井下泵房自動(dòng)化在趙固一礦的應(yīng)用

顏 彬（河南理工大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院，河南 焦作 454010）

井下泵房自動(dòng)化在趙固一礦的應(yīng)用

顏 彬
（河南理工大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院，河南 焦作 454010）

摘 要：煤炭特有的井下泵房，采納自動(dòng)化特性的新框架。建構(gòu)了PLC特有的自動(dòng)管控路徑，擬定了泵房平日之中的運(yùn)作流程。趙固一礦布設(shè)的這類泵房，提升了整體范疇的運(yùn)行水準(zhǔn)，縮減平日故障，凸顯更高層級(jí)的節(jié)電成效。泵房自動(dòng)化這樣的新穎路徑，提升了管理特有的現(xiàn)代化水準(zhǔn)，采納實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行態(tài)勢(shì)的遠(yuǎn)程管控。協(xié)調(diào)了各時(shí)段的礦井管理，實(shí)現(xiàn)信息分享。

關(guān)鍵詞：井下泵房自動(dòng)化；趙固一礦；具體應(yīng)用

焦煤公司范疇內(nèi)的趙固一礦，布設(shè)在焦作煤田固有的東部，是現(xiàn)代化特性的新型礦井。趙固一礦特有的根本理念，是節(jié)能降耗、采納科技設(shè)備。井下泵房特有的自動(dòng)化，布設(shè)了自動(dòng)運(yùn)行依托的新平臺(tái)。對(duì)于細(xì)分出來的子系統(tǒng)，予以隨時(shí)監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化特有的這種泵房，建構(gòu)了一體化管控的最優(yōu)框架，擬定了最適宜的泵房結(jié)構(gòu)。

一、自動(dòng)化的總思路

井下泵房布設(shè)的自動(dòng)化架構(gòu)，銜接著網(wǎng)絡(luò)傳輸依托的自動(dòng)平臺(tái)。它管控著井下泵房細(xì)化的多重部分。現(xiàn)場(chǎng)范疇的視頻監(jiān)控，經(jīng)過集成匯總，反映在自動(dòng)特性的平臺(tái)之中。這樣做，對(duì)于井下泵房特有的業(yè)務(wù)情形，就能隨時(shí)解析。集控中心范疇的關(guān)聯(lián)人員、專業(yè)特性的其他人員，應(yīng)當(dāng)擬定權(quán)限，以便妥善管控細(xì)分的多重環(huán)節(jié)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

井下泵房特有的數(shù)據(jù)搜集、平常的泵房調(diào)度、信息化態(tài)勢(shì)下的指揮，都帶有自動(dòng)化的表征。這種自動(dòng)體系，為泵房之中的平日管控，提供有序指引，保障各個(gè)時(shí)段的泵房運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、泵房架構(gòu)的以太網(wǎng)

（一）以太網(wǎng)的特性

泵房銜接著的多重節(jié)點(diǎn)，建構(gòu)了泵房網(wǎng)絡(luò)。光端機(jī)固有的電接口，布設(shè)了某規(guī)格特性的設(shè)備。雙環(huán)特有的建構(gòu)方式，是依托獨(dú)立架構(gòu)下的光口，串接成雙重特性的光纖環(huán)路。這樣建構(gòu)的環(huán)路，帶有自愈的優(yōu)勢(shì)。若某一環(huán)路凸顯了故障，則與之互通的另外環(huán)路，能夠及時(shí)更替。體系架構(gòu)內(nèi)的從站，自動(dòng)予以切除。恢復(fù)常規(guī)之后，還可自動(dòng)投入。

圖1為趙固一礦建構(gòu)的井下泵房控制體系。

（二）自愈路徑的優(yōu)勢(shì)

