统可以有效解决这些问题，实现矿山排水泵的智能化控制。

本文将对矿山排水泵PLC自动控制系统的设计方案进行详细介绍。

二、系统组成及功能1.系统组成矿山排水泵PLC自动控制系统一般由PLC控制器、传感器、执行元件、人机界面等组成。

PLC控制器是系统的核心，用于接收传感器信号、进行逻辑判断、控制执行元件的动作，并通过人机界面进行参数设置和监控。

2.系统功能（1）自动监测排水情况：系统可以实时监测矿山排水泵的工作状态，包括泵的运行状态、水压、水位等参数，并进行数据采集和处理。

（2）故障自诊断：系统能够自动检测矿山排水泵及其附属设备的故障状态，一旦发现故障即可及时报警并做出相应的处理。

（3）智能控制：系统可以根据矿山排水泵的当前工作状态和环境条件进行智能化控制，提高泵的运行效率和节能性能。

（4）远程监控：系统还具备远程监控功能，用户可以通过网络远程监控矿山排水泵的运行情况，并进行参数设置和控制。

三、系统设计方案1.传感器布置及信号采集在矿山排水泵PLC自动控制系统中，传感器的布置和信号采集是至关重要的。

一般来说，需要设置水压传感器、水位传感器、温度传感器等，以监测泵的工作状态和周围环境的情况。

这些传感器可以将采集到的信号通过模拟量或数字量的方式发送给PLC控制器，进行后续的数据处理和控制。

2.PLC控制器及程序设计PLC控制器是矿山排水泵PLC自动控制系统的核心部件，它采用基于 ladder diagram （梯形图）的编程方式，实现对泵的自动控制。

编程时需要考虑各种情况下的逻辑判断，包括泵的启动、停止、故障处理等。

还需要结合传感器信号和执行元件的控制进行综合设计，确保系统的稳定性和可靠性。

PLC技术下煤矿井下排水自动控制系统的设计与实现

PLC技术下煤矿井下排水自动控制系统的设计与实现针对煤矿井下PLC自动排水控制系统，研究其PLC控制设计和系统结构设计，并探讨其实现方式，提高PLC技术下煤矿井下排水自动控制系统水平，为煤矿井下安全提供保障。

标签：PLC技术：煤矿；井下排水；自动控制系统；设计与实现煤矿井下排水状况是关系采矿安全的一个重要因素，技术性要求较高，如果只依靠人工操作排水，不仅会增大工作人员负担，而且会造成排水系统运行效率低等问题，影响排水效果。

因此，设计以PLC技术为核心的煤矿井下排水自动控制系统，对工作效率提升、工作量减轻等有着重要作用，可以有效提高煤矿井下作业安全性。

1 PLC技术下煤矿井下排水自动控制系统的设计（1）系统结构设计。

本系统的设计目标是实现井下排水的无人值守自动化，需要系统具有自动控制、检查设备，完成自动排水的功能，对此，采取的系统结构设计应包括三层，分别是管理层、控制层以及现场层，其中，管理层是通过上位机来进行人机对话、远程控制，控制层是通过PLC完成相应的控制任务，现场层负责对井下情况的数据采集与上传。

具体来说，该系统的结构主要包括：1）PLC远程扩展单元，是系统的核心组成部分，具有数据存储、运算、处理功能，根据运算结果，完成水泵的启停；2）高压柜综保模块，负责的是收集、传递电机运行参数，并维修电机故障；3）执行部分，包括就地控制箱、PLC外围电控机，具有控制放水门、配水电机、水泵等设备动作的功能；4）检测部分，包括PLC检测体系、开关量信号等，开关量信号是由放水门、真空泵、配水阀以及电动闸阀等提供的；5）人机界面：属于PLC的外延设备，是排水系统水泵设备运行、煤矿井下排水等情况的显示界面，也是工作人员管理排水系统的平台[1]。

