郭傳奇

摘 要：對礦井排水系統(tǒng)進行概述，并在此基礎(chǔ)上對PLC技術(shù)在礦井排水系統(tǒng)全自動控制中的具體應(yīng)用進行研究，期望能夠?qū)μ岣叩V井排水系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性有所幫助。

關(guān)鍵詞：礦井；排水系統(tǒng)；PLC技術(shù)；控制

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0063-01

1 礦井排水系統(tǒng)概述

礦井排水系統(tǒng)是保障礦井安全生產(chǎn)的重要裝置，必須確保排水系統(tǒng)安全、可靠的運行。同時，由于礦井排水系統(tǒng)的耗電量占礦井總耗電量的比重較大，所以也要確保排水系統(tǒng)運行的合理性和經(jīng)濟性。根據(jù)排水方式的不同，可將礦井排水設(shè)備分為移動式排水設(shè)備和固定式排水設(shè)備。其中，移動式排水設(shè)備可隨著水位的下降而移動，主要用于淹沒坑道、掘進坑道的排水。固定式排水設(shè)備主要將設(shè)備固定安裝在泵房內(nèi)，以服務(wù)范圍為劃分依據(jù)，又可將固定式排水設(shè)備分為以下三種：①負責(zé)將大部分礦水排至地面的主排水設(shè)備；②負責(zé)將區(qū)域水排至地面的區(qū)域排水設(shè)備；③負責(zé)將下一個開采水平的水排至主排水設(shè)備水倉的輔助排水設(shè)備。排水設(shè)備作為礦山大型運行設(shè)備，只有確保其運行的安全性、合理性、經(jīng)濟性和可靠性，才能為保障礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。礦井排水系統(tǒng)如圖1所示。

2 PLC技術(shù)在礦井排水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

2.1 自動控制系統(tǒng)硬件配置

本文所提出的系統(tǒng)以PLC控制器作為核心，采用當(dāng)前最為流行的模塊化設(shè)計，其優(yōu)點是現(xiàn)場安裝速度快、操作簡單、維護方便、技術(shù)先進、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠性高，能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵房的地面遠程監(jiān)控。PLC控制器和圖顯操作終端全部安裝在集中控制柜內(nèi)，控制柜采用遠程I/O控制；集控柜監(jiān)測系統(tǒng)中的各個傳感器主要負責(zé)實現(xiàn)真空度檢測、電機溫度檢測、水倉水位檢測、管道壓力檢測和水泵壓力檢測等功能。控制系統(tǒng)信息的顯示和操作全部在集控柜的顯示終端上完成，利用遠程I/O實現(xiàn)對控制柜的遠程控制。

2.2 自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行流程

本系統(tǒng)的執(zhí)行流程共分為以下幾個部分：①檢測機構(gòu)。該部分具體包括超聲水位計、閘門行程開關(guān)和電機溫度傳感器等設(shè)備，主要檢測的內(nèi)容有水倉實際水位、水泵出水口壓力、電機溫度、排水管流量等。②執(zhí)行機構(gòu)。具體包括隔離開關(guān)、電動機保護器和接觸器等，該機構(gòu)主要負責(zé)電動機的執(zhí)行和保護。③控制和顯示機構(gòu)。具體包括PLC、圖形顯示器、變送器和繼電器等，主要是對各種控制信號進行變換、放大和運算處理。

2.3 自動控制系統(tǒng)的功能

水泵監(jiān)控子系統(tǒng)利用超聲波水位檢測儀對水倉水位進行實時檢測，控制器在接收到超聲波水位檢測儀輸出的信號后進行運算判斷，在此基礎(chǔ)上發(fā)出自動啟動或停止水泵的指令。在水倉水位正常的情況下，水泵可根據(jù)既定的運行時間實施自動輪換；在水倉水位非正常的情況下，可自動投入相應(yīng)臺數(shù)的水泵，并對水泵管路上的閥門進行自動控制。自動控制系統(tǒng)根據(jù)水倉水位的變化，結(jié)合避峰填谷和分時計費的實施方案，對啟停水泵的時間進行自動化控制，從而達到節(jié)能、降耗的目的。自動控制系統(tǒng)的軟、硬件必須具備高擴展性、高可用性和高可靠性的特點，為建設(shè)數(shù)字智能化的中央泵房提供技術(shù)保障。自動化監(jiān)控系統(tǒng)可與任何通訊設(shè)備進行互聯(lián)互通，擁有良好的兼容性。為了適應(yīng)礦井整體監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的運行需求，水泵監(jiān)控子系統(tǒng)要設(shè)置多種通訊接口，實現(xiàn)與礦井整體監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，以便將井下水泵房的信息利用以太網(wǎng)傳輸?shù)降V井監(jiān)控系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)中，使管理人員可以實時掌握井下水泵房監(jiān)控設(shè)備的運行狀況。

