水泵自動化控制系統(tǒng)使用說明書(礦方)2014728

1、水泵自動化控制系統(tǒng)使用說明書二零一四年七月44目錄一、 概述31、系統(tǒng)用途32、主要功能及特點3二、系統(tǒng)和硬件組成41、硬件組成41.1主站電控箱41.1.1 概述41.1.2 性能特點51.1.3 技術參數(shù)51.2 分站電控箱61.2.1 概述61.2.2 性能特點61.2.3 技術參數(shù)71.3 就地箱81.3.1 概述81.3.2 性能特點81.4 操作臺81.4.1 概述81.4.2 性能特點91.4.3 技術參數(shù)91.5 電動閘閥101.5.1 概述101.5.2 性能特點101.5.3 技術參數(shù)111.5.4 調試111.5.5 故障及維修121.5 電動球閥121.5.1 概述12

2、1.5.2 性能特點131.5.3 技術參數(shù)131.5.4 調試131.5.5 故障及維修141.6 液位計141.6.1 概述141.6.2 性能特點151.6.3 技術參數(shù)151.6 壓力傳感器161.6.1 概述161.6.2 性能特點161.6.3 技術參數(shù)171.7 負壓傳感器181.7.1 概述181.7.2 性能特點181.7.3 技術參數(shù)181.8 電磁流量計191.8.1 概述191.8.2 性能特點201.8.3 技術參數(shù)201.9 溫度傳感器212、 系統(tǒng)組成212.1 組成部分222.1.1 數(shù)據(jù)采集與檢測222.1.2 現(xiàn)場監(jiān)測與控制222.1.3 遠程監(jiān)測與控制22

3、三、 安裝與調試231、系統(tǒng)安裝232、系統(tǒng)調試23四、 系統(tǒng)工作原理和方式231、工作原理232、 工作方式及流程242.1 手動方式242.2 半自動方式242.3 自動方式252.4 遙控方式25五、 上位機系統(tǒng)平臺使用說明261、系統(tǒng)平臺概述262、系統(tǒng)平臺功能263、系統(tǒng)實時監(jiān)控274、系統(tǒng)信息管理315、系統(tǒng)視頻管理326、趨勢曲線管理336.1 曲線參數(shù)設置346.2 添加、刪除數(shù)據(jù)356.3 曲線時間軸推移366.4 趨勢曲線重置377、系統(tǒng)報警管理377.1 實時報警管理387.2 歷史報警管理398、系統(tǒng)操作記錄409、系統(tǒng)報表管理40六、 運行維護41七、故障問題及處理辦

4、法42八、 故障處理經驗43水泵自動化控制系統(tǒng)使用說明書1、 概述1、系統(tǒng)用途井下水泵自動控制系統(tǒng)適用于有甲烷和煤塵爆炸危險的煤礦井下水泵房的主、備水泵集中監(jiān)測和監(jiān)控。該系統(tǒng)以進口PLC作為核心主控單元，采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場總線模式的遠程分布式監(jiān)測、控制系統(tǒng)，通過各種傳感器、電動閥門等監(jiān)測各水泵和管路的工作狀態(tài)，實現(xiàn)井下排水系統(tǒng)的自動控制，從而達到有效地節(jié)約能源、降低勞動強度、降低運行成本和延長設備使用壽命等目的，使井下排水系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能高效、經濟合理地運行。系統(tǒng)可實現(xiàn)煤礦井下排水系統(tǒng)無人值守，提高煤礦智能化調度和信息化管理水平，并可方便地接入礦井綜合自動化系統(tǒng)。2、主要功能及特點

5、83;每臺水泵具有遠程、自動、半自動、手動控制方式；·本系統(tǒng)采用進口PLC，可靠性高，使用壽命長，能連續(xù)運行工作，操作維護簡便等特點。·本系統(tǒng)能根據(jù)水倉水位等工況參數(shù)實現(xiàn)無人值守自動工作，從而實現(xiàn)減人提效的目的。·本系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與礦井工業(yè)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)相接，使調度指揮人員隨時了解水泵的工作情況及水倉水位情況，便于調度指揮，提高工作效率。·通過PLC主機可在地面實現(xiàn)對水泵進行遙控，并可以對水泵自動控制系統(tǒng)進行編程，滿足客戶需求。·檢測電機電流、電壓、三相繞組溫度和軸承溫度；·控制水泵電機的起動、停止，檢測高爆開關分合閘狀態(tài)；·控制

6、閥門電動執(zhí)行器的開、關，檢測開、關到位以及力矩開關信號，具有過力矩保護功能；·實時檢測真空泵工作狀態(tài)、水泵吸水管真空度及水泵出水口壓力；·若某臺泵或所屬閥門發(fā)生故障，則自動退出工作，后備水泵自動投入；·井下觸摸屏圖形化動態(tài)顯示水泵、真空泵、電動閥門的運行狀態(tài)；·光纖以太網(wǎng)接口便于接入礦井綜合自動化系統(tǒng)。·現(xiàn)場控制中心將采集的數(shù)據(jù)和調度策略傳至地面調度中心，使地面調度中心同步顯示水泵運行工況，地面調度中心可以發(fā)出指令給現(xiàn)場，實現(xiàn)遠程指揮；·通過攝像機將水泵工況畫面?zhèn)鬏數(shù)降孛嬲{度中心，地面調度中心能夠直觀的看到水泵現(xiàn)場的具體情況；

7、3;實時顯示和記錄所有的檢測數(shù)據(jù)，繪制實時曲線和歷史曲線，可以隨時查詢、打印實時數(shù)據(jù)及任意時間段的歷史數(shù)據(jù)；·人機界面顯示的內容豐富、形象、直觀，操作簡單、易懂，提高了系統(tǒng)的自動化程度和智能程度；·根據(jù)不同時期的具體情況，可以對軟件的運行參數(shù)進行調整，以適應復雜的情況，提高了系統(tǒng)的適應性；·軟件對操作權限進行了劃分，不同的值班人員具有不同的操作權限，從而進行不同的操作。二、系統(tǒng)和硬件組成1、硬件組成1.1主站電控箱1.1.1 概述KXJ5-1140(660)(A)礦用隔爆兼本安型可編程控制器適用于有甲烷和煤塵爆炸危險的煤礦井下，是主排水自動化系統(tǒng)的核心單元，用于對