（2）网络组成设计。

在本系统的网络组成设计中，主要包括两大部分，分别是远程监控网络与现场级控制网络，其中，远程监控网络使用的是工业以太网，功能是实现上位机与现场控制层间的数据交换，由于PLC采用的是西门子S7-300系列，为保证远程监控网络结构的可靠，避免异构网络安装复杂的问题，在以太网通信模块上，也需选择西门S7-300系列对应的CP343-1，保证PLC、监控之间以太网通信的顺畅、可靠；此外，为避免电气、磁场等因素对通信信号准确性的干扰，系统还采取了以太网、光纤传输技术。

煤矿井下排水泵房PLC控制系统

煤矿井下排水泵房PLC控制系统文章介绍了罗克纬尔公司AB-PLC在井下排水泵房控制系统中的应用，介绍了在排水泵房中的设备配置、工作原理、实现方法及主要环节控制程序，使排水泵房实现远程自动化控制，从而达到降低劳动强度、降低运行成本、延长设备使用寿命、提高了工作效率及安全性等目的。

标签：排水泵房；PLC；自动化控制1 引言万利一矿是神东煤炭集团最北端一个千万吨级矿井，位于内蒙古鄂尔多斯市东胜区万利镇，矿井井田面积92平方公里，地质储量15.3亿吨，服务年限73年，全矿实现对井下生产系统的远程自动化控制。

为满足生产需要，需新建万利一矿31煤三盘区盘区排水泵房，并实现远程自动化控制。

2 井下排水泵房集中控制系统的概述该排水泵房设置工作、备用、检修三台水泵[1]，此处选用卧式多级离心泵，配套电机132kW，二趟DN200管路，一用一备。

正常涌水时，一趟工作，一趟备用；最大涌水时，二趟同时工作。

水泵工作制为：正常涌水时，一台工作，一台备用，一台检修，最大涌水量时，两台工作，一台备用或检修。

排水泵房的控制，宜为就地控制选距离集中监控，有条件时，可设计为自动化排水集中监控。

集中监控应装设电动机电流、电动机温度、轴承温度、启动水泵时真空度、排水管流量、水仓水位等监测装置，并应就地及集中显示，同时应能超限报警。

自动化排水集中监控，应根据水仓水位监测信号及水位变化率完成自动注水、闸阀的自动操作或多功能水泵控制阀的监测、自动开停，并应能轮换工作水泵。

集中监控装置与排水泵站分设时，与排水泵站之间应设置标志明显的启动联系信号。

机旁就地控制箱和集中监控装置应装设水泵紧停按钮。

矿井装备的安全生产监控系统，宜在排水泵房设置系统分站，并应将工况参数及必要的监测信息纳入安全生产监控系统[1]。

此系统中设计三台水泵及其附属的真空系统与管路电动阀、传感器等装置实现PLC自动化控制及运行自动检测，并通过人机操作界面及上位机以图形、图像、文字、数据等方式，形象、直观、实时的反映系统工作状态以及水仓水位、电机温度、轴承温度、两趟排水管流量等参数，并通过工业以太网将这些参数传至地面生产调度中心，与综合监测监控主机实现数据交换，以便进行实时监测监控水泵运行状态、水泵啟停控制方式选择、水泵自动轮换及故障报警等控制。

基于plc的排水系统控制设计

基于plc的排水系统控制设计【实用版】目录一、引言二、PLC 控制系统概述1.PLC 简介2.PLC 的组成及工作原理三、基于 PLC 的排水系统控制设计1.系统设计目标与要求2.系统功能模块划分3.系统硬件设计4.系统软件设计四、系统优点与不足五、结论正文一、引言随着工业自动化技术的不断发展，可编程逻辑控制器（PLC）已广泛应用于各种工业控制系统中。

排水系统作为煤矿生产中的重要环节，其自动化控制水平直接影响到矿井的安全生产。

因此，研究基于 PLC 的排水系统控制设计对于提高矿井排水系统的自动化水平具有重要意义。

二、PLC 控制系统概述1.PLC 简介可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称 PLC）是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机，具有逻辑控制、顺序控制、计数、计时等功能。

2.PLC 的组成及工作原理PLC 主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）模块、通信接口等组成。