若光纖特有的鏈路帶有故障，則從站能夠斷電；等待故障恢復(fù)，才可再次投入。異步數(shù)據(jù)建構(gòu)的路徑，可自動(dòng)剔除特有的故障。這樣做，保障了數(shù)值傳遞之中的精準(zhǔn)性，提升了可靠水準(zhǔn)。泵房框架以內(nèi)的光端機(jī)，被布設(shè)在不同方位。串聯(lián)著的雙重光路，信號(hào)特有的流向相反。鏈形架構(gòu)特有的這種網(wǎng)絡(luò)，采納雙環(huán)特性的自愈裝置，緊密銜接彼此。

集中控制特有的路徑，包含控制器細(xì)分出來的邏輯單元。檢測(cè)及接續(xù)的執(zhí)行，都依托布設(shè)好的復(fù)雜線路，并串聯(lián)著線纜這樣的邏輯單元。這種集中控制，耗費(fèi)了偏多數(shù)目的電纜，一旦發(fā)覺故障，也很難及時(shí)去排除，增添了后續(xù)時(shí)段的修護(hù)難度。新穎情形下的集散控制，布設(shè)的接線很簡易；體系范疇的各類單元，也可獨(dú)立工作。一旦發(fā)覺事故，可及時(shí)予以化解。與此同時(shí)，平日之中的泵房維護(hù)，也添加了便利。

三、自動(dòng)控制體系

（一）信息搜集檢測(cè)

泵房自動(dòng)化特有的信息管控，包含初始時(shí)段的信息搜集、信息查驗(yàn)檢測(cè)。泵房關(guān)涉的信號(hào)，包含水位特有的傳感信號(hào)、溫度及壓力這樣的傳感器、體系之中的開關(guān)量。

（二）自動(dòng)執(zhí)行

泵房體系以內(nèi)的執(zhí)行流程，包含電動(dòng)特性的執(zhí)行配件、布設(shè)的電動(dòng)球閥。它們采納PLC特有的邏輯管控，隨時(shí)辨識(shí)邏輯路徑，給出邏輯范疇內(nèi)的精準(zhǔn)結(jié)果。

（三）自動(dòng)管控

泵房范疇的自動(dòng)管控，添加了PLC架構(gòu)之內(nèi)的兩類裝置。在這之中，S7-200特有的分支配件，被設(shè)定成通信依托的基站。每臺(tái)泵體都串聯(lián)著這樣的基站，它能夠查驗(yàn)運(yùn)行態(tài)勢(shì)下的泵房信息，并執(zhí)行擬定好的邏輯指令。S7-300這樣的對(duì)應(yīng)配件，被看成主控制架構(gòu)中的單元，能夠綜合判別基站傳遞過來的各類數(shù)值。經(jīng)過綜合比對(duì)，擬定可行程序，并設(shè)定邏輯路徑下的基站指令。

四、泵體控制特有的流程

若泵房架構(gòu)內(nèi)的水泵，帶有離心式這樣的特性，那么葉輪被添滿水，泵體才會(huì)凸顯最優(yōu)的真空度，予以常規(guī)排水。為此，真正啟動(dòng)以前，應(yīng)先去注水。具體而言，泵體特有的自動(dòng)化流程，包含如下層級(jí)：

（一）引水及防爆

排空射流特有的環(huán)節(jié)，緊密關(guān)聯(lián)后續(xù)時(shí)段的引水步驟。水泵特有的根本機(jī)理，包含這一層級(jí)：水泵銜接著的葉輪，只有添滿水體，才可建構(gòu)最佳的真空度，才能常規(guī)排水。

為縮減初始時(shí)段的啟動(dòng)功率，離心式架構(gòu)的這類水泵，應(yīng)當(dāng)閉合固有的水閘閥，才可真正啟動(dòng)。水泵銜接著的電動(dòng)機(jī)，固有的精準(zhǔn)容量，也包含合閘態(tài)勢(shì)下的空載設(shè)計(jì)。只有開啟水泵，才能漸漸去啟動(dòng)這樣的閘閥。泵體停止之時(shí)，應(yīng)即刻閉合這一閘閥。在這之后，才可斷掉電源，停止電動(dòng)機(jī)。這樣做，能規(guī)避水錘特有的泵體沖擊。

