礦井水泵房PLC自動化控制系統設計

馬國慶

摘要：PLC?自動化控制系統已經運用到煤礦的生產行列中。尤其是煤礦礦井水泵房的使用，它的應用作為煤礦生產的主要設備，在煤礦的生產中占據主要位置。文章結合筆者實際工作，淺述了礦井水泵房PLC自動化控制系統設計目標、要求，論述了PLC自動化控制系統的實施設計，僅供同行參考。

關鍵詞：PLC；水泵房；自動控制系統；設計要點

中圖分類號：TD679 文獻標識碼：A

時下，隨著我國計算機核心技術的迅猛發展，其中以微處理器為核心的可編程序控制器PLC控制已逐步代替繼電器控制的使用，被普遍推廣應用于社會發展中的諸多行業。當然，這其中在煤炭礦井的使用中也普遍受歡迎，并且在礦井水泵房的具體使用中社會管理水平和經濟效益有了明顯提高。

1 礦井水泵房PLC自動化控制系統設計目標

設計任何東西都需要一個設計中心思想或者目標，礦井水泵房PLC自動化控制系統設計也是這樣。

首先我們要明確他的設計目標。在設計中，我們要將PLC控制系統、計算機網絡通信技術和排水控制系統有機結合起來，實現某種控制方式，那就是以集中控制為主，遠程監測為輔。這樣做才能有效地保證自動排水系統運行的連續性和可靠性，滿足在線監測、分析、完善的保護和報警功能；還要滿足調度監測中心計算機實現對排水系統的運行管理、事故跟蹤與處理等任務。

其次，同時我們還要考慮到在實際操作時候要減少工作人員的勞動強度，實現地面對主排水系統設備的多點位信息傳輸和集中監測監控。

2 礦井水泵房PLC自動化控制系統設計要求

礦井水泵房PLC自動化控制系統設計的總體要求 一般要滿足遠程測控功能，實現排水泵房無人值守自動控制運行。另外，在水倉水位滿足條件的前提下，整個系統能按避峰填谷的原則進行和實現水泵的啟?？刂?，并且能按操作規程要求的順序進行水泵的啟動和停止操作和實現對電機和水泵的運行參數及保護參數進行實時的監測和傳送。

3 礦井水泵房PLC自動化控制系統的實施

下面筆者就根據自己的實際工作及工作經驗，談談對泵房系統實施的設計想法。

3.1系統方案構架圖。筆者給出如圖1礦井水泵房PLC自動化控制系統方案構架圖：

圖1 礦井水泵房PLC自動化控制系統方案構架圖

從示意圖中我們可以清楚看到，水泵房控制系統的組成主要分為井上、井下兩大部分，并有工業以太網交換機、數據采集器、溫度、水位、流量等裝置組成。

3.2 PLC?程序設計。在這方面我們可以采用STEP 7 軟件進行編制。它包括供電單元、CPU、輸入和輸出模塊。我們首先作硬件組態的設計，其主要任務就是在STEP 7 中生成與實際硬件系統完全相同的系統、網絡、網絡中各個站的機架和模塊,以及設置各硬件組成部分的參數。

在輸入信號方面，他的主要功能是將各水泵開停及故障信號、電動球閥狀態信號等，并且實現紅外檢測各主管道流量。輸出信號是把射流裝置球閥開、關控制、電動閘閥開、關控制。

我們在實施過程中，要根據煤礦的實際情況和要求，對泵房內要配備控制箱、水位、流量、溫度、壓力、負壓等傳感器。同時將原來的手動射流閥更換為手動電動一體的電動球閥以達到電控的要求，還要在PLC控制柜上加裝以太網模塊，通過工業以太環網將數據傳輸到地面調度室，通過軟件編程，在調度中心能發布控制命令，并能監視該系統所需運行參數和該系統設備運行畫面情況。

另外還要做的是，我們還要通過PLC的通信接口，把所要監控的數據傳送到安全生產指揮中心進行遠程監控。主控站本身也具備對中央泵房的監控功能。井下監控單元由井下監控主控站及信號采集裝置、傳感器、顯示單元等組成，主控站作為井下控制部分的核心，完成PLC分站監控信息與地面控制中心的信息交互傳送、設備的自動控制及工況參數的就地顯示功能。