8、井下水泵實現(xiàn)集中控制和監(jiān)測。控制器以PLC為控制核心，可依據(jù)各個運行方式，實現(xiàn)整個泵房的集中控制、數(shù)據(jù)監(jiān)測以及故障檢測，性能可靠、功能完善、數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可以方便地接入礦井綜合自動化系統(tǒng)。1.1.2 性能特點·主站控制箱為整個系統(tǒng)的核心，內部有西門子PLC、MOXA交換機、 開關電源、本安電源、接觸器、繼電器、熔斷器、變壓器、插座等；·采用進口西門子S7-300 PLC作為主控制單元，充分保證可靠性、實時性、通過模塊完成對水泵及相關設備信號的采集、交換及運算工作，并作出判斷發(fā)出相應控制信號；·靈活配置的輸入輸出接口可直接控制外部設備，實現(xiàn)分布式控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程采集和

9、遠程控制；·與TH5-24(A)礦用本安型操作臺或PH1-12M礦用本安型顯示屏配套使用；·通過RS485和PROFIBUS-DP分別與井下觸摸屏和分站控制箱通訊；·具有Ethernet光口，易于連接全礦綜合自動化系統(tǒng)、其它子系統(tǒng)和智能設備。·主控箱內放置有以太網(wǎng)交換機，可以通過已建立的井下千兆工業(yè)以 太環(huán)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)以及視頻傳輸?shù)骄C合自動化平臺，實現(xiàn)設備的遠程 控制，并預留一定的I/O接口；·快開門結構使得調試、維護工作更具效率；·該電控箱是本安防爆型，可靠性好、運行速度快、抗干擾能力和兼容性強，體積小、能耗底、易于維護，控制箱內布線

10、美觀、電路運行可靠穩(wěn)定，使用壽命長；·數(shù)據(jù)齊全，具有液位、壓力、負壓、流量、電機電流，以及電機繞組溫度和軸承溫度等。1.1.3 技術參數(shù)工作電壓(V)：AC660V/1140V，50Hz工作電壓范圍：（75%110% ）Ue工作電流(A)：1.0本安輸出電壓：DC24V，3路DC12V, 1路，配套PH1-12M 時本安最大開路電壓：DC24.5VDC12.5V本安最大輸出電流：520mA，每路1270mA，每路非本安輸出電壓：DC24V，1路，配套PB1-24(A) 時非本安輸出電流：2.3A輸入信號：開關量48路，無源，導通電阻30，斷開電阻100k模擬量14路，420mA，或0

11、5V，或Pt100，可根據(jù)需要添加輸出信號：開關量32路，繼電器無源接點，接點容量DC24V/2A開關量1路，有源，負載容量AC127V，300mA，可根據(jù)需要添加模擬量4路，420mA或05V，可根據(jù)需要需要添加通訊接口：RS485，1路，顯示屏Ethernet單模光口，1路，可配加2電4光交換機通訊距離：1.2km，9600bps無中繼20km，10M/100M自適應現(xiàn)場總線：傳輸協(xié)議ProfiBus-DP，1路傳輸速率9.6Kbps6 Mbps傳輸距離1.2km100m，無中繼電纜引入裝置：規(guī)格A1，18個A2，18個B1，2個可配電纜外徑（mm）（9.312.5）（10.613.1）（

12、19.129.6）防爆型式：礦用隔爆兼本質安全型 ExdibI外形(寬×深×高) (mm3)：800×714×960凈重(kg)：4001.2 分站電控箱1.2.1 概述分站控制箱亦采用西門子S7-300PLC為主控制單元，通過控制網(wǎng)通過PROFIBUS-DP總線連接與主站控制箱進行通訊，來完成相關水泵及相關設備信號的采集、交換及運算工作。1.2.2 性能特點·分站控制箱為整個系統(tǒng)重要組成部分，內部有西門子PLC、 開關電源、本安電源、接觸器、繼電器、熔斷器、變壓器、插座等；·采用進口西門子S7-300 PLC，與主站電控內部的CPU

13、進行DP通訊，充分保證可靠性、實時性、通過模塊完成對水泵及相關設備信號的采集、交換及運算工作，并作出判斷發(fā)出相應控制信號；·靈活配置的輸入輸出接口可直接控制外部設備，實現(xiàn)分布式控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程采集和遠程控制；·通過PROFIBUS-DP和主站控制箱通訊；·快開門結構使得調試、維護工作更具效率；·該電控箱是本安防爆型，可靠性好、運行速度快、抗干擾能力和兼容性強，體積小、能耗底、易于維護，控制箱內布線美觀、電路運行可靠穩(wěn)定，使用壽命長；·數(shù)據(jù)齊全，和主站一起檢測液位、壓力、負壓、流量、電機電流，以及電機繞組溫度和軸承溫度等。 與主站控制箱相同1.

