基于s7-300 plc 的煤矿井下排水自动控制系统.pdf

ISSN 1671- 2900 采矿技术
第 7卷
第 2期 2007年 6月

CN 43- 1347 /TD M in ing T echno logy, V 7, N o. 2 Jun. 2007
基于 S7- 300 PLC的煤矿井下排水自动控制系统
张
涛, 王攀攀, 王
莹
(中国矿业大学信电学院,
江苏徐州市
221008)
摘
要: 根据煤矿井下主排水系统的控制要求, 自主设计了利用西门子 S7- 300系列 PLC
及通讯网络来实现水泵机组及附属设备自动控制系统, 在提高排水效率以及井下安全生
产方面具有一定的优势。
关键词: PLC; 矿山排水; 自动控制
煤矿井下主排水装置是煤矿生产的重要机电设 1. 2
网络结构设计
备, 主要包括水泵、吸水管、排水管及其附件。由于考虑到运行、维护等特点, 在地点上该系统采用
其连续运行时间长、功率大并且效率较低, 是煤矿最三级控制结构, 用户可以在调度中心、PLC 控制柜以
大的耗电设备之一, 在原煤生产成本中占很大比重, 及就地箱完成对系统的监控(见图 1)。综合考虑系
据统计, 排水系统耗电量通常占煤矿用电的 20% 统的实时性、可靠性以及传输距离等要求, 监控网络
以上。采用 PROFIBUS DP现场总线与工业以太网相结合
鉴于以上情况, 研制了一套基于西门子 S7 - 的形式, PLC 与远程扩展模块之间采用 PROFIBUS
300 PLC 的井下排水自动控制系统。 DP现场总线通讯模式。
用户在就地控制箱完成对于单台水泵运行方式
1
系统设计
的设定, 将其设定为就地、半自动、全自动 3种方式
1. 1
系统组成设计中的任意一种。当设定为全自动时, 水泵将根据水
系统由 PLC (可编程逻辑控制器)及其远程扩位等条件自动启停。所以, 3 级控制结构主要是针
展模块、触摸屏、检测部分(模拟量和开关量)、执行对就地和半自动两种方式。
部分、高压柜综保单元等组成。就地方式下, 用户在就地箱完成对单台水泵的
( 1) PLC 及其远程扩展模块。系统的核心部操作; 半自动方式分为触摸屏集控和调度中心集控
分, 完成对于监测量的处理、运算和存储, 并根据监两种(在触摸屏进行设定), 分别对应触摸屏一键启
测结果控制水泵启停等。停和集控中心一键启停。
( 2) 触摸屏。 PLC 的延伸外围设备, 实时生动
的显示水泵当前状态, 并为用户提供水泵控制平台。
( 3) 模拟量检测部分。主要完成对监控需要的
模拟量的采集和处理, 并送入 PLC。主要包括水仓
水位传感变送器; 流量传感器; 压力传感变送器; 负
压传感变送器; 温度巡检仪及传感器等。
( 4) 开关量检测部分。将电动闸阀、电动球阀、
真空泵、放水门、配水阀等的工作状态与启闭位置等
开关量信号接入 PLC, 监测系统当前运行状态。
( 5) 执行部分。由就地控制箱、PLC 柜的外围
电控机构组成, 可完成对水泵、电动闸阀、配水阀电
机、电动球阀、真空设备及防水门控制。
( 6) 高压柜综保单元。电机运行参数采集、传
输以及故障保护。图 1
系