結語

經過上文的綜合闡述，我們分析得出，在礦山企業中礦井水泵房實現PLC自動化控制系統能減少設備的故障率,確保安全生產，提高勞動生產率。同時，PLC自動化控制系統可以實現水泵的水位起動或停止運行的水泵，保護水泵電機等設備的正常運轉，延長水泵電機等設備的使用壽命,減少發生事故的停機的時間,提高排水系統的排水能力，降低水泵的運行成本。

另外，礦井排水泵房自動化控制系統可以在無人值守的情況下,自動運行、自我診斷,這樣就可以減少水泵的維護人員,減少維護人員的工資總額,這樣就可以增加設備的檢修隊伍的力量,提高設備的維護質量,從而減少事故的發生幾率,提高運行設備的使用率。

參考文獻

[1]胡惠玉.基于工業以太網實現上位機對遠程PLC的監控[J].長春工程學院學報（自然科學版），2011（02）.

[2]尹文波，張魯花，張惠民.煤礦井下中央水泵房自動化控制系統設計[J].煤礦機電，2010（02）.

[3]宋莉.基于PLC的遠程監控及故障診斷[D].山東科技大學，2004.

[4]王國君.基于TC35I的PLC系統的遠程監控的研究與設計[D].河北工業大學，2010.

endprint

摘要：PLC?自動化控制系統已經運用到煤礦的生產行列中。尤其是煤礦礦井水泵房的使用，它的應用作為煤礦生產的主要設備，在煤礦的生產中占據主要位置。文章結合筆者實際工作，淺述了礦井水泵房PLC自動化控制系統設計目標、要求，論述了PLC自動化控制系統的實施設計，僅供同行參考。

關鍵詞：PLC；水泵房；自動控制系統；設計要點

中圖分類號：TD679 文獻標識碼：A

時下，隨著我國計算機核心技術的迅猛發展，其中以微處理器為核心的可編程序控制器PLC控制已逐步代替繼電器控制的使用，被普遍推廣應用于社會發展中的諸多行業。當然，這其中在煤炭礦井的使用中也普遍受歡迎，并且在礦井水泵房的具體使用中社會管理水平和經濟效益有了明顯提高。

1 礦井水泵房PLC自動化控制系統設計目標

設計任何東西都需要一個設計中心思想或者目標，礦井水泵房PLC自動化控制系統設計也是這樣。

首先我們要明確他的設計目標。在設計中，我們要將PLC控制系統、計算機網絡通信技術和排水控制系統有機結合起來，實現某種控制方式，那就是以集中控制為主，遠程監測為輔。這樣做才能有效地保證自動排水系統運行的連續性和可靠性，滿足在線監測、分析、完善的保護和報警功能；還要滿足調度監測中心計算機實現對排水系統的運行管理、事故跟蹤與處理等任務。

其次，同時我們還要考慮到在實際操作時候要減少工作人員的勞動強度，實現地面對主排水系統設備的多點位信息傳輸和集中監測監控。

2 礦井水泵房PLC自動化控制系統設計要求

礦井水泵房PLC自動化控制系統設計的總體要求 一般要滿足遠程測控功能，實現排水泵房無人值守自動控制運行。另外，在水倉水位滿足條件的前提下，整個系統能按避峰填谷的原則進行和實現水泵的啟停控制，并且能按操作規程要求的順序進行水泵的啟動和停止操作和實現對電機和水泵的運行參數及保護參數進行實時的監測和傳送。

3 礦井水泵房PLC自動化控制系統的實施

下面筆者就根據自己的實際工作及工作經驗，談談對泵房系統實施的設計想法。

3.1系統方案構架圖。筆者給出如圖1礦井水泵房PLC自動化控制系統方案構架圖：

圖1 礦井水泵房PLC自動化控制系統方案構架圖

從示意圖中我們可以清楚看到，水泵房控制系統的組成主要分為井上、井下兩大部分，并有工業以太網交換機、數據采集器、溫度、水位、流量等裝置組成。

3.2 PLC?程序設計。在這方面我們可以采用STEP 7 軟件進行編制。它包括供電單元、CPU、輸入和輸出模塊。我們首先作硬件組態的設計，其主要任務就是在STEP 7 中生成與實際硬件系統完全相同的系統、網絡、網絡中各個站的機架和模塊,以及設置各硬件組成部分的參數。