2.4 系統(tǒng)主要控制方式

礦井排水自動化控制系統(tǒng)有就地控制和集中控制兩種控制方式。其中，集中控制方式又可細分為遠程、自動和手動控制。遠程控制主要是借助上位機對礦井排水系統(tǒng)進行集中控制。自動控制則是由超聲液位傳感器負責(zé)實現(xiàn)，對水倉水位進行連續(xù)不間斷的檢測，并按照水倉、吸水井水位和其他相關(guān)因素，對水泵啟停和閘門開關(guān)進行合理調(diào)度。當(dāng)水倉水位處于正常狀態(tài)時，各個水泵能夠自動輪換工作；當(dāng)水位處于危險狀態(tài)時，可自動投入數(shù)量足夠的水泵。在這種控制方式下，可以實現(xiàn)無人值守。手動控制主要是指現(xiàn)場操作人員按照水倉的水位情況，通過手動的方式控制水泵的啟停和投入數(shù)量，而電動機和閘門的啟停則由PLC進行自動控制。

2.5 系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

本文所提出的PLC全自動控制系統(tǒng)，能夠?qū)ΦV井排水泵的運行和參數(shù)檢測進行自動控制，并實時顯示排水系統(tǒng)的實際工況；同時，還能將獲取的數(shù)據(jù)信息傳遞給地面工作站。該自動控制系統(tǒng)最為顯著的特點是運行穩(wěn)定可靠、操作簡單方便、自動化程度高。

3 結(jié)束語

總而言之，在礦井生產(chǎn)中，排水系統(tǒng)是不可或缺的設(shè)施之一，它能否穩(wěn)定運行關(guān)系重大。為了確保礦井排水系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運行，可將PLC技術(shù)應(yīng)用到排水系統(tǒng)中，對排水系統(tǒng)進行有效控制。這樣不僅能夠提高排水系統(tǒng)的運行效率，還能預(yù)防各類安全事故的發(fā)生，對于確保礦井安全生產(chǎn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]康富平.煤礦自動排水系統(tǒng)中基于PLC和模糊控制技術(shù)應(yīng)用探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2013（03）.

〔編輯：李玨〕

摘 要：對礦井排水系統(tǒng)進行概述，并在此基礎(chǔ)上對PLC技術(shù)在礦井排水系統(tǒng)全自動控制中的具體應(yīng)用進行研究，期望能夠?qū)μ岣叩V井排水系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性有所幫助。

關(guān)鍵詞：礦井；排水系統(tǒng)；PLC技術(shù)；控制

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0063-01

1 礦井排水系統(tǒng)概述

礦井排水系統(tǒng)是保障礦井安全生產(chǎn)的重要裝置，必須確保排水系統(tǒng)安全、可靠的運行。同時，由于礦井排水系統(tǒng)的耗電量占礦井總耗電量的比重較大，所以也要確保排水系統(tǒng)運行的合理性和經(jīng)濟性。根據(jù)排水方式的不同，可將礦井排水設(shè)備分為移動式排水設(shè)備和固定式排水設(shè)備。其中，移動式排水設(shè)備可隨著水位的下降而移動，主要用于淹沒坑道、掘進坑道的排水。固定式排水設(shè)備主要將設(shè)備固定安裝在泵房內(nèi)，以服務(wù)范圍為劃分依據(jù)，又可將固定式排水設(shè)備分為以下三種：①負責(zé)將大部分礦水排至地面的主排水設(shè)備；②負責(zé)將區(qū)域水排至地面的區(qū)域排水設(shè)備；③負責(zé)將下一個開采水平的水排至主排水設(shè)備水倉的輔助排水設(shè)備。排水設(shè)備作為礦山大型運行設(shè)備，只有確保其運行的安全性、合理性、經(jīng)濟性和可靠性，才能為保障礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。礦井排水系統(tǒng)如圖1所示。

