自動(dòng)排水系統(tǒng)自動(dòng)排水系統(tǒng)方案

1、ZPS-660礦用自動(dòng)排水裝置 使用說明書（ZPZ660-00-SM）22 / 22文檔可自由編輯打印目 錄1 用途22 環(huán)境條件33 產(chǎn)品分類34 產(chǎn)品組成及功能44.1 產(chǎn)品組成44.2 功能及原理44.2.1 主要功能44.2.2電氣原理65 安裝、調(diào)試、操作及使用注意事項(xiàng)85.1 位置安裝95.2 注意事項(xiàng)126 常見故障及排除127 運(yùn)輸和儲(chǔ)存138 訂貨和服務(wù)13安裝使用產(chǎn)品前，應(yīng)詳細(xì)閱讀使用說明書礦用自動(dòng)排水裝置使用說明書1 用途礦井排水承擔(dān)著排出井下涌水的重要任務(wù)，是保證礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。排水系統(tǒng)各種設(shè)備能否安全、可靠、有效的運(yùn)行，關(guān)系到整個(gè)礦井的生產(chǎn)與安全。ZPS-66

2、0礦用自動(dòng)排水裝置是使設(shè)備在無人職守的情況下自動(dòng)運(yùn)行和自我診斷的一套系統(tǒng)。通過工業(yè)計(jì)算機(jī)的決策控制，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行過程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制，使設(shè)備達(dá)到最佳工作狀態(tài)，從而達(dá)到有效地節(jié)約能源、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等目的。ZPS-660礦用自動(dòng)排水裝置（以下簡(jiǎn)稱裝置）主要用于煤礦井下的排水自動(dòng)化控制系統(tǒng)，采用PLC可編程控制器作為核心設(shè)備，具有較強(qiáng)的適用性、可擴(kuò)展性、高可靠性和強(qiáng)大的通訊能力。其邏輯控制方式可通過軟件的編程來實(shí)現(xiàn)，使復(fù)雜的控制邏輯變得簡(jiǎn)單易行。裝置內(nèi)部的輸入和輸出信號(hào)之間有可靠的隔離措施和本安電源，從而確保與各種類型傳感器、執(zhí)行器、各種設(shè)備電控回路的

3、連接和匹配之間更加靈活、通用。裝置執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB3836-2010、Q/ZMD0422012。2 環(huán)境條件溫度: 040；平均相對(duì)濕度: 95%RH（25）；大氣壓力: 80kPa106kPa；機(jī)械環(huán)境: 無顯著振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合；適用于有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中；周圍介質(zhì)無腐蝕性氣體。3 產(chǎn)品分類 Z P S - 660 額定電壓排水裝置4 產(chǎn)品組成及功能4.1 產(chǎn)品組成裝置由顯示控制箱、PLC綜合控制箱、閥門電動(dòng)裝置、壓力傳感器、負(fù)壓傳感器、液位傳感器、超聲波物位傳感器、溫度傳感器、電動(dòng)球閥組成。詳見附圖。裝置的組網(wǎng)方式有2種，1）集控方式：在操作工值班處布置一臺(tái)顯示控制箱，用于查看泵房?jī)?nèi)

4、所有設(shè)備的工作情況，人工操作相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備。在泵房?jī)?nèi)放置1臺(tái)KXJ660礦用隔爆兼本安型可編程控制箱，用于采集各傳感器的數(shù)據(jù)，控制水泵、真空泵、球閥等執(zhí)行設(shè)備。電動(dòng)閘閥使用電動(dòng)裝置控制箱進(jìn)行控制。 圖1 集控方試圖2）分控方式（多主多從）：在操作工值班處布置一臺(tái)顯示控制箱，用于查看泵房?jī)?nèi)所有設(shè)備的工作情況，人工操作相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備。每臺(tái)水泵布置1臺(tái)KXJ660礦用隔爆兼本安型可編程控制箱，每臺(tái)水泵的各種傳感器接入控制箱，控制箱直接控制電動(dòng)閘閥、球閥、電機(jī)等執(zhí)行部件。3臺(tái)控制箱與顯示控制箱使用以太網(wǎng)連接。圖2 分控方試圖4.2 功能及原理4.2.1 主要功能具有遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止、復(fù)位和測(cè)試功能，并可

5、進(jìn)行地面遠(yuǎn)程編程、故障（保護(hù)）屏蔽及控制方式轉(zhuǎn)換；具有 “自動(dòng)”、“手動(dòng)”、“檢修”、“遠(yuǎn)程”四種工作方式，工作方式可直接在井下控制箱上設(shè)定。自動(dòng)：1）由液位傳感器連續(xù)監(jiān)測(cè)水倉(cāng)水位，根據(jù)水倉(cāng)和吸水井的水位，自動(dòng)開停水泵及其閥門，在正常水位時(shí)，各水泵自動(dòng)輪換工作，在危險(xiǎn)水位時(shí)，自動(dòng)投入必要數(shù)量的水泵。2）根據(jù)所監(jiān)測(cè)的水位信號(hào)，設(shè)定出低水位、高水位和上限水位信號(hào)。低水位時(shí)停泵；高水位時(shí)水泵一臺(tái)運(yùn)行、兩臺(tái)備用；上限水位時(shí)兩臺(tái)泵運(yùn)行。3）可根據(jù)工況設(shè)定，以及時(shí)間、水位、煤礦用電負(fù)荷等參數(shù)，根據(jù)避峰填谷的原則自動(dòng)開啟、停止水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，并能實(shí)現(xiàn)泵閥的聯(lián)鎖啟動(dòng)，對(duì)運(yùn)行中的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。4）當(dāng)運(yùn)行的水