在輸入信號方面，他的主要功能是將各水泵開停及故障信號、電動球閥狀態信號等，并且實現紅外檢測各主管道流量。輸出信號是把射流裝置球閥開、關控制、電動閘閥開、關控制。

我們在實施過程中，要根據煤礦的實際情況和要求，對泵房內要配備控制箱、水位、流量、溫度、壓力、負壓等傳感器。同時將原來的手動射流閥更換為手動電動一體的電動球閥以達到電控的要求，還要在PLC控制柜上加裝以太網模塊，通過工業以太環網將數據傳輸到地面調度室，通過軟件編程，在調度中心能發布控制命令，并能監視該系統所需運行參數和該系統設備運行畫面情況。

另外還要做的是，我們還要通過PLC的通信接口，把所要監控的數據傳送到安全生產指揮中心進行遠程監控。主控站本身也具備對中央泵房的監控功能。井下監控單元由井下監控主控站及信號采集裝置、傳感器、顯示單元等組成，主控站作為井下控制部分的核心，完成PLC分站監控信息與地面控制中心的信息交互傳送、設備的自動控制及工況參數的就地顯示功能。

結語

經過上文的綜合闡述，我們分析得出，在礦山企業中礦井水泵房實現PLC自動化控制系統能減少設備的故障率,確保安全生產，提高勞動生產率。同時，PLC自動化控制系統可以實現水泵的水位起動或停止運行的水泵，保護水泵電機等設備的正常運轉，延長水泵電機等設備的使用壽命,減少發生事故的停機的時間,提高排水系統的排水能力，降低水泵的運行成本。

另外，礦井排水泵房自動化控制系統可以在無人值守的情況下,自動運行、自我診斷,這樣就可以減少水泵的維護人員,減少維護人員的工資總額,這樣就可以增加設備的檢修隊伍的力量,提高設備的維護質量,從而減少事故的發生幾率,提高運行設備的使用率。

參考文獻

[1]胡惠玉.基于工業以太網實現上位機對遠程PLC的監控[J].長春工程學院學報（自然科學版），2011（02）.

[2]尹文波，張魯花，張惠民.煤礦井下中央水泵房自動化控制系統設計[J].煤礦機電，2010（02）.

[3]宋莉.基于PLC的遠程監控及故障診斷[D].山東科技大學，2004.

[4]王國君.基于TC35I的PLC系統的遠程監控的研究與設計[D].河北工業大學，2010.

endprint

摘要：PLC?自動化控制系統已經運用到煤礦的生產行列中。尤其是煤礦礦井水泵房的使用，它的應用作為煤礦生產的主要設備，在煤礦的生產中占據主要位置。文章結合筆者實際工作，淺述了礦井水泵房PLC自動化控制系統設計目標、要求，論述了PLC自動化控制系統的實施設計，僅供同行參考。

關鍵詞：PLC；水泵房；自動控制系統；設計要點

中圖分類號：TD679 文獻標識碼：A

時下，隨著我國計算機核心技術的迅猛發展，其中以微處理器為核心的可編程序控制器PLC控制已逐步代替繼電器控制的使用，被普遍推廣應用于社會發展中的諸多行業。當然，這其中在煤炭礦井的使用中也普遍受歡迎，并且在礦井水泵房的具體使用中社會管理水平和經濟效益有了明顯提高。

1 礦井水泵房PLC自動化控制系統設計目標

設計任何東西都需要一個設計中心思想或者目標，礦井水泵房PLC自動化控制系統設計也是這樣。

首先我們要明確他的設計目標。在設計中，我們要將PLC控制系統、計算機網絡通信技術和排水控制系統有機結合起來，實現某種控制方式，那就是以集中控制為主，遠程監測為輔。這樣做才能有效地保證自動排水系統運行的連續性和可靠性，滿足在線監測、分析、完善的保護和報警功能；還要滿足調度監測中心計算機實現對排水系統的運行管理、事故跟蹤與處理等任務。