14、2.3 技術參數(shù)工作電壓(V)：AC660V/1140V，50Hz工作電壓范圍：（75%110% ）Ue工作電流(A)：1.0本安輸出電壓：DC24V，2路本安最大開路電壓：DC24.5V本安最大輸出電流：520mA，每路輸入信號：開關量48路，無源，導通電阻30，斷開電阻100k模擬量16路，420mA，或05V，或Pt100，可根據(jù)需要添加輸出信號：開關量32路，繼電器無源接點，接點容量DC24V/2A開關量1路，有源，負載容量AC127V，300mA，可根據(jù)需要添加模擬量4路，420mA或05V，可根據(jù)需要添加現(xiàn)場總線：傳輸協(xié)議ProfiBus-DP，1路傳輸速率9.6Kbps6 Mbp

15、s傳輸距離1.2km100m，無中繼電纜引入裝置：規(guī)格A1，18個A2，18個B1，2個可配電纜外徑（mm）（9.312.5）（10.613.1）（19.129.6）防爆型式：礦用隔爆兼本質安全型 ExdibI外形(寬×深×高) (mm3)：800×714×960凈重(kg)：4001.3 就地箱1.3.1 概述CXH1-24就地箱適用于有甲烷和煤塵危險的煤礦井下，是主排水自動化系統(tǒng)的重要單元，用于對井下現(xiàn)場泵房實現(xiàn)控制和監(jiān)測。就地箱是現(xiàn)場實現(xiàn)泵房的手動控制和運行情況監(jiān)測的操作平臺，外形美觀、顯示清晰、操作方便、維護簡單。 1.3.2 性能特點·

16、;采用不銹鋼的面板和全密封結構,確保了長期使用壽命；·只具有手動運行方式，對設備單起單停，可以方便掌控；·面板安裝具有急停按鈕，直接控制多個外部設備的啟停按鈕；·面板安裝具有各種設備狀態(tài)指示燈；·指示燈可以通過顏色變化來顯示各個設備的運行到位狀態(tài)以及故障指示；·內部安裝有接線端子排，通過電纜將操作臺與就地箱、控制箱連接；·與KXJ5-1140(660)(A)礦用隔爆兼本安型可編程控制器配套使用。1.4 操作臺1.4.1 概述TH5-24(A)礦用本安型操作臺適用于有甲烷和煤塵爆炸危險的煤礦井下，是主排水自動化系統(tǒng)的重要單元，用于對井下

17、現(xiàn)場泵房實現(xiàn)集中控制和監(jiān)測。操作臺是現(xiàn)場實現(xiàn)泵房的集中控制、故障檢測和數(shù)據(jù)觀察的操作平臺，外形美觀、顯示清晰、操作方便、維護簡單。 1.4.2 性能特點·具有遙控、自動、半自動、手動四種運行方式；·采用不銹鋼的面板和全密封結構,確保了長期使用壽命；·內置PB1-24(A) 礦用隔爆型顯示屏或PH1-12M礦用本安型顯示屏作為人機界面；·操作面板安裝具有急停、復位、備用按鈕，以及直接控制多個外部設備的啟停按鈕和工作方式選擇開關；·顯示面板安裝具有各種設備狀態(tài)指示燈、PB1-24(A)礦用隔爆型顯示屏；·指示燈可以通過顏色變化來顯示各個設

18、備的運行到位狀態(tài)以及故障指示；·顯示屏可以通過動畫、圖形、漢字等方式直觀顯示系統(tǒng)各個設備的工作方式、運行狀態(tài)以及運行參數(shù)，具有歷史數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計功能；·出現(xiàn)故障時，蜂鳴指示燈可以發(fā)出預警以及閃爍，顯示屏自動彈出故障診斷畫面，顯示通信故障和系統(tǒng)運行各類故障性質；·內部安裝有接線端子排，通過電纜將操作臺與就地箱、控制箱連接；·與KXJ5-1140(660)(A)礦用隔爆兼本安型可編程控制器配套使用。1.4.3 技術參數(shù)工作電壓(V)：DC24V，1路本安DC24V，1路，配PB1-24(A)工作電壓范圍：DC22.8VDC24.5VDC22.8VDC24.5

19、V工作電流：500mA1.0A輸入信號：開關量16路，無源，導通電阻30，斷開電阻100k輸出信號：開關量32路，無源，導通電阻30，斷開電阻100k通訊接口：RS485，1路通訊距離：1.2km，9600bps無中繼電纜引入裝置：規(guī)格A1，5個A2，8個可配電纜外徑（9.312.5）mm（10.613.1）mm防爆型式：礦用本安型 ExibI外形(寬×深×高) (mm3)：1200×960×1170凈重(kg)：1501.5 電動閘閥1.5.1 概述隨著煤礦開采自動化的提高，井下各種管道上的手動閥已無法滿足自動控制要求，部分礦井改造時采用液壓閥和電液閥

20、，但液壓閥和電液閥的密封件容易老化，每年都要進行維護保養(yǎng)，壓差大時要手工降壓后才能打開，也無法直接進入自動化系統(tǒng)控制。礦用電動閘閥安裝方便，調試簡單，調試運行后數(shù)年內不用維護保養(yǎng)。而ZB系列電動裝置正是為煤礦自動化水平的提高和成本下降而設計，現(xiàn)已在全國二十多個大型礦并中應用，具有體積小，性能可靠穩(wěn)定的優(yōu)點，可應用于閘海配水閥等。1.5.2 性能特點·主要用于煤礦井下水泵房無人值班的全自動控制；·流體阻力和啟閉力矩小，雙向密封無安裝方向要求，使用壽命長；·和“KXB系列礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱”配套使用；·電動閘閥電動執(zhí)行機構的組成主要由電動機、減速器

21、、力矩控制器、行程控制器、開度指示器、 手電動切換機構、手輪及電氣部分組成。1.5.3 技術參數(shù)工作電壓(V)：AC 660V工作電壓范圍：±10%控制電壓：24V、36V最大閥桿直徑(mm):4060手動速比：1:1輸出轉速(r/min)：18、24、36電機功率(KW)：0.25/0.37/0.55/0.751.1/1.5/2.23.0/4.0壓力:1.6MPa 2.5MPa 4.0MPa 6.4MPa 10.0MPa工作制：為短時10分鐘工作環(huán)境：a.海拔不大于2000m；b. 環(huán)境溫度：-20+40；c. 相對濕度：95%（+25時）；d. 用于含有甲烷、煤塵爆炸性危險氣體的

