水泵遠程控制系統

 公司新聞     |      2018-02-26

以下是股票配资开户領導品牌山東普惠动力針對水泵遠程控制系統做出的詳盡說明和描述如下:


    水泵遠程控制系統由控制部分、檢測部分、執行部分組成。由于系統控制要求複雜,又考慮到中央泵房和中央變電所硐室環境條件,控制部分和控制核心選用高性能可編程序控器。檢測部分分为兩部分:一是模拟量檢測部分。其主要由水倉水位傳感變送器、流量傳感變送器、壓力變送器、負壓變送器、溫度傳感變送器等組成,此部分用于中央泵房主排水系統運行參數的檢測。二是开關量檢測部分。将高壓啟动櫃中的真空斷路器狀态、電动閥的工作狀态與啟閉位置、等开關量信号接入PLC,可檢測系統運行狀态。

    1、系統要求     系統及設備符合國家相關标準和煤炭行业标準要求。     2、系統組成     (1)系統組成 系統      (2)控制分系統(下位機)     系統由PLC、觸摸屏、檢測部分、執行部分等組成。     (3)地面遠程控制終端     地面遠程控制終端控制軟件采用國際領先的工控組态軟件編制,可實時監視水泵系統的運行參數,并可遠程控制水泵系統的啟停。     3、控制性能和方式     根據水倉水位自动开啟、停止水泵的運轉,對運行中的各種狀态參數進行實時監控,同時通過接口将數據上傳至地面集控室。     (1)根據所監測的水位信号,可設定出低水位、運行水位和3個上限水位信号及危險水位。低水位時停泵;高水位時水泵運行;根據上限水位逐台投入備用水泵同時運行;危險水位時起动水泵全部運行。同時根據水位變化計算湧水量,當湧水量增大或突變時啟动水泵運行,以減少突水事故的發生。     (2)每台水泵可設置“就地控制”、“半自动控制”、“自动控制”和“檢修方式”四種工作方式,該方式可直接在控制器上進行設定。     ①水泵系統采用真空泵或射流法抽真空:     系統根據水位狀态或者操作員命令啟动相應設備進行抽真空工作。     當真空壓力达到要求後将自动啟动水泵電機,然後打开水泵出水管路電动閘閥進行排水。     若電动閘閥打开後一定時間内水泵壓力未达到設定值(一般是因为水泵或上水管路漏氣導致)系統将會自动停止水泵運行并關閉電动閘閥同時報警。     ②水泵系統停止運行:     當水倉水位达到低位時将先自动關閉排水管路電动閘閥,電动閘閥關閉到位後(若一定時間内未關到位則按故障方式停止)停止水泵電機。     ③系統設置低限水位、運行水位、3個上限水位和危險水位等多種水位線。當水位达到高限水位時,系統自动啟动 “運行泵”;按上限水位設置系統自动啟动下一個“運行泵”;达到危險水位時啟动全部水泵并位時停止一個“運行泵”;當达到低位時自动停止另一個“運行泵”。     (3)根據實際需要也可切換到手动控報警 。水位低于上限水位時自动停止“備用泵” 。此方式下操作人員可通過手动控制按扭人工手动控制各台水泵電機的起停及各電动閘閥开關。     (4)當出現水位超限、开關故障、壓力下降、流量下降等故障時系統将自动停止運行,并語音提示、報警。     4、數據采集     (1)數據采集形式     主要分为兩類:模拟量數據和數字量數據。     模拟量檢測的數據主要有:電機運行功率、電壓、電流、水泵軸溫、電機溫度、軸承溫度、排水管流量、水泵吸水管真空度及水泵出水口壓力;數字量檢測的數據主要有:水泵高壓啟动櫃真空斷路器和電抗器櫃真空接觸器的狀态,電动閥的工作狀态與啟閉位置、开度顯示,真空泵工作狀态,電磁閥狀态。     數據自动采集主要由PLC實現,PLC模拟量輸入模塊通過傳感器連續檢測水倉水位,采集電機電工參數、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器與變送器,主要用于監測水泵、電機的運行狀況,超限即報警,以避免水泵和電機損壞。PLC的數字量輸入模塊将各種开關量信号采集到PLC中作为邏輯處理的條件和依據,控制排水泵的啟停。     (2)自动輪換工作     为了防止因備用泵及其電氣設備或備用管路長期不用而使電機和電氣設備受潮或其他故障未及時發現,工作泵出現緊急故障需投入備用泵時,而不能及時投入以至影響礦井安全,本系統程序設計了多台泵自动輪換工作控制,控制程序将水泵啟停次數及運行時間和管路使用次數及流量等參數自动記錄并累計,系統根據这些運行參數按一定順序自动啟停水泵和相應管路,使各水泵及其管路的使用率分布均勻。當某台泵或所屬閥門故障,系統自动發出聲光報警,并在觸摸屏上动态閃爍顯示,記錄事故,同時将故障泵或管路自动退出輪換工作,其餘各泵和管路繼續按既有順序自动輪換工作,以达到有故障早發現、早處理,以免影響礦井安全生産的目的。     (3)自动控制     系統控制設計選用了德國西門子公司生産的S7--300型PLC为控制主機,該機为模塊化結構,由PLC機架、CPU、數字量I/O、模拟量輸入、電源、通訊等模塊構成。PLC自动化控制系統根據水倉水位的高低,合理調度水泵,自动準确發出啟、停水泵的命令,控制多台水泵運行。     为了保證井下安全生産,系統可靠運行,水位信号是水泵自动化一個非常重要的參數,因此,系統設置了兩套水位傳感器,模拟量和機械式液位傳感器,兩套傳感器均設于水倉的排水配水倉内,PLC将接收到的模拟量水位信号分成若幹個水位段,計算出單位時間内不同水位段水位的上升速率,從而判斷礦井的湧水量,同時檢測井下供電電流值,計算用電負荷率,根據礦井湧水量和用電負荷,控制在用電低峰和一天中電价最低時开啟水泵,用電高峰和電价高時停止水泵運行,以达到避峰填谷及節能的目的。     (4)动态顯示     动态模拟顯示選用德國西門子TP--270型觸摸式工业圖形顯示器(觸摸屏),系統通過圖形动态顯示水泵、真空泵、電磁閥和電动閥的運行狀态,采用改變圖形顔色和閃爍功能進行事故報警。直觀地顯示電磁閥和電动閥的开閉位置,實時顯示水泵抽真空情況和壓力值。     用圖形填充以及趨勢圖、棒狀圖和數字形式準确實時地顯示水倉水位,并在啟停水泵的水位段發出預警信号和低段、超低段、高段、超高段水位分段報警,用不同音響形式提醒工作人員注意。     采用圖形、趨勢圖和數字形式直觀地顯示管路的流量,對井下用電負荷的監測量、電機電工參數和水泵負荷、水泵軸溫、電機溫度等進行动态顯示、 超限報警,自动記錄故障類型、時間等曆史數據,以提醒工作人員及時檢修,避免水泵和電機損壞。     5、系統功能及特點:     (1)PLC控制程序采用模塊化結構,系統可按程序模塊分段調試,分段運行。該程序具有結構清晰、簡捷、易懂,便于模拟調試,運行速度快等特點。     (2)PLC自动檢測水位信号,計算單位時間内不同水位段水位的上升速率,從而判斷礦井的湧水量,自动投入和退出水泵運行台數,合理地調度水泵運行。     (3)系統根據水位和壓力控制原則,自动實現水泵的輪換工作。     (4)系統具有通訊接口功能,PLC可同時與操作屏及地面監測監控主機通訊,傳送數據,交換信息,實現水泵自动監控功能。     (5)系統可根據投入運行泵組的位置,自动選擇啟动真空泵,若在程序設定的時間内达不到真空度,便有報警輸出。     (6)在操作屏上动态監控水泵及其附屬設備的運行狀況,實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電流、電壓等參數,超限報警,故障點自动閃爍。具有故障記錄,支持曆史數據查詢等功能。     (7)系統保護功能有以下幾種:     超溫保護:水泵長期運行,當軸承溫度或定子溫度超出允許值時,通過溫度保護裝置及PLC 實現超限報警。     流量保護:當水泵啟动後或正常運行時,如流量达不到正常值實現報警,具有通過流量保護裝置使本台水泵停止運行,自动轉換为啟动另一台水泵的功能。     電动機故障:利用PLC及觸摸屏監視水泵電機過電流、漏電、低電壓等電氣故障時實現報警,具有參與控制功能。     電动閘閥故障:由閘閥的限位、开度指示檢測故障,并參與水泵的聯鎖控制。     (8)其它要求     水泵監控系統可以工作的工作方式有:就地手动工作方式、集中控制工作方式、遠程控制工作方式、檢修運行方式。     就地手动工作方式:各水泵的啟停控制均有就地开關櫃人工操作按鈕進行,在PLC控制櫃上不能开啟水泵,隻保留在觸摸屏控制水泵外圍設備(如電动閘閥、電磁閥、真空泵等)开啟、關閉(停止)的按鈕。     集中控制工作方式:根據水位等參數,人工選擇需要开啟的水泵和數量,按操作面闆上的相應按鈕,即可實現單台或多台泵的开啟、停止等操作,實現水泵的一鍵开啟或停止。     遠程控制工作方式:在地面計算機監控畫面上,在有一定的授權權限條件下,根據水倉水位情況,通過計算機鼠标来控制相應水泵的啟停。     檢修運行方式:當該系統出現故障時,在不影響泵房設備的正常運行,避免影響生産的情況下将PLC控制櫃的所有控制輸出屏蔽,隻保留顯示功能,各水泵及其外圍設備的操作均能在脫離PLC控制櫃的前提下進行。     系統在正常運行過程中,不管工作在何種工作方式,均可實時将泵房現場的各種運行參數、設備狀态通過光纖傳送到地面監控計算機。

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