煤矿用水泵房监控系统讲课

液位自动控制模式
实时曲线介绍
• 1.显示当前变量的变化趋势 • 2.实时观察数据的起伏 • 3.针对液位信号，可通过实时曲线观察水位的上升速度，
是决策是否需要开泵的依据 • 4.通过拖动鼠标，点击曲线指定位置可显示在这位置的变 量的数值
集中调度室
就地操作控制箱
CXH24 矿用本安型操作箱 技术参数 工作电压：12VDC 工作电流：≤395mA 转换开关：分集控与单控两个档位； 启动按钮：作为关联设备的启动信号； 停止按钮：作为关联设备的停止信号； 复位按钮：作为关联设备的复位信号； 急停按钮：作为关联设备的急停信号； 功能 主要用于煤矿井下水泵房系统控制系 统等地作为就近控制箱。
2号脚接负
电动球阀
DFH20/7(1寸管，DN25)
接线点 ：V+（红色线-电源正），V-（白色线-电源 负）， K（绿色线-控制信号）
V+与V- 通电且K点和V-未接通时 关球阀
V +与V-通电且K点和V-接通时 开球阀
MZ941-XH
电动闸阀
流量计
（LCZ-803）
测量范围：DN80mm～ DN2000mm（当前 DN175mm） 供电电压：AC 127V±10％ 输出信号：光隔离4～20mA 电缆长度：传感器到转换器电缆长度，10m、20m 、 30m…200m任选。 数据存储：累计流量、累计运行时间及各项参数设 置，掉电后可保存100年。
工作电流：≤50mA 过载能力：200%最大测量值
接线方式 ： 红色线 —— 电源24V+ 白色线 —— 电源24V-&信号绿色线 —— 信号+
电缆浮球开关工作原理
• 电缆浮球开关拥有两个腔室，在加工电缆浮球开关的时候使用特殊工
艺使之完全密封。通过电缆端头的平衡锤可调整不同的开关点。它是 利用重力与浮力的原理设计而成，适用于控制液泵工作，调节液位， 也可装于潜水泵对电动机进行控制和保护。简单的工作原理：电缆浮 球液位开关(浮动开关)主要包括浮漂体、设置在浮漂体内的大容量微 型开关和能将开关处于通、断状态的驱动机构，以及与开关相连的三 芯电缆。简单地说，就像浮球阀门一样的工作原理，区别是它控制的 是水阀，而电缆浮球开关控制的是开关的动作。
七 、传感器简介
1 连接线接入喇叭嘴时，内腔电缆护套长度只能留10—15毫米。 2 喇叭嘴橡胶圈安装时有密封层的一侧应朝外侧放置 液位传感器
GUY10矿用液位传感器 防爆型式：矿用本质安全型 本安参数： 工作电压：12～18V DC 测量范围：0～6m 基本误差：±2% 输出信号：4～20mA
防爆标志；：ExibI
B 手动：将工作方式选择开关打在“手动”位置 1）操作人员根据水仓显示水位，人工选择射流管道及排水 管路，手动开停水泵及确定开泵台数，电机及其阀门的开、 停由PLC自动执行。 2）当运行的水泵出现轴承超温、开关故障、闸阀故障、流 量不够或压力突然降低时自动停止运行，并声光报警。 C 检修：维修人员用操作按钮可操作任一水泵电机、电动闸 阀、电磁球阀的开关，解除相互闭锁关系。电机仍然受开 关故障闭锁 电动闸阀受故障情况、逆水阀的开关状态与水泵运行状态 限制。
组态系统功能介绍
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1.运用3D模型展示水泵控制系统的工艺状况，直观简便 2.显示3台水泵、电动闸阀和电动球阀的运行状态 3.显示液位、流量计、正压、负压和闸阀开度的数值 4.显示当前运行水泵、电动闸阀的状态 5.水泵运行时会显示管路流水、井上流水等动态效果 6.设有单台水泵信息查看按钮，点击进入弹出单台水泵信 息页面，年12月22日
目录
一 二 三 四 五 六 七
项目简介 应用场所 控制结构图 控制流程 工作原理 项目配置 传感器简介
一、 水泵房集控系统简介
矿井水泵是煤矿生产的主要设备之一，实现井下泵房的
远程控制与监测，是综合自动化建设的重要组成部分。
目前，在矿井泵房的排水系统设计中，一般设置多台多级 离心水泵，一组工作、一组备用，并设置了用于轮换检修的水
二、 应用场所及组成
• 该监控系统主要用于井下水泵房。 • 水泵房一般由主副水仓、配水井、吸水井、水泵、阀门、
排水管道组成。
三、 控制系统结构图
水泵房配电系统图
水泵房控制系统图
上位机组态软件介绍