22、煤礦井下(采掘工作面除外)；防爆型式：礦用本安型 ExibI1.5.4 調試電動裝置與閥門組裝后，必須對行程控制器、開度指示器分別進行調整、方可使用。調整前，必須檢查開度指示器上的電位器是或已脫開，以防損壞，檢查電機轉向，以防電機損壞。出廠時已按用戶要求調好轉矩，一般不需要調整，如需改變整定值，可旋轉凸輪的調整軸至相應刻度，先調開度，再調關度。全關位置調整：用手將閥門關嚴用螺絲刀壓下頂桿并轉90度卡住按關向箭頭旋轉關向調整軸，至到關向凸輪動作為止回旋頂桿至原來位置；全開位置調整：用手動將閥門開到所需位置壓下頂桿并旋轉90度卡住按開向箭頭旋轉開向調整軸，知道開向凸輪動作為止旋回頂桿至原來位置；開

23、度指示器調整：在調整好力矩，行程的基礎上調整現(xiàn)場開度指示器和遠傳電位器，調整方法如下 ：移動轉圈數(shù)調整齒輪至所需的轉圈數(shù)位置掛上電位器齒輪，擰緊電位器固定螺母并確定電位器齒輪的緊定螺釘是松開的手動或電動關閉閥門并面對指示盤觀察電位器齒輪的旋向轉動關指示盤使關向標志對準指針按所觀察 電位器齒輪的旋向轉動 電位器軸接近終端位置， 擰緊緊定螺釘電動或手動操作閥門至全開位置，保持關向刻度盤不動，轉動開指示盤使開向標志對準指針。1.5.5 故障及維修故障原因解決方法電機不動作l、 電源線脫開2、 控制線路故障3、 行程或力矩控制器失靈4、電動機繞組開路l、 檢查電源線2、 排除線路故障3、 行程或力矩控

24、制器故障4、更換電動機輸出軸旋轉向錯誤電機相序接反任意調換兩個相序接線電機過熱l、 連續(xù)工作時間太長2、 電機與電動裝置不配套3、 一相線斷開l、停止運行，使電機冷卻2、檢查配套情況3、檢查電源線運行中電機停轉l、電動執(zhí)行機構過載控制器動作2、閥門有故障1、增大整定轉矩2、檢查閥門閥門到位后電機不停轉或燈不亮l、 行程或力矩控制器有故障2、 行程控制器調整不當l、檢查行程或力矩控制器2、重新調整力矩控制器遠方無閥位信號l、 遠傳電位器故障2、 電位器齒輪緊定螺釘松動l、 檢查更換電位器2、 擰緊電位器齒輪緊定螺1.6 電動球閥1.6.1 概述電動球閥是根據(jù)閥芯的這種移動形式繞閥桿的軸線作旋轉運

25、動的閥門。閥座通口的變化是與閥芯行程成正比例關系。主要用于截斷或接通管路中的介質，亦可用于流體的調節(jié)與控制，是工業(yè)自動化過程控制的一種管道壓元件。礦用隔爆型電動球閥由隔爆殼體、控制電路、直流電機、齒輪變速箱、高壓球閥連接組合而成，利用直流電機的正、反轉控制高壓球閥的開啟或關閉。當電動球閥接通電源后，如處于開啟位置，直流電動機工作，電動球閥關閉并觸動限位開關，直流電機停止工作，紅色發(fā)光管亮。當有信號輸入時直流電機正轉，高壓球閥打開并觸動限位開關，直流電機斷電停止工作，綠色發(fā)光管亮。 1.6.2 性能特點·開關迅速、啟閉靈活，壽命長，安全可靠。·在閥桿下部設置臺階，不至于閥門內

26、壓異常升高脫出閥桿。·在球體和閥座間設置耐火密封環(huán)，閥座燒損后，仍具有密封作用。·在閥門全開、全關位置設有鎖定孔，防止非工作人員誤操作。·球閥采用全不銹鋼三片式球閥，體積小、重量輕，開關無摩擦，密封不易磨損，啟閉力矩小，不受介質流向、高低壓和正負壓的限制；·適用于消防、噴淋降塵、井下水泵噴射泵和真空泵的配套使用；·連接方式分內螺紋連接和法蘭連接兩種；·自帶420mA閥位反饋信號單元，信號輸出抗干擾性更強；·為機電一體化結構，采用固態(tài)繼電器驅動，無火花更安全；1.6.3 技術參數(shù)工作電壓(V)：AC 127V、220V工作電壓

27、范圍：±10%控制電壓：DC24V安裝方式：水平或者垂直90°回轉時間S：很據(jù)型號對應時間輸出轉速(r/min)：根據(jù)型號對應轉速電機功率(KW)：根據(jù)型號對應功率壓力:根據(jù)型號對應壓力工作制：為短時10分鐘工作環(huán)境：a.海拔不大于2000m；b. 環(huán)境溫度：-20+40；c. 相對濕度：95%（+25時）；d. 用于含有甲烷、煤塵爆炸性危險氣體的煤礦井下(采掘工作面除外)；e:不含有強腐蝕性介質的環(huán)境中；防爆型式：礦用本安型 ExibI螺紋連接公稱壓力：6.4MPa和6.4MPa兩種法蘭連接公稱壓力：6.4MPa1.6.4 調試出廠時已按用戶要求調好轉矩行程，一般不需要調

28、整，如果需要進行調節(jié)，必須斷電才能進行調節(jié)：全關位置調整：首先必須將閥門關嚴用螺絲刀調整齒輪位置，切確保全開時可以有行程觸碰到關信號開關；全開位置調整：首先必須將閥門打開用螺絲刀調整齒輪位置，切確保全關時可以有行程觸碰到開信號開關；對其進行調節(jié)時，必須相互調節(jié)，不可只調關或者只調開。1.6.5 故障及維修故障原因解決方法電機不動作l、電源線脫開2、控制線路故障3、設備本身配件故障4、電動機繞組開路l、檢查電源線2、排除線路故障3、短接板子控制點，若不動作聯(lián)系廠家4、更換電動機電機過熱l、連續(xù)工作時間太長2、 管路內部有東西卡住，阻力過大3、 電動機故障4、 電動機電容器損壞5、 設備板子有問題

