礦用離心排污泵

PLC在礦用離心排污泵主排水系統的應用：

　　隨著計算機控制技術的迅速發展，以微處理器為核心的可編程序控制器（PLC）控制已逐步取代繼電器控制，普遍應用于各行各業的自動化控制領域。煤炭礦山行業也不例外，但目前煤礦 井下主排水系統仍多采用繼電器控制，礦用離心排污泵（礦用排沙立泵）的開停及選擇切換均由人工完成，還做不到根據水位或其它參數自動開停水泵，這將嚴重影響井下主排水泵房的管理水平和經濟效益的提高 。

　　趙莊煤礦生產能力為1.8Mt／a的現代化礦井，井下涌水量較大，中央泵站設計安裝了5臺KL240-63*2型礦用離心排沙泵主排水，每小時流量240立方，揚程125米，電動機功率200kW，3趟排水管路。正常涌水時，2 臺工作，2臺備用，1臺檢修。鑒于PLC的先進性和可靠性，煤炭設計院對5臺主排礦用離心排污泵及其附屬的抽真空系統與管道電動閥門等裝置實施了PLC自動控制及運行參數自動檢測，動態顯示，并將數據傳送到地面生產調度中心，進行實時監測及報警顯示。

　　系統通過檢測水倉水位和其它參數，控制礦用離心排沙泵輪流工作與適時啟動備用泵，合理調 度5臺礦用離心排污泵運行。系統通過觸摸屏以圖形、圖像、數據、文字等方式，直觀、形象、實時地反映系統工作狀態以及水倉水位、礦用離心排污泵工作電流、電機溫度、軸承溫度、3趟排水管流量等 參數，并通過通訊模塊與綜合監測監控主機實現數據交換。該系統具有運行可靠、操作方便 、自動化程度高等特點，并可節省礦用離心排污泵的運行費用。

　　系統組成，中央泵房井下主排水泵自動化控制系統圖如圖1所示，整個自動控制系統由數據自動采集、自動輪換工作、自動控制、動態顯示及故障記錄報警和通訊接口等5個部分組成。

　　礦用離心排污泵的數據自動采集與檢測主要分為兩類：模擬量數據和數字量數據。

　　模擬量檢測的數據主要有：水倉水位、礦用離心排污泵工作電流、礦用離心排污泵軸溫、電機溫度、3趟排水管流量；數字量檢測的數據主要有：礦用離心排污泵高壓啟動柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態、電動閥的工作狀態與啟閉位置、真空泵工作狀態、電磁閥狀態、礦用離心排污泵吸水管真空度及礦用離心排污泵出水口壓力。

　　數據自動采集主要由PLC實現，PLC模擬量輸入模塊通過傳感器連續檢測水倉水位，將水位變化信號進行轉換處理，計算出單位時間內不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，控制礦用離心排污泵的啟停。電機電流、礦用離心排沙泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器與變送器，主要用于監測礦用離心排污泵、電機的運行狀況，超限報警，以避免礦用離心排污泵損壞。PLC的數字量輸入模塊將各種開關量信號采集到PLC中作為邏輯處理的條件和依據，控制礦用離心排沙泵的啟停。

　　在數據采集過程中，模擬量信號的處理是將模擬信號變換成數字信號（A/D轉換），其變換速度由采樣定律確定。一般情況下，采樣頻率應為模擬信號中最高頻率成分的2倍以上，這樣經A/D變換的精度可完全恢復到原來的模擬信號精度。A/D變換的精度取決于A/D變換器的位數。如5V電壓要求以5mV精度變換時，精度為5mV/5V=0.1%,即1/1000十進制的1000用二進 制表示時要求為10位,而本系統所采用的A/D模塊分辨率為16bit,其精度在±0.05%以上，該精度等級足以滿足控制系統要求。同時，PLC所采用的A/D模塊均以積分方式變換，可使輸入信號的尖峰噪音和感應噪聲平均化，適用于噪音嚴重的工業場所。