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中马村矿主排水智能自动监控系统资料
主要设备信息
中马村矿新泵房共有水泵12台水泵,型号:MD600--556,排水量:600扬程:330m。电机型号:YB560M2—4W,功率:710kw,电压:6kv
技术改造措施
本系统采用矿用隔爆兼本安型可编程控制器,该控制器PLC采用西门子S7-300系列,采用射流或真空泵进行抽真空,通过在现有设备的基础上进行安装相关设备及传感器,实现对现场的开关量、模拟量等信号的采集控制,以PLC为控制中心,实现地面通过上位机开停水泵,现场利用操作台进行水泵开停操作。通过语音通信系统实现地面与井下操作台实现语音对讲。
施工方:徐州中矿大华洋通信设备有限公司
施工时间:2010年1月---2010年11月
投运行时间:2010年12月
总投资:
改造前后工艺流程图
改造前:
电表
主排水泵
高爆开关
改造后:
电表
主排水泵
智能自动监控

在泵房配备一个本安操作台、十二个就地控制箱与一台PLC可编程控制器相结合,完成泵、电动球阀的就地控制,在原来的射流阀上并接一个电动球阀以达到电控的要求,同时配备水位、流量、温度、正压、负压等传感器。
(1)球阀改造:配备两个电动球阀分别在手动射流阀处并接一个和在手动出气阀处并接一个,经过改造实现了引水方式的电动控制。
(2)对于闸阀问题,因目前现场所用的闸阀为全自动,井下水泵房内水泵的出水阀是通过设定好的值进行自动开启阀门,考虑到该阀门的性能及其控制方法都很优越,故对中马矿现有的出水阀保持现有设备。
(3)配备一台操作台,完成泵、电动球阀的就地监测和控制。
(4)配备一台PLC可编程控制器作为主站,完成十二台泵的控制和数据采集,另外配备十二个就地控制箱作为从站,完成对每台水泵的就地控制。
(5)12台水泵分别配备一个流量计,监测每台水泵的流量。
(6)每个水仓分别配备一个水位传感器,完成对水仓水位的实时监测。
(7)每台泵配备一个正压传感器和一个负压传感器完成对泵的正压和负压的监测。
(8)每台泵配备一个电流变送器对泵的工作电流进行监测。
工艺原理图如下:
流量检测
水位检测
电机配电系统
1#泵系统
1#泵系统
2#泵系统
手动操作控制
HMI监控界面
S7—300PLC监控主站
·
·
·
水泵系统
阀门开关
电机开停
启动器状态
泵状态
阀门状态

矿用隔爆兼本安型可编程控制器
额定输入电压:AC660V;
输入功率:不大于32W;
内置西门子S7 300 CPU;
至少32路无源机械接点信号输入;
至少16路无源机械接点信号输出;
至少8路模拟量信号输入,模拟量输入转换误差不大于2%(相对于满量程);
开关量通道用ABB DC24V/5A继电器隔离;模拟量通道采用隔离栅隔离信号;
内置4AH UPS不间断电池。
矿用操作台
由指示灯、按钮、触摸屏等组成,完成整套系统的控制与监视。主要用于井下泵房各个设备的集中控制(泵的起停、电动闸阀开启、电磁阀开启以及控制方式的切换等)。见附件
矿用电动球阀
工作电压:24V DC(本安电源);
工作电流:≤80mA DC;
工作控制电流:≤5mA DC;
水压适应范围:0 ~7MPa;
水温适应范围:0℃~60℃;
球阀开启速度:≤15秒;
球阀开启通径:6″~2'。
水位传感器
量程:1-15m,盲区:-;
输出:4~20mA;
精度:%×最大量程;
工作电压:DC9~36V;
功耗:<。
正压传感器
压力变送器对动态和静态压力测量是非常适合和通用的。具有卓越的抗腐蚀性、高稳定性和高密度。由于它的固有频率和坚固的结构,使该变送器经得起强烈的冲击和振动。用于检测出口电动闸阀是否打开。
负压传感器
压力变送器对动态和静态压力测量是非常适合和通用的。具有卓越的抗腐蚀性、高稳定性和高密度。由于它的固有频率和坚固的结构,使该变送器经得起强烈的冲击和振动。用于检测水泵抽真空时的压力,根据该压力判断泵体内是否充满水,作为水泵启动的主要条件。
超声波流量计
工作电压:AC127V、50HZ;
消耗功率:不大于10w;
被测介质温度:0-150;
矿用就地控制箱
由指示灯、按钮、数显表等组成,就地完成单台水泵的控制与监视。主要用于井下泵房各个设备的控制(泵的起停、电动闸阀开启、电磁阀开启以及控制方式的切换等)可以与操作台联合使用。
9)工控机
型号:P4 "LCD;
工作电压:AC220V;
消耗功率:不大于250W。
(改造前后排水量及用电量见