重慶 銅梁乳化液泵站自動監控系統

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節能型自動控制系列乳化液泵站

    節能型自動控制系列乳化液泵站是煤礦高產高效采煤工作面不可缺少的液壓動力源。泵站的工作介質為含3-5%乳化油的中性水溶液或清水，其流量和壓力能夠滿足國內外采煤工作面要求。為加快采煤工作面支護設備的移架速度，為采煤工作面高產、高效提供了可靠的保證。

    泵站配套了我公司最新研制的由PLC控制、12吋彩色液晶顯示屏顯示工況的KXJR4-127型 礦用隔爆兼本質安全型乳化液泵站用控制箱，該控制箱由自動控制部分、自動配液部分、綜合保護部分、數據傳輸部分組成。

基于單片機的煤礦乳化液泵站

自動控制保護系統的設計

目前，煤礦采煤工作面乳化液泵站的操作普遍

采用人工控制。操作人員需要完成泵站的啟停操

作、乳化液泵曲軸箱的溫度檢測、乳化液的配制、乳

化液箱水位控制等操作過程。由于操作人員勞動強

度大及操作人員操作水平的不同，容易造成乳化液

泵吸空、乳化液配比不合理、燒壞乳化液泵曲軸箱等

故障。

本文結合南京某煤礦機械廠技術改造項目，介

紹了一種基于單片機控制的煤礦乳化液泵站系統。

該系統滿足了采煤工作面乳化液泵站的自動控制和

保護要求，為采煤工作面乳化液泵站的安全運行提

供了可靠保障。 重慶 銅梁乳化液泵站自動監控系統

1乳化液泵站系統結構

乳化液泵站系統主控制芯片為Philips的

P87LPC768單片機，其中3片單片機分別負責3臺

乳化液泵的運行和數據采集，1片單片機作為整個

系統的主體控制。ATS48軟啟動器用于啟動／停止

泵的拖動電機，3臺泵共用1臺軟啟動器，ATS48和

單片機控制系統通過電纜電連接。安裝在泵高壓出

口的壓力變送器通過電纜與單片機電連接，用于檢

測系統出口壓力。安裝在泵體上的溫度傳感器

Ptl00熱電阻、壓力變送器、液位傳感器與單片機電

連接，用于檢測泵體冷卻潤滑油的狀況，以保護設

備。安裝在乳化液箱上的液位傳感器，與單片機電

連接，用于檢測乳化液箱的液位，供單片機決定何時

開始配液補液。乳化液泵站系統結構如圖1所示。

2控制方式及原理

該系統控制分為主機控制、乳化液箱控制以及

泵體的保護控制3個部分。

2．1 主機控制

主機控制分為自動、手動和檢修3種狀態。自

動狀態下3臺泵的控制完全由單片機進行，手動狀

態下由操作員通過相應的按鈕控制泵站，檢修狀態

下泵站不能啟動。

泵的拖動電機的啟動和停車通過軟啟動實現，

以減小對電網的沖擊和節省電能。根據泵站功能，

整個泵站系統中，有1臺泵始終處于正常工作狀態，

1臺泵在系統出口壓力不足時作為補充，l臺泵作為

系統的備用泵，在有泵發生故障時投入運行，保證系

統正常工作。 重慶 銅梁乳化液泵站自動監控系統

(1)自動控制方式

自動控制方式是操作員通過調整操作面板上相

應的開關來啟／停泵站，泵站啟動后由單片機自動控

制，不需要操作員進行干預，當有故障發生時，會自

動停止泵站工作。通過軟件編程，在LED顯示屏上

以數字和字母組合直觀地顯示整個泵站的工作情況

和整個系統的工作參數，顯示的主要參數有系統出

口壓力、泵體溫度、泵體曲軸箱潤滑油油位和油壓、

乳化液箱液位等。

在自動工作狀態下，在操作面板上按下“ON”按

鈕，1#泵啟動，間隔一定時間，泵進入穩定運行狀態

為工作面輸送乳化液。當工作面用液量增大、壓力

傳感器檢測到系統出口壓力小于設定時，單片機啟

動2#泵給系統增壓。當工作面用液量減小，系統

壓力超出正常工作范圍時，單片機停止2#泵工作，

且打開卸載管路的電磁閥，使乳化液回流到乳化液

箱以便減壓。3#泵為備用泵，當1#泵或2#泵出

現故障時，單片機控制3#泵自動啟動以保證系統

正常工作。

另外，為了保證3臺泵的使用壽命及減小檢修

量，控制系統在每次啟動泵站時在3臺泵中輪換啟

動。如：泵站第一次啟動時，1#泵首先啟動，2#泵

作為增壓用泵，3#泵為備用泵。在泵站停止運行后

再次啟動時，控制系統會選擇2#泵首先啟動，3#

泵作為增壓用泵，1#泵為備用泵。

(2)手動控制方式

手動控制方式在單片機出現故障或者人為設置

后生效。在LED顯示屏位置下方設置8個按鈕開

關，分別用來控制乳化液的配置以及3臺泵的啟動

和停止。

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