29、l、停止運行，使電機冷卻2、檢查管路內部3、更換電動機4、更換電動機電容器5、更換內部電路板閥門到位后電機部停1、 行程控制器調整不當2、 行程或力矩故障3、 功率控制器損壞1、 重新調整力矩控制器2、 排除行程或力矩故障3、 更換功率控制器遠方無閥門到位信號l、 設備返回信號沒有2、 電位器齒輪緊定螺釘松動3、 控制線路故障4、 控制板故障l、檢查球閥本身返回信號2、 擰緊電位器齒輪緊定螺3、 檢查線路故障4、 更換控制板運行中電機停轉1、 指令信號丟失2、 行程或力矩故障3、 控制板損壞1、 排除線路故障2、 排除行程或力矩故障3、 更換控制板1.7 液位計 1.7.1 概述GUY30液位

30、傳感器使用CYB-10S傳感器濺射膜片為敏感元件,和電子線路做成一體化結構，輸出為420mA準電流信號, 適合礦用測控系統(tǒng)配套。GUY30液位傳感器可廣泛用于煤礦監(jiān)測系統(tǒng)的液位信號采集。本系列傳感器為分體型結構，體積小、安裝使用方便,監(jiān)測水倉水位，提供數(shù)據(jù)給PLC，提供水泵開停和超水警信號。1.7.2 性能特點·高溫、高壓；·高精度： 精度可達±0.25%FS；·高穩(wěn)定性： 每年優(yōu)于±0.25%FS；·溫度漂移?。?±0.03%FS/，由于取消了測量元件中的中介液,因而傳 感器不僅獲得了很高的測量精度, 且受溫度的影響??；&

31、#183;抗振動、沖擊、耐腐蝕全不銹鋼結構，體積小、重量輕直接過程安裝；·輸出為4mA20mA電流信號 ；1.7.3 技術參數(shù)被測介質：液體測量范圍：0 m30m（可選）供電電源：DC24V（使用取得礦用安全防爆認證的電源） 安裝方式：水平或者垂直輸出信號：4 mA20mA （模擬、二線制）GUY30型(4-20mA)、氣安裝圖形為: 紅 電源 綠 信 號 礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源介質溫度：-2080 -2080 準確度：（含非線性、重復性、遲滯）%FS ±0.5FS/年 壓力過載：量程的1.5倍穩(wěn)定性：±0.25FS/年材料：1Cr18Ni9Ti 不銹鋼工作環(huán)境

32、：使用溫度：-2060，相對濕度：96%RH，大氣壓強：80110kPa，使用場所：可在具有甲烷、煤塵等爆炸混合物的危險場所使用；海拔不大于2000m；不含有強腐蝕性介質的環(huán)境中；防爆型式：礦用本安型 ExibI1.8 壓力傳感器 1.8.1 概述GYD60-Y2礦用本安型壓力傳感器，螺紋式GYD60-Y2本安型壓力傳感器 ，使用CYB-10S壓力傳感器濺射薄膜片為敏感元件,和電子線做成一體化結構,輸出為4mA20mA電流信號,適合礦用系統(tǒng)配套，可廣泛用于煤礦監(jiān)測系統(tǒng)的壓力信號采集.本系列傳感器為全不銹鋼圓柱型結構,擁有體積小、精度高、安裝使用方便等特點，有效的改進和提高了煤礦監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采

33、集，是替代進口壓力傳感器的理想選擇。針對不同用戶的要求，可以提供多種規(guī)格及連接方式的傳感器。1.8.2 性能特點·高溫、高壓；·高精度： 精度可達±0.25%FS；·高穩(wěn)定性： 每年優(yōu)于±0.25%FS；·溫度漂移?。?由于取消了測量元件中的中介液,因而傳感器不僅獲得 了很高的測量精度, 且受溫度的影響小；·抗振動、沖擊、耐腐蝕全不銹鋼結構；·體積小、重量輕直接過程安裝 ；·輸出為4mA20mA電流信號；·快插接頭；1.8.3 技術參數(shù)被測介質：液體，氣體（和17-4PH不銹鋼相容）及蒸汽測量范

34、圍：0 Mpa60Mpa（可選）供電電源：DC24V（使用取得礦用安全防爆認證的電源） 安裝方式：水平或者垂直輸出信號：4 mA20mA （模擬、二線制）GYD60-Y2型(4-20mA)、安裝圖形為: 紅 電源 綠 信 號 礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓監(jiān)控裝置介質溫度： -2080 電氣連線圖：COM公共端（綠）+24DC（紅）AGYD60-Y2準確度：（含非線性、重復性、遲滯）%FS ±0.5FS/ ± 0.25%FS壓力過載：量程的1.5倍引線方式:直接電纜引出型（標準）、礦用快用插頭 位置影響：安裝位置不受影響絕緣電阻：500M(500V)穩(wěn)定性：±0.25FS/

35、年接液材料：膜 片 17-4PH過成功連接件 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼工作環(huán)境：使用溫度：-2060，相對濕度：96%RH，大氣壓強：80110kPa，使用場所：可在具有甲烷、煤塵等爆炸混合物的危險場所使用；海拔不大于2000m；不含有強腐蝕性介質的環(huán)境中；防爆型式：礦用本安型 ExibI1.9 負壓傳感器 1.9.1 概述GPD6礦用本安型負壓傳感器，采用全不銹鋼封焊圓柱結構，螺紋式快插接頭，高精穩(wěn)定放大電路與高精度溫度補償電路,精確度與穩(wěn)定性更好,微壓壓力傳感器采用進口感壓芯片，使用ZM -CYB-10S離子束濺射薄膜壓力傳感器為敏感元件,和電子線做成一體化結構,輸出為4mA20mA電

36、流信號，體積小、精度高、安裝使用方便等特點，有效的改進和提高了煤礦監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集，可廣泛用于煤礦監(jiān)測系統(tǒng)的負壓信號采集。針對不同用戶的要求，可以提供多種規(guī)格及連接方式的傳感器。具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質兼容性，適用于介質壓力微弱的場合測量與控制，適用于介質壓力微弱的場合的測量與控制。1.9.2 性能特點·高溫、高壓；·高精度： 精度可達±0.25%FS；·高穩(wěn)定性： 每年優(yōu)于±0.25%FS；·溫度漂移?。?±0.03%FS/，由于取消了測量元件中的中介液,因而傳 感器不僅獲得了很高的測量精度, 且受溫度的影響?。?