6、泵出現(xiàn)軸承超溫（先報(bào)警，后報(bào)故障）、開關(guān)柜故障、流量不夠或壓力突然降低時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行，并提示、報(bào)警。通過接口向上傳送數(shù)據(jù)。5）自動(dòng)開泵時(shí)嚴(yán)格按開泵順序開泵，各步驟之間有閉鎖。就地操作人員根據(jù)水倉(cāng)顯示水位，人工手動(dòng)開停水泵及確定開泵臺(tái)數(shù)，電機(jī)及其閥門的開、停由PLC自動(dòng)執(zhí)行。可現(xiàn)場(chǎng)就地或地面監(jiān)控中心就地完成，對(duì)運(yùn)行中的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過接口向上傳送數(shù)據(jù)。檢修維修人員用操作按鈕可操作任一水泵電機(jī)、電動(dòng)閘閥、電磁閥的開關(guān)，解除相互閉鎖關(guān)系。圖3 下位機(jī)觸摸屏檢修界面圖遠(yuǎn)程由地面監(jiān)控中心進(jìn)行控制水泵的啟停，確定開泵臺(tái)數(shù)，可以一鍵完成任一水泵的啟動(dòng)（停止），包括各抽真空、啟動(dòng)（停止）電機(jī)、開啟（

7、關(guān)閉）電動(dòng)閘閥等，也可以由地面監(jiān)控中心分別控制電機(jī)及其閥門的開、停。網(wǎng)絡(luò)功能：在地面機(jī)電監(jiān)控中心設(shè)置上位機(jī)，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、傳感器信號(hào)等傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，并與礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行信息集成。具有故障自診斷功能：可準(zhǔn)確判斷故障類型、位置并能進(jìn)行圖像和語(yǔ)音提示及打印輸出，故障自動(dòng)切換時(shí)間小于20秒。實(shí)時(shí)報(bào)警/報(bào)警記錄：當(dāng)被測(cè)參數(shù)超限、保護(hù)動(dòng)作及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)改變后，在井下控制柜上可在地面上位機(jī)也可發(fā)出語(yǔ)音、文字告警提示，并進(jìn)行聲、光、語(yǔ)音報(bào)警。并實(shí)時(shí)保存以上信息。每一步操作都有語(yǔ)音提示，現(xiàn)場(chǎng)有開泵預(yù)警時(shí)間20秒左右（配置相應(yīng)的預(yù)警設(shè)備）。圖形曲線顯示：在地面上位機(jī)上實(shí)時(shí)顯示各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)圖。

8、顯示實(shí)時(shí)曲線，可顯示年、月、日各時(shí)間段的歷史曲線和具體數(shù)據(jù)表。 組網(wǎng)功能：該系統(tǒng)可掛接在礦信息化網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。4.2.2 電氣原理圖4 排水系統(tǒng)流程西門子PLC圖5 電氣原理框圖5 安裝、調(diào)試、操作及使用注意事項(xiàng)裝置在安裝前，應(yīng)仔細(xì)檢查各產(chǎn)品及電器元件是否在運(yùn)輸中遭到碰撞損壞，緊固螺栓是否松動(dòng)。技術(shù)文件、產(chǎn)品出廠合格證應(yīng)與裝置一致。5.1 位置安裝5.1.1 顯示控制箱（如有配置）安裝在泵房操作工值班位置，便于觀察整個(gè)泵房設(shè)備的情況。圖6 顯示控制箱5.1.2 可編程控制箱根據(jù)設(shè)計(jì)情況安裝在水泵旁，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為每臺(tái)水泵1臺(tái)（若控制設(shè)備較少，也可一個(gè)泵房使用1臺(tái)）。前門板安裝有冗余按鈕，即便在PLC出現(xiàn)

9、故障時(shí)，仍可以使用手動(dòng)按鈕進(jìn)行開、停泵的操作。圖7 可編程控制箱5.1.3 正壓傳感器安裝與每臺(tái)泵的閥門上方的出水管路上，檢測(cè)開泵時(shí)的出水壓力。圖8 正壓傳感器5.1.4 負(fù)壓傳感器安裝在引水管路上，檢測(cè)引水管路內(nèi)的真空度。5.1.5 流量傳感器安裝與總出水管路上，檢測(cè)總出水管路的流量。圖9 流量傳感器5.1.6 溫度傳感器安裝在每臺(tái)泵的軸前與軸后，檢測(cè)兩端的溫度。圖10溫度傳感器5.1.7 超聲波液位傳感器安裝在水倉(cāng)的上部，檢測(cè)水倉(cāng)水位。圖11 超聲波液位傳感器5.1.8 浮球式液位傳感器安裝在水倉(cāng)上部，純機(jī)械式結(jié)構(gòu)。為超聲波液位傳感器的備用。即便超聲波液位傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，浮球液位傳感器仍