其工作原理是通过对输入信号进行处理，根据预先编制好的程序产生相应的输出信号，从而实现对设备的控制。

三、基于 PLC 的排水系统控制设计1.系统设计目标与要求（1）设计目标：实现矿井排水系统的自动化控制，提高排水系统的运行效率和安全性。

（2）设计要求：系统具备水位监测、水泵控制、故障报警等功能，能够实现远程控制。

2.系统功能模块划分（1）水位监测模块：通过水位传感器实时监测水仓水位，并将监测数据传输至 PLC。

（2）水泵控制模块：根据水位监测模块提供的数据，通过 PLC 控制水泵的启停、切换等操作。

（3）故障报警模块：当系统出现故障时，及时发出报警信号，提醒相关人员进行处理。

（4）远程控制模块：通过通信接口实现与上位机的数据交换，实现远程监控与管理。

3.系统硬件设计（1）PLC 选型：根据系统功能需求，选用性能稳定、扩展性强的 PLC。

（2）传感器选型：根据水位监测需求，选用精度高、响应速度快的水位传感器。

一种基于PLC的矿井排水监控系统设计

一种基于PLC的矿井排水监控系统设计本文介绍了一种使用西门子PLC设计的矿井主排水监控系统。

该系统采用可靠高的PLC控制系统、辅以高精度的传感器和优化的监控软件程序，实现了实时监控主排水泵房性能参数、状态参数和电机的电气参数并能实现远程通讯。

从而提高了主排水泵房设备的自动化管理水平，有力地保证了主排水泵房设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据。

达到无人值守、减人增效的生产要求。

标签：西门子PLC;软件程序;远程通讯;自动化管理引言通风、采掘、运输和排水是煤矿四大主要系统，主排水系统又分为采区泵房和中央泵房，矿井设计时一般是采区泵房的水排向中央泵房，由中央泵房直接将污水排向地面，从而保证整个巷道的安全，由于井下工作现场条件恶劣，水质较差，设备故障发生率较高，一旦发生故障，将会对整个矿区生产和安全造成重大影响，故而有必要建立一套功能完善的排水自动化监控系统，目前矿井主排水系统都存在人工依靠经验排水，或者部分关键参数（如流量、压力）监测精度较低、监测内容不全面、未实现远程监控等缺点。

采用先进、可靠的传感器和计算机技术来实现主排水的设备性能及状态实时监测，以此在生产过程中掌握泵房设备运行参数和状态是主排水监控系统[1]发展方向。

改变传统的设备管理方式，提高主排水泵房设备的自动化水平，以此保证主排水泵房设备的安全可靠运行，本文介绍了一种基于PLC的主排水监控系统，该系统采用西门子300系列的PLC[2]作为控制核心，并且通过矿井网络与井上控制室计算机联网实现主排水泵房的远程监视和控制，从而达到无人值守的生产要求。

1.被控泵房的硬件设备及监控要求（1）设计方案中的排水泵房的主要被控设备：3台电压为10KV的电机及配套离心式主排水泵，3台高压开关及软启动器，还有相关的供电照明等辅助设备，主排水泵房管道上各有1台主排水闸阀及2台分水闸阀，3台水泵共用2趟排水管道，高压电机预埋定子和前后轴承测温的PT100电阻传感器[3];离心水泵前后轴也都分别预埋了测温PT100电阻传感器，（1）该系统需要监控泵房的参数和性能为：（2）实时监测离心泵配用电机的电气参数;（3）实时监测设备的运行参数：电机和离心泵前后轴承温度、振动参数以及超限报警;（4）显示当前运行机号、电机开停状态;（5）实时监测离心泵参数：负压、正压、流量、闸阀及球阀的开停状态;（6）就地及远控控制每台设备的起停上位机保存各种设备的运行参数、报警信息、设备的开停时间、时长等信息2.系统的硬件结构本系统以上位机系统、矿井网络传输设备、隔爆兼本安型PLC控制箱、本安操作台、本安负压、正压传感器、隔爆闸阀和球阀、本安流量传感器等组成，主要由信号测取装置和传感（变送）器、上位机及通讯装置及其他设备组成。