37、#183;抗振動、沖擊、耐腐蝕全不銹鋼結構，體積小、重量輕直接過程安裝；·輸出為4mA20mA電流信號 ；1.9.3 技術參數(shù)被測介質：液體測量范圍：-0.1Mpa0Mpa（可選）供電電源：DC24V（使用取得礦用安全防爆認證的電源） 安裝方式：水平或者垂直輸出信號：4 mA20mA （模擬、二線制）GYD60-Y2型(4-20mA)、氣安裝圖形為: 紅 電源 綠 信 號 礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源介質溫度： -4085 準確度：（含非線性、重復性、遲滯）%FS ±0.5FS/年 壓力過載：150%FS引線方式:12mm電纜引出 / 快插接頭絕緣電阻：500M(500V)穩(wěn)定

38、性：±0.25FS/年材料：1Cr18Ni9Ti 不銹鋼工作環(huán)境：使用溫度：-2060，相對濕度：96%RH，大氣壓強：80110kPa，使用場所：可在具有甲烷、煤塵等爆炸混合物的危險場所使用；海拔不大于2000m；不含有強腐蝕性介質的環(huán)境中；防爆型式：礦用本安型 ExibI2.0 電磁流量計 2.0.1 概述LCZ-803礦用隔爆兼本質安全型超聲波流量儀表是以“速度差法”為原理，測量圓管內液體流量的儀表。它采用了先進的多脈沖技術、信號數(shù)字化處理技術及糾錯技術，使流量儀表更能適應工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，計量更方便、經濟、準確。產品達到國內外先進水平，可安裝在煤礦井下、工礦企業(yè)有防爆要求的場所

39、。2.0.2 性能特點·獨特的信號數(shù)字化處理技術，使儀表測量信號更穩(wěn)定、抗干擾能力強、計量更準確；·無機械傳動部件不容易損壞，免維護，壽命長。·電路更優(yōu)化、集成度高、功耗低、可靠性高。 ·智能化標準信號輸出，人機界面友好、多種二次信號輸出，供您任意選擇。 ·防爆轉換器選用磁力感應式鍵盤操作，不用打開機箱，即可實現(xiàn)對儀表的操作。·防爆傳感器分外夾式和插入式兩種。 ·插入傳感器無滴漏、可不停產帶壓安裝、精度高、免維護、工作更可靠。(專利產品) ·外夾傳感器捆綁在管路外側，不影響液體流態(tài)，安裝和維護不需停水，適用于任何壓

40、力管道。2.0.3 技術參數(shù)被測介質：液體測量范圍：0.3-10m/s供電電源：DC24V（使用取得礦用安全防爆認證的電源） 安裝方式：插入式或者外夾式輸出信號：4 mA20mA （模擬、二線制）管路材質：鋼管、鑄鐵管、非金屬管 可焊接或壓接的管材料介質溫度： -4085 本安參數(shù)：最高開路電壓15V，最大短路電流20mA工作電源:AC 127V絕緣電阻：500M(500V)準確性：±0.1材料：1Cr18Ni9Ti 不銹鋼工作環(huán)境：使用溫度：-1045，相對濕度：85%RH，大氣壓強：80110kPa，使用場所：可在具有甲烷、煤塵等爆炸混合物的危險場所使用；海拔不大于2000m；不

41、含有強腐蝕性介質的環(huán)境中；防爆型式：礦用本安型 ExibI2.1 溫度傳感器 實時監(jiān)測高壓電機的三相繞組溫度、軸承溫度和水泵溫度，監(jiān)測電機、水泵運行是否正常。溫度傳感器一般為設備內置的PT100溫度傳感器，用來測電機及水泵溫度，對于沒有PT100的電機我們采用GWD75(B)溫度傳感器。PT100傳感器是利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化、并呈一定函數(shù)關系的特性來進行測溫。PT100溫度傳感器是一個模擬信號，主要采集到PLC的轉用溫度模塊中，信號進入PLC后轉換成數(shù)字量，在通過運算時實顯示在顯示屏上或遠程PC 上，另外，Pt100溫度傳感器還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準確度高、耐高壓等優(yōu)點。GWD7

42、5(B)溫度傳感器為礦用本質安全型，適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸氣 體環(huán)境中。 Pt100 GWD75(B) 圖2.1 圖2.1為電機端子，在熱電阻的根部的一端連接一根引線A，另一端連接兩根引線B的方式稱為三線制，這種方式可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻；橋接M+和IC+，并連接紅色（A）電阻端，始終將IC-和M-電纜分別連接白色（B）電阻端；2、 系統(tǒng)組成2.1 組成部分整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與檢測、現(xiàn)場監(jiān)測與控制、遠端監(jiān)控指揮三部分組成。2.1.1 數(shù)據(jù)采集與檢測數(shù)據(jù)采集由PLC模塊完成，PLC模塊檢測接受傳感器數(shù)據(jù)和設備狀態(tài)，由程序運算再將數(shù)據(jù)分別通過通訊傳