上位机组态软件选用北京三维力控科技有限公司开发的力控v6.1通用 版组态软件。 力控6.1通用版是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用 计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突 出特点。 工程师站组态软件上可实时显示各设备运行图，且图形画面之间具有 链接功能，可以很方便地切换其他画面显示。可显示实时曲线，显示年、 月、日各时间段的历史曲线和具体数据报表。当参数超限、控制对象故障 或状态变化时，能自动在当前画面以不同颜色进行显示。同时上位机提供 OPC数据，方便综合自动化平台使用，实现数据共享。
正压传感器
接线方式 ：1号脚接正
2号脚接负
测量范围：0～10MPa 供电电压：6V.DC,24V.DC 输出信号：4～20mA.DC 基本误差：0.5%F.S. 回程误差：不大于0.25%F.S. 重 复 性：不大于0.25%F.S. 超 负 荷：变送器能承受测量上限125％的压力
接线方式 ：1号脚接正
四 、控制流程
水泵启动流程：
管路阀打开 关闭真空泵
开到位信号
开启真空泵与电动球阀
达到正压
达到真空度
闸阀开到位
电动闸阀（出水）
开启水泵
启动完毕
水泵停止流程：
运行中
停止信号
关闭管路闸阀
闸阀关到位
关闭电动闸阀
停止水泵
五 、工作原理
一 实现集中控制和就地控制两种模式。 （1）、集中控制：有自动、手动和检修三种工作方式。 （2）、就地控制：有自动、手动和检修三种工作方式。 二 控制过程 A 自动: 在集控模式下，将工作方式选择开关打在“自动”位置； 1）开启液位自动模式，设定水仓低水位、高水位和上限水位信 号，由液位传感器连续监测水仓水位，当水仓水位处于高水位时， PLC将自动选定射流管路和待开水泵及排水管道，按照所设定的 控制流程自动启动待开水泵，各水泵根据运行时间自动轮换工作； 当涌水量较大或上限水位时自动投入必要数量的水泵。 2）可根据工况设定，以及时间、水位、煤矿用电负荷等参数， 根据避峰填谷的原则自动开启、停止水泵的运转。 3）当运行的水泵出现轴承超温、开关故障、闸阀故障流量不够 或压力突然降低时自动停止运行，并声光报警。
THE
END
谢 谢！
六、 项目配置
井上监控室主要配置： 上位机采用 研华工控机，三星显示器 上位机组态软件： 力控V6.1
井下水泵房主要配置： • KXJ1-127矿用隔爆兼本质安全型控制器 • 每台水泵配置一台CXH24就地控制箱 • 每个吸水井配置1个液位传感器 • 每台水泵配置1个负压传感器和1个正压传感器 • 电动球阀（根据水环式真空泵抽真空方式决定每台水泵使用 数量） • 电动闸阀(电压、管径、压力) • 矿用隔爆型真空可逆电磁启动器（控制配电闸阀） • 超声波流量计 • 光缆、网线、屏蔽电缆、接线盒
泵。这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂，人工很难做到 实时监控。另外，对于水泵启动前吸水管路的充水（抽真空）、 水仓水位监测、泵房内设备的运行与管理等工作，普遍采用人 工操作方式，传统模式操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素 多、启泵时间长、自动化程度低，已不能适应现代化矿井管理 的要求，因此，有必要使泵房水泵实现自动化监控。
负压传感器
GYD1(-100～100KPa)
测量范围：-100～100KPa 供电电压：6V.DC,24V.DC 输出信号：4～20mA.DC 基本误差：0.5%F.S. 回程误差：不大于0.25%F.S. 重 复 性：不大于0.25%F.S. 超 负 荷：变送器能承受测量上限125％的压力
GYD10(0～10MPa)
报警功能介绍
• 1.显示当前系统存在的报警信息 • 2.可以通过切换历史报警显示，显示所有报警信息 • 3.通过按任意时间段查询，得到需要的报警信息
液位控制参数配置介绍
• 1.监控中心控制液位自动模式的开启与停止 • 2.配置液位自动所需要的参数：第一开泵水位、第二开泵
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水位、第一停泵水位、第二停泵水位、阀门开度基准值、 流量正常基准值、正压正常基准值、负压正常基准值，上 述参数视现场情况和工艺决定的 3.每台水泵配置可控开关，实现水泵的运行和备用状态的 切换 4.液位自动模式会根据当前水仓的液位进行比较开停泵水 位选择开停泵指令，实现水泵无人值守