其次，同時我們還要考慮到在實際操作時候要減少工作人員的勞動強度，實現地面對主排水系統設備的多點位信息傳輸和集中監測監控。

2 礦井水泵房PLC自動化控制系統設計要求

礦井水泵房PLC自動化控制系統設計的總體要求 一般要滿足遠程測控功能，實現排水泵房無人值守自動控制運行。另外，在水倉水位滿足條件的前提下，整個系統能按避峰填谷的原則進行和實現水泵的啟停控制，并且能按操作規程要求的順序進行水泵的啟動和停止操作和實現對電機和水泵的運行參數及保護參數進行實時的監測和傳送。

3 礦井水泵房PLC自動化控制系統的實施

下面筆者就根據自己的實際工作及工作經驗，談談對泵房系統實施的設計想法。

3.1系統方案構架圖。筆者給出如圖1礦井水泵房PLC自動化控制系統方案構架圖：

圖1 礦井水泵房PLC自動化控制系統方案構架圖

從示意圖中我們可以清楚看到，水泵房控制系統的組成主要分為井上、井下兩大部分，并有工業以太網交換機、數據采集器、溫度、水位、流量等裝置組成。

3.2 PLC?程序設計。在這方面我們可以采用STEP 7 軟件進行編制。它包括供電單元、CPU、輸入和輸出模塊。我們首先作硬件組態的設計，其主要任務就是在STEP 7 中生成與實際硬件系統完全相同的系統、網絡、網絡中各個站的機架和模塊,以及設置各硬件組成部分的參數。

在輸入信號方面，他的主要功能是將各水泵開停及故障信號、電動球閥狀態信號等，并且實現紅外檢測各主管道流量。輸出信號是把射流裝置球閥開、關控制、電動閘閥開、關控制。

我們在實施過程中，要根據煤礦的實際情況和要求，對泵房內要配備控制箱、水位、流量、溫度、壓力、負壓等傳感器。同時將原來的手動射流閥更換為手動電動一體的電動球閥以達到電控的要求，還要在PLC控制柜上加裝以太網模塊，通過工業以太環網將數據傳輸到地面調度室，通過軟件編程，在調度中心能發布控制命令，并能監視該系統所需運行參數和該系統設備運行畫面情況。

另外還要做的是，我們還要通過PLC的通信接口，把所要監控的數據傳送到安全生產指揮中心進行遠程監控。主控站本身也具備對中央泵房的監控功能。井下監控單元由井下監控主控站及信號采集裝置、傳感器、顯示單元等組成，主控站作為井下控制部分的核心，完成PLC分站監控信息與地面控制中心的信息交互傳送、設備的自動控制及工況參數的就地顯示功能。

結語

經過上文的綜合闡述，我們分析得出，在礦山企業中礦井水泵房實現PLC自動化控制系統能減少設備的故障率,確保安全生產，提高勞動生產率。同時，PLC自動化控制系統可以實現水泵的水位起動或停止運行的水泵，保護水泵電機等設備的正常運轉，延長水泵電機等設備的使用壽命,減少發生事故的停機的時間,提高排水系統的排水能力，降低水泵的運行成本。

另外，礦井排水泵房自動化控制系統可以在無人值守的情況下,自動運行、自我診斷,這樣就可以減少水泵的維護人員,減少維護人員的工資總額,這樣就可以增加設備的檢修隊伍的力量,提高設備的維護質量,從而減少事故的發生幾率,提高運行設備的使用率。

參考文獻

[1]胡惠玉.基于工業以太網實現上位機對遠程PLC的監控[J].長春工程學院學報（自然科學版），2011（02）.

[2]尹文波，張魯花，張惠民.煤礦井下中央水泵房自動化控制系統設計[J].煤礦機電，2010（02）.

[3]宋莉.基于PLC的遠程監控及故障診斷[D].山東科技大學，2004.

[4]王國君.基于TC35I的PLC系統的遠程監控的研究與設計[D].河北工業大學，2010.

endprint