2 PLC技術(shù)在礦井排水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

2.1 自動控制系統(tǒng)硬件配置

本文所提出的系統(tǒng)以PLC控制器作為核心，采用當(dāng)前最為流行的模塊化設(shè)計，其優(yōu)點是現(xiàn)場安裝速度快、操作簡單、維護方便、技術(shù)先進、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠性高，能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵房的地面遠程監(jiān)控。PLC控制器和圖顯操作終端全部安裝在集中控制柜內(nèi)，控制柜采用遠程I/O控制；集控柜監(jiān)測系統(tǒng)中的各個傳感器主要負責(zé)實現(xiàn)真空度檢測、電機溫度檢測、水倉水位檢測、管道壓力檢測和水泵壓力檢測等功能?？刂葡到y(tǒng)信息的顯示和操作全部在集控柜的顯示終端上完成，利用遠程I/O實現(xiàn)對控制柜的遠程控制。

2.2 自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行流程

本系統(tǒng)的執(zhí)行流程共分為以下幾個部分：①檢測機構(gòu)。該部分具體包括超聲水位計、閘門行程開關(guān)和電機溫度傳感器等設(shè)備，主要檢測的內(nèi)容有水倉實際水位、水泵出水口壓力、電機溫度、排水管流量等。②執(zhí)行機構(gòu)。具體包括隔離開關(guān)、電動機保護器和接觸器等，該機構(gòu)主要負責(zé)電動機的執(zhí)行和保護。③控制和顯示機構(gòu)。具體包括PLC、圖形顯示器、變送器和繼電器等，主要是對各種控制信號進行變換、放大和運算處理。

2.3 自動控制系統(tǒng)的功能

水泵監(jiān)控子系統(tǒng)利用超聲波水位檢測儀對水倉水位進行實時檢測，控制器在接收到超聲波水位檢測儀輸出的信號后進行運算判斷，在此基礎(chǔ)上發(fā)出自動啟動或停止水泵的指令。在水倉水位正常的情況下，水泵可根據(jù)既定的運行時間實施自動輪換；在水倉水位非正常的情況下，可自動投入相應(yīng)臺數(shù)的水泵，并對水泵管路上的閥門進行自動控制。自動控制系統(tǒng)根據(jù)水倉水位的變化，結(jié)合避峰填谷和分時計費的實施方案，對啟停水泵的時間進行自動化控制，從而達到節(jié)能、降耗的目的。自動控制系統(tǒng)的軟、硬件必須具備高擴展性、高可用性和高可靠性的特點，為建設(shè)數(shù)字智能化的中央泵房提供技術(shù)保障。自動化監(jiān)控系統(tǒng)可與任何通訊設(shè)備進行互聯(lián)互通，擁有良好的兼容性。為了適應(yīng)礦井整體監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的運行需求，水泵監(jiān)控子系統(tǒng)要設(shè)置多種通訊接口，實現(xiàn)與礦井整體監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，以便將井下水泵房的信息利用以太網(wǎng)傳輸?shù)降V井監(jiān)控系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)中，使管理人員可以實時掌握井下水泵房監(jiān)控設(shè)備的運行狀況。

2.4 系統(tǒng)主要控制方式

礦井排水自動化控制系統(tǒng)有就地控制和集中控制兩種控制方式。其中，集中控制方式又可細分為遠程、自動和手動控制。遠程控制主要是借助上位機對礦井排水系統(tǒng)進行集中控制。自動控制則是由超聲液位傳感器負責(zé)實現(xiàn)，對水倉水位進行連續(xù)不間斷的檢測，并按照水倉、吸水井水位和其他相關(guān)因素，對水泵啟停和閘門開關(guān)進行合理調(diào)度。當(dāng)水倉水位處于正常狀態(tài)時，各個水泵能夠自動輪換工作；當(dāng)水位處于危險狀態(tài)時，可自動投入數(shù)量足夠的水泵。在這種控制方式下，可以實現(xiàn)無人值守。手動控制主要是指現(xiàn)場操作人員按照水倉的水位情況，通過手動的方式控制水泵的啟停和投入數(shù)量，而電動機和閘門的啟停則由PLC進行自動控制。