10、能夠正常工作，確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。圖12液位傳感器5.1.9電動(dòng)球閥主要控制水泵引水管路，可選擇射流、抽真空兩種方式。詳細(xì)位置布局見安裝位置附圖。圖13 電動(dòng)球閥5.1.10 隔爆型電動(dòng)裝置安裝在閥門的旋轉(zhuǎn)軸上，替代以前非電動(dòng)的轉(zhuǎn)輪，自動(dòng)開啟、關(guān)閉閥門。電動(dòng)裝置應(yīng)垂直安裝，其傾斜角度不大于5°。圖14 電動(dòng)閘閥（尺寸及壓力根據(jù)用戶要求定做）5.2 注意事項(xiàng)5.2.1 嚴(yán)禁帶電開蓋。5.2.2 維修時(shí)不得改變本安電路和與本安電路有關(guān)的元、器件的電器參數(shù)、規(guī)格和型號(hào)。5.2.3 裝置中各產(chǎn)品連接正確后才能投入運(yùn)行。5.2.4 維修時(shí)注意防止“失爆”（注意保護(hù)緊固件和保護(hù)引入裝置里的橡膠

11、密封圈）。6 主要設(shè)備組成表（以下設(shè)備組成可選）序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格防爆型式防爆合格證編號(hào)安全標(biāo)志證書編號(hào)生產(chǎn)廠1礦用隔爆兼本安型顯示控制箱KXJ127ExdibMAB120300山東中煤電器有限公司2礦用隔爆兼本安型可編程控制箱KXJ660Exdib112.1502MAB120537山東中煤電器有限公司3礦用隔爆型閥門電動(dòng)裝置ZB45-24ExdMAB080237常州貝斯特控制設(shè)備有限公司4礦用本安型壓力傳感器GPD40Exib112.4697MFB120272山東中煤電器有限公司5礦用本安型負(fù)壓傳感器GPD0.1FExib112.4694MFB120273山東中煤電器有限公司6礦用本安型物位傳

12、感器GUCS10Exib112.4696MFB120269山東中煤電器有限公司7礦用本安型液位傳感器GUG2Exib112.4699MFB120271山東中煤電器有限公司8礦用本質(zhì)安全型電動(dòng)球閥DFH20/7Exib320100200MAJ070001淄博德貝爾礦山設(shè)備有限公司9溫度傳感器BKGWD200ExdMFB060116江蘇東佳電氣有限公司 10礦用本質(zhì)安全型流量傳感器GLC250/500ExibMFB120128山東中煤電器有限公司11煤礦用聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套通信電纜MHYV1×4  (7/0.28mm)/MIA110188揚(yáng)州市紅旗電纜制造有限公司表1設(shè)備組

13、成表7常見故障及排除故障現(xiàn)象原因分析解決方法備注射流故障射流泵堵塞將射流泵拆下，沖洗泥沙，使其暢通。抽真空故障真空泵故障檢查真空泵是否正常4#電動(dòng)球閥打開故障更換電動(dòng)球閥射流球閥關(guān)閉不到位，漏氣更換關(guān)不嚴(yán)的電動(dòng)球閥自動(dòng)方式不啟動(dòng)電機(jī)負(fù)壓設(shè)置值太低檢修方式開啟射流或抽真空，觀察機(jī)械表直到泵體充滿水時(shí)記錄負(fù)壓值為a，將PLC控制箱的負(fù)壓值設(shè)置為a。電動(dòng)閘閥開到位故障檢修方式查看電動(dòng)閘閥開啟是否正常，開到位、關(guān)到位信號(hào)是否正常。自動(dòng)方式啟動(dòng)電機(jī)后接著停止正壓設(shè)置過高查看正常排水的額定壓力，設(shè)置壓力過低報(bào)警值為額定壓力-0.2Mpa。開關(guān)柜狀態(tài)返回錯(cuò)誤（若連接）檢查開關(guān)柜的狀態(tài)繼電器吸合是否正常（若連接此接點(diǎn)）表2故障排查表8 運(yùn)輸和儲(chǔ)存l 產(chǎn)品包裝木箱摞裝層數(shù)不得大于二層。l 搬運(yùn)時(shí)避免摔碰和防雨淋。l 必須貯存在干燥的房間內(nèi)。l 隨機(jī)技術(shù)資料：產(chǎn)品合格證、使用說明書、裝箱單各1份。9 訂貨和服務(wù)l 訂單上需注明產(chǎn)品名稱、型號(hào)、數(shù)量及交發(fā)貨日期。l 訂單上需注明收發(fā)貨單位、聯(lián)系人、通訊地址、托運(yùn)方式及到站名稱。附件1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接方案 1）環(huán)網(wǎng)方案 2）2芯光纜