（二）在線監(jiān)測(cè)及修護(hù)

在線測(cè)定水位，是自動(dòng)控制范疇的側(cè)重環(huán)節(jié)。在線查驗(yàn)的價(jià)值，是辨識(shí)水倉在這一時(shí)點(diǎn)的精準(zhǔn)水位。根據(jù)水位高低，擬定自動(dòng)態(tài)勢(shì)下的啟停信號(hào)。水泵運(yùn)轉(zhuǎn)之中，若設(shè)定好的排水量沒能達(dá)到擬定的水準(zhǔn)，則采納流量保護(hù)，讓它停止運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，就地予以報(bào)警。

若發(fā)覺了嚴(yán)重的泵體漏水，在設(shè)定好的時(shí)段之中，很難添滿水，則依托真空架構(gòu)下的保護(hù)配件，阻止接續(xù)的泵體啟動(dòng)，以便就地報(bào)警。泵體特有的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，凸顯潮濕狀態(tài)；有著拖動(dòng)特性的電動(dòng)機(jī)，包含偏大容量。這種情形下，泵體銜接的主體電路、控制特性的對(duì)應(yīng)電路，都應(yīng)添加某規(guī)格的過流保護(hù)、配套范疇的漏電保護(hù)，以及短路保護(hù)。圖2為中央泵房。

五、應(yīng)注重的事項(xiàng)

趙固一礦特有的井下，應(yīng)當(dāng)添加積水必備的沉淀池。若沒能添加這樣的沉淀池，那么累積著的偏多泥沙、堆積起來的碳沫，就會(huì)經(jīng)由排水體系，排放至礦井以內(nèi)。水中夾帶著的這些雜質(zhì)，會(huì)阻塞電動(dòng)特性的球閥，導(dǎo)致開關(guān)沒能閉合到位。應(yīng)隨時(shí)排掉水體之中的雜質(zhì)。

泵房布設(shè)的排水管路，逆止閥配件應(yīng)被隨時(shí)查驗(yàn)。這類配件老化，那么管路存留著的水壓，會(huì)被添加至銜接著的執(zhí)行閥。開關(guān)閥表征的力矩偏大，損毀了排水特有的管路、正負(fù)壓表等。因此，逆止閥特有的原材，應(yīng)當(dāng)帶有高層級(jí)的抗震特性。電動(dòng)執(zhí)行閥銜接著的電源接線，也應(yīng)搭配著相序保護(hù)器。井下泵房凸顯的性能，是自動(dòng)態(tài)勢(shì)下的故障辨識(shí)、后續(xù)的診斷等。采納實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，辨識(shí)各時(shí)段的排水壓力、真空情形下的體系負(fù)壓、某時(shí)段的精準(zhǔn)流量、電壓電流參數(shù)。

常見故障包含：泵體沒能上水、缺失井下壓力、排水特有的成效偏低、啟動(dòng)時(shí)段的負(fù)荷偏大、體系之中的軸承偏熱。檢修閉鎖特有的新穎功能，提升了查驗(yàn)及修護(hù)的效率。雙環(huán)架構(gòu)下的工業(yè)以太網(wǎng)，便利體系拓展，且銜接著數(shù)字化特性的泵房體系。這樣做，便利了平日以內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)管控，有序縮減故障之中的損耗。

結(jié)語

自動(dòng)化特性的泵房控制器，帶有PLC這樣的配件。投入式的、液位架構(gòu)下的傳感器，能夠判別水位。井下泵房銜接著控制電路，建構(gòu)了排水特有的監(jiān)控體系。泵房體系以內(nèi)的執(zhí)行構(gòu)件，整合了電動(dòng)特性的執(zhí)行閥門、球閥等。這些成套配件，能夠有序管控泵房。運(yùn)行調(diào)研得來的數(shù)值表明，自動(dòng)化特有的新式泵房，數(shù)值傳輸凸顯了精準(zhǔn)性，平日之中的運(yùn)行穩(wěn)定，且能縮減能耗。

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中圖分類號(hào)：TD823

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