2.5 系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

本文所提出的PLC全自動控制系統(tǒng)，能夠?qū)ΦV井排水泵的運行和參數(shù)檢測進行自動控制，并實時顯示排水系統(tǒng)的實際工況；同時，還能將獲取的數(shù)據(jù)信息傳遞給地面工作站。該自動控制系統(tǒng)最為顯著的特點是運行穩(wěn)定可靠、操作簡單方便、自動化程度高。

3 結(jié)束語

總而言之，在礦井生產(chǎn)中，排水系統(tǒng)是不可或缺的設(shè)施之一，它能否穩(wěn)定運行關(guān)系重大。為了確保礦井排水系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運行，可將PLC技術(shù)應(yīng)用到排水系統(tǒng)中，對排水系統(tǒng)進行有效控制。這樣不僅能夠提高排水系統(tǒng)的運行效率，還能預(yù)防各類安全事故的發(fā)生，對于確保礦井安全生產(chǎn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]康富平.煤礦自動排水系統(tǒng)中基于PLC和模糊控制技術(shù)應(yīng)用探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2013（03）.

〔編輯：李玨〕

摘 要：對礦井排水系統(tǒng)進行概述，并在此基礎(chǔ)上對PLC技術(shù)在礦井排水系統(tǒng)全自動控制中的具體應(yīng)用進行研究，期望能夠?qū)μ岣叩V井排水系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性有所幫助。

關(guān)鍵詞：礦井；排水系統(tǒng)；PLC技術(shù)；控制

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0063-01

1 礦井排水系統(tǒng)概述

礦井排水系統(tǒng)是保障礦井安全生產(chǎn)的重要裝置，必須確保排水系統(tǒng)安全、可靠的運行。同時，由于礦井排水系統(tǒng)的耗電量占礦井總耗電量的比重較大，所以也要確保排水系統(tǒng)運行的合理性和經(jīng)濟性。根據(jù)排水方式的不同，可將礦井排水設(shè)備分為移動式排水設(shè)備和固定式排水設(shè)備。其中，移動式排水設(shè)備可隨著水位的下降而移動，主要用于淹沒坑道、掘進坑道的排水。固定式排水設(shè)備主要將設(shè)備固定安裝在泵房內(nèi)，以服務(wù)范圍為劃分依據(jù)，又可將固定式排水設(shè)備分為以下三種：①負責(zé)將大部分礦水排至地面的主排水設(shè)備；②負責(zé)將區(qū)域水排至地面的區(qū)域排水設(shè)備；③負責(zé)將下一個開采水平的水排至主排水設(shè)備水倉的輔助排水設(shè)備。排水設(shè)備作為礦山大型運行設(shè)備，只有確保其運行的安全性、合理性、經(jīng)濟性和可靠性，才能為保障礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。礦井排水系統(tǒng)如圖1所示。

2 PLC技術(shù)在礦井排水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

2.1 自動控制系統(tǒng)硬件配置

本文所提出的系統(tǒng)以PLC控制器作為核心，采用當(dāng)前最為流行的模塊化設(shè)計，其優(yōu)點是現(xiàn)場安裝速度快、操作簡單、維護方便、技術(shù)先進、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠性高，能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵房的地面遠程監(jiān)控。PLC控制器和圖顯操作終端全部安裝在集中控制柜內(nèi)，控制柜采用遠程I/O控制；集控柜監(jiān)測系統(tǒng)中的各個傳感器主要負責(zé)實現(xiàn)真空度檢測、電機溫度檢測、水倉水位檢測、管道壓力檢測和水泵壓力檢測等功能。控制系統(tǒng)信息的顯示和操作全部在集控柜的顯示終端上完成，利用遠程I/O實現(xiàn)對控制柜的遠程控制。