43、至井下操作屏，通過以太網(wǎng)傳送至上位機。主要采集的模擬量數(shù)據(jù)有：水位、電機電流、電機繞組溫度、電機軸溫、排水管流量、上水壓力、負壓真空度等；數(shù)字量數(shù)據(jù)有：高壓開關合分閘狀態(tài)、真空泵工作狀態(tài)、電動閘閥狀態(tài)、電動球閥狀態(tài)等。2.1.2 現(xiàn)場監(jiān)測與控制現(xiàn)場監(jiān)測與控制由控制箱、操作臺、觸摸屏、就地箱以及傳感器和電動閘閥等組成?，F(xiàn)場在操作臺和就地箱上進行控制，PLC通過通訊傳送給觸摸屏進行實時監(jiān)測。2.1.3 遠程監(jiān)測與控制遠程監(jiān)測與控制由計算機、組態(tài)軟件、管理軟件、網(wǎng)絡傳輸、視頻攝像頭等組成，通過計算機網(wǎng)絡、組態(tài)軟件以及視頻，進行遠程控制以及同步顯示現(xiàn)場工況。2.2 系統(tǒng)組成示意圖3、 安裝與調試1、系

44、統(tǒng)安裝系統(tǒng)接線應由專業(yè)安裝人員嚴格按照本公司設計的專用主排水自動化系統(tǒng)電氣圖冊和有關的煤礦安全規(guī)程規(guī)定接線。主排水自動化系統(tǒng)的設備必須全部安放在泵房內部或附近，電控箱、操作臺需要擺放在專門的水泥臺子上，要高出泵房本身的水平面，防止泵房有水進入；就地箱必須懸掛在泵房的墻壁上，固定牢固，防止有水進入；閘閥控制箱可以懸掛也可以擺放在水泥臺子上，具體情況有工況決定；電動閘閥和球閥以及各類傳感器則安裝在相應的位置上，必須緊固，防止在開泵過程中有水濺出；必須按照主排水自動化系統(tǒng)電氣圖冊及現(xiàn)場情況合理布線，將所有需要的開關量、模擬量信號接入電控箱、就地箱、操作臺，并使布線美觀，接線穩(wěn)定、可靠。注意電源線與信

45、號線應盡量避開，避免對信號線產生干擾；所有設備安裝必須注意要避免淋水。2、系統(tǒng)調試首先檢查控制箱內部變壓器、開關電源是否接線正確，有無短路，熔斷器保險絲有無安裝或燒壞；檢查PLC模塊是否安裝正確，模塊電源接線是否正確；檢查各路接入信號接線正確，無短路。注意PLC模擬量接線不能短路，容易燒壞模塊通道。其次檢查礦上接入的電源是否在電源承受范圍內，然后合上電源開關給電控箱供電，并逐步合上各個開關，查看PLC有無故障，開始測試各開關量、模擬量信號是否正確讀入或輸出，測試各指示燈、按鈕是否指示操作準確，測試接觸器、繼電器合分正常，控制正確。注意要保證所有接入系統(tǒng)器件測試正確。最后組態(tài)PLC硬件、配置通訊

46、參數(shù)等并將工程下載到PLC中，將畫面下載進入顯示屏，按照主排水自動化控制系統(tǒng)要求逐個測試手動控制、半自動控制、遙控控制、畫面顯示、報警等所有功能。運行無誤后將監(jiān)控控制系統(tǒng)投入使用。4、 系統(tǒng)工作原理和方式1、工作原理用回水管的高壓水或者外接高壓氣，通過射流泵來抽吸離心泵體內部的空氣達到真空，由于外部大氣壓大于離心泵內部的壓力，所以把水倉內的水壓到離心泵內部，然后啟動離心泵進行排水。在泵運行過程中，液位傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電流互感器等設備將數(shù)據(jù)傳給PLC，通過計算然后發(fā)給觸摸屏還有上位機，如果數(shù)據(jù)不正常，則發(fā)出報警信號，讓水泵停止運行，此時需要檢查原因，維修完后，需要按下“復位”，這

47、樣報警才會取消。2、 工作方式及流程本系統(tǒng)的工作方式有四種，分別為手動方式、半自動方式、自動方式以及遙控方式。（注：報警解除之后，需要按“復位”。）2.1 手動方式將操作臺標有工作方式字樣的轉換開關轉到“手動”位置，在就地箱上進行水泵、閘閥、球閥等設備的單起單停操作，下面以1號泵為例，介紹操作流程。 （1）起泵流程：將操作臺標有工作方式字樣的轉換開關選擇到“手動方式”，把1號泵運行方式的轉換開關選擇到“運行”，然后在1號泵就地箱上按下“球閥開”，等操作臺的顯示屏上或者負壓表上到達一定負壓值,并穩(wěn)定持續(xù)一段時間，出現(xiàn)較大范圍的變動，此時水泵就完全抽了真空（注，在此期間可以自己判斷管路是否真空，敲

48、打管路聽聲音或者聽水壓聲音，忽大忽小時則真空），等水泵完全抽真空，按下“水泵開”，接著按下“閘閥開”，然后觀察觸摸屏上的值或是壓力表上的壓力值是否在增大，若增大并且有流量值顯示則證明水泵抽上水，此時按下“球閥關”，若壓力表的值或者觸摸屏上的壓力值沒有變化或者沒有流量值顯示，則水泵沒有上水，必須立刻停止水泵，按下“閘閥關”和“水泵?！?。 （2）停泵流程：需要停止1號泵時，先按下“閘閥關”，等閘閥關到位顯示紅燈亮，再按“水泵?！薄Ｈ艄龅酵话l(fā)情況，則按下“急停”，操作臺和1號就地箱上的都可以，那么有關1號泵的設備都會停止工作。2.2 半自動方式將操作臺標有工作方式字樣的轉換開關轉到“半自動”位置，

49、在操作臺上進行每臺泵的一鍵啟動操作，下面以1號泵為例，介紹操作流程。（1） 起泵流程：將操作臺標有工作方式字樣的轉換開關選擇到“半自動”，把1號泵運行方式的轉換開關選擇到“運行”，然后按下操作臺上半自動區(qū)域1號水泵的按鈕“水泵起”，系統(tǒng)自動啟動兩個球閥，監(jiān)測到負壓值達到設定的水泵真空值時，自動啟動水泵和打開閘閥，延時6秒之后關閉兩個球閥，水泵正常排水，此時啟動流程完畢；。（注：如果遇到盤根不緊或者有漏氣的地方，則負壓值會達不到預設值，則在一段時間后會自動停止運行，并且報警提示真空值故障，此時就需要去維修泵體盤根或者漏氣的地方）。（2） 停泵流程： 按下操作臺上半自動區(qū)域1號泵的按鈕“水泵?！薄?/p>