2.2 自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行流程

本系統(tǒng)的執(zhí)行流程共分為以下幾個部分：①檢測機構(gòu)。該部分具體包括超聲水位計、閘門行程開關(guān)和電機溫度傳感器等設(shè)備，主要檢測的內(nèi)容有水倉實際水位、水泵出水口壓力、電機溫度、排水管流量等。②執(zhí)行機構(gòu)。具體包括隔離開關(guān)、電動機保護器和接觸器等，該機構(gòu)主要負責(zé)電動機的執(zhí)行和保護。③控制和顯示機構(gòu)。具體包括PLC、圖形顯示器、變送器和繼電器等，主要是對各種控制信號進行變換、放大和運算處理。

2.3 自動控制系統(tǒng)的功能

水泵監(jiān)控子系統(tǒng)利用超聲波水位檢測儀對水倉水位進行實時檢測，控制器在接收到超聲波水位檢測儀輸出的信號后進行運算判斷，在此基礎(chǔ)上發(fā)出自動啟動或停止水泵的指令。在水倉水位正常的情況下，水泵可根據(jù)既定的運行時間實施自動輪換；在水倉水位非正常的情況下，可自動投入相應(yīng)臺數(shù)的水泵，并對水泵管路上的閥門進行自動控制。自動控制系統(tǒng)根據(jù)水倉水位的變化，結(jié)合避峰填谷和分時計費的實施方案，對啟停水泵的時間進行自動化控制，從而達到節(jié)能、降耗的目的。自動控制系統(tǒng)的軟、硬件必須具備高擴展性、高可用性和高可靠性的特點，為建設(shè)數(shù)字智能化的中央泵房提供技術(shù)保障。自動化監(jiān)控系統(tǒng)可與任何通訊設(shè)備進行互聯(lián)互通，擁有良好的兼容性。為了適應(yīng)礦井整體監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的運行需求，水泵監(jiān)控子系統(tǒng)要設(shè)置多種通訊接口，實現(xiàn)與礦井整體監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，以便將井下水泵房的信息利用以太網(wǎng)傳輸?shù)降V井監(jiān)控系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)中，使管理人員可以實時掌握井下水泵房監(jiān)控設(shè)備的運行狀況。

2.4 系統(tǒng)主要控制方式

礦井排水自動化控制系統(tǒng)有就地控制和集中控制兩種控制方式。其中，集中控制方式又可細分為遠程、自動和手動控制。遠程控制主要是借助上位機對礦井排水系統(tǒng)進行集中控制。自動控制則是由超聲液位傳感器負責(zé)實現(xiàn)，對水倉水位進行連續(xù)不間斷的檢測，并按照水倉、吸水井水位和其他相關(guān)因素，對水泵啟停和閘門開關(guān)進行合理調(diào)度。當(dāng)水倉水位處于正常狀態(tài)時，各個水泵能夠自動輪換工作；當(dāng)水位處于危險狀態(tài)時，可自動投入數(shù)量足夠的水泵。在這種控制方式下，可以實現(xiàn)無人值守。手動控制主要是指現(xiàn)場操作人員按照水倉的水位情況，通過手動的方式控制水泵的啟停和投入數(shù)量，而電動機和閘門的啟停則由PLC進行自動控制。

2.5 系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

本文所提出的PLC全自動控制系統(tǒng)，能夠?qū)ΦV井排水泵的運行和參數(shù)檢測進行自動控制，并實時顯示排水系統(tǒng)的實際工況；同時，還能將獲取的數(shù)據(jù)信息傳遞給地面工作站。該自動控制系統(tǒng)最為顯著的特點是運行穩(wěn)定可靠、操作簡單方便、自動化程度高。

3 結(jié)束語

總而言之，在礦井生產(chǎn)中，排水系統(tǒng)是不可或缺的設(shè)施之一，它能否穩(wěn)定運行關(guān)系重大。為了確保礦井排水系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運行，可將PLC技術(shù)應(yīng)用到排水系統(tǒng)中，對排水系統(tǒng)進行有效控制。這樣不僅能夠提高排水系統(tǒng)的運行效率，還能預(yù)防各類安全事故的發(fā)生，對于確保礦井安全生產(chǎn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]康富平.煤礦自動排水系統(tǒng)中基于PLC和模糊控制技術(shù)應(yīng)用探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2013（03）.

〔編輯：李玨〕