50、（注：半自動操作是根據(jù)系統(tǒng)流程起泵，當你按下“水泵起”的時候，對應的球閥打開，當負壓達到一定值時，一分鐘內水泵電機自動啟動，同時打開閘閥，數(shù)秒之后球閥自動關閉，如果在四分鐘內負壓值達不到預設值，則系統(tǒng)自動停止，報負壓超時故障；同樣，當你按下“水泵?！睍r，閘閥開始關閉，當閘閥關到位時，即閘閥關到位紅燈亮時，電機自動停止，所以，在按下“水泵?！焙?，不會立刻停掉電機，等閘閥關到位，電機才會停止，這個是正?，F(xiàn)象，為了防止回水過大對泵體、管路的沖擊。）如果遇到突發(fā)情況，則按下“急停”，此時電機會立刻停止。2.3 自動方式將操作臺標有工作方式字樣的轉換開關轉到“自動”位置，在操作臺上進行整個泵房的一鍵自動

51、操作，下面介紹操作流程。 （1） 起泵流程：將操作臺標有工作方式字樣的轉換開關選擇到“自動方式”，把運行方式的轉換開關選擇到“運行”（注：一備一用一檢修，也就是三個泵中一個打到運行，一個備用，一個檢修），按下操作臺上自動控制區(qū)域對應的按鈕“起動”，之后不要任何操作，程序會根據(jù)水位高低決定是否啟動水泵，以及自動選擇啟動哪臺水泵。 （2） 停泵流程：按下操作臺上自動控制對應的按鈕“停止”，之后會自己停泵。注：新景礦煤業(yè)公司不要求啟用自動方式，所以沒有自動控制。2.4 遙控方式將操作臺標有工作方式字樣的轉換開關轉到“遙控”位置，由地面控制中心上位機發(fā)出控制指令，通過工業(yè)以太網(wǎng)把啟動命令傳到系統(tǒng)控制箱

52、，控制一臺或多臺主排水泵的運行，達到最合理的排水效果，具體詳見上位機系統(tǒng)平臺使用說明。5、 上位機系統(tǒng)平臺使用說明1、系統(tǒng)平臺概述目前我們系統(tǒng)選用IFIX 5.5作為綜合自動化系統(tǒng)平臺開發(fā)環(huán)境，iFIX是GE Fanuc過程處理及監(jiān)控產品中的一個核心組件。它可以為準確開放安全的數(shù)據(jù)采集及管理企業(yè)級的生產過程提供一整套的解決方案。上位機平臺通過工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送指令到SCADA I/O服務器中，再發(fā)送至PLC控制器，PLC控制器將指令傳輸?shù)较鄳O備，從而達到控制目的；而參數(shù)數(shù)據(jù)首先傳輸?shù)絇LC控制器里，然后PLC控制器將數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送到SCADA I/O服務器中，上位機平臺再利用iFIX從服

53、務器中讀取數(shù)據(jù)，從而用來實時監(jiān)測。WEB網(wǎng)絡發(fā)布負責處理WEB用戶前端發(fā)出的各種管理請求，并將處理結果以WEB的方式返回給用戶，系統(tǒng)軟件應選用IFIX Webspace。 作為整個綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)的存儲和查詢服務中心，為數(shù)字化礦井提供歷史數(shù)據(jù)的查詢，為MSE系統(tǒng)以及三維GIS系統(tǒng)提供部分歷史數(shù)據(jù)，是整個系統(tǒng)的核心設備。軟件應選用GE Historian v5.0 Standard Server 50000 Points。 2、系統(tǒng)平臺功能新景礦井下水泵房監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)5個水泵房的全面監(jiān)控，實現(xiàn)管控一體化，具體實現(xiàn)了如下要求： 系統(tǒng)實時監(jiān)控：操作員能在地面監(jiān)控中心能遠程控制所有水泵，

54、真正實現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)無人值守的功能要求； 系統(tǒng)信息管理：實現(xiàn)了用戶實時動態(tài)的查看水泵、電機，球閥、閘閥等相關靜態(tài)銘牌參數(shù)； 系統(tǒng)視頻管理：提供了?？狄曨l的擴展編程接口，支持實時調用現(xiàn)場監(jiān)控視頻，實現(xiàn)了報警時自動彈出該報警區(qū)域的視頻功能（供用戶選擇：可以開啟、可以關閉）。 趨勢曲線管理：分為實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線，它是用來反映變量隨著時間變化的情況?？稍诰€儲存每個工藝過程點的多年數(shù)據(jù)，還可以瀏覽當前系統(tǒng)的生產情況，也可以回顧過去的生產情況。 系統(tǒng)報警管理：提供了實時和歷史報警查詢功能，通過IFIX ODBC接口實現(xiàn)報警歷史記錄SQL Server的歸檔，支持自定義時間間隔查詢的功能。 系統(tǒng)事件記錄：還原了當時操作現(xiàn)場的實際情況，記錄了何人何地何時具體操作了哪個事件，方便日后責任追查和記錄歸檔。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析：提供了實時工業(yè)級IH歷史數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)趨勢曲線調用查詢和分析的功能；實現(xiàn)操作記錄和數(shù)據(jù)報表的歸檔，支持自定義時間間隔查詢的功能。3、系統(tǒng)實時監(jiān)控 先鼠標左鍵雙擊電腦桌面上標有iFIX字樣的軟件；系統(tǒng)會自動運行主排水監(jiān)控系統(tǒng)。如下圖（5-1）所示： （圖5-1） 打開之后進入系統(tǒng)登錄頁面，輸入用戶名