煤礦礦井水處理集控

...wd......wd......wd...內(nèi)蒙古珠江投資青春塔煤礦礦井水處理集控系統(tǒng)使用說明書濟(jì)南貝特機(jī)電技術(shù)二○一七年十一月一、概述內(nèi)蒙古珠江投資青春塔煤礦井下排水處理站為青春塔煤礦配套工程，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)準(zhǔn)格爾旗，地處內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部，鄂爾多斯高原東端，蒙晉陜?nèi)〗唤鐜?，行政區(qū)劃隸屬于魏家峁鎮(zhèn)、哈岱高勒鄉(xiāng)、長灘鄉(xiāng)；本區(qū)屬典型的大陸性干旱氣候。冬季嚴(yán)寒而漫長，夏季溫?zé)岫虝?，寒暑變化劇烈，晝夜溫差較大；當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?9.5℃,最低氣溫為-24.3℃；一般結(jié)冰期為每年十月至翌年四月下旬，最大凍土深度1.50m。煤礦廢水主要來源于煤礦作業(yè)時產(chǎn)生的井下廢水，廢水中含有多種有害的有機(jī)物、無機(jī)物、重金屬離子等，且水質(zhì)成份復(fù)雜多樣。如廢水不經(jīng)處理直接排放，則會給周圍環(huán)境及水質(zhì)資源帶來嚴(yán)重的污染，破壞生態(tài)環(huán)境，所以必須建設(shè)礦井水處理站，對煤礦廢水進(jìn)展綜合治理，使治理后出水到達(dá)國家《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20426-2006)和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》〔GB8978-1996〕中的相關(guān)排放要求。二、生產(chǎn)流程青春塔煤礦礦井水處理采用機(jī)械混凝沉淀、過濾、消毒的工藝。工藝流程如下：礦井水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)水池，再用1#提升泵將礦井水打入反響沉淀池，在反響沉淀池前參加助凝劑，在反響沉淀池內(nèi)參加絮凝劑，經(jīng)反響沉淀池處理后的水進(jìn)入調(diào)節(jié)水池，調(diào)節(jié)水池中一局部水經(jīng)3#提升泵進(jìn)入風(fēng)井場地黃泥灌漿水池，另一局部經(jīng)2#提升泵進(jìn)入重力無閥過濾器，出水一局部進(jìn)入調(diào)節(jié)水池，一局部經(jīng)消毒后回用于井下消防灑水；產(chǎn)生的污泥一局部經(jīng)排泥泵進(jìn)入排入污泥濃縮池，一局部進(jìn)入污泥池，經(jīng)污泥加壓泵后進(jìn)入污泥濃縮池，產(chǎn)生的污泥經(jīng)污泥泵進(jìn)入污泥脫水機(jī)脫水后，泥餅外運(yùn)；污泥濃縮池上層清液則進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池，同礦井水一起循環(huán)至下一環(huán)節(jié)〔見以下列圖圖一〕。圖一、青春塔煤礦水處理工藝流程圖三、控制系統(tǒng)綜述青春塔煤礦水處理系統(tǒng)嚴(yán)格按照國家有關(guān)安全、環(huán)保等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，所有設(shè)備及附屬部件都成熟、可靠，適應(yīng)煤礦使用。本系統(tǒng)涉及的零部件，嚴(yán)格遵循質(zhì)量可靠，性能優(yōu)良，盡最大限度的保證較高性能價格比的原則設(shè)計、選型，以保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性與可靠性。1、系統(tǒng)原理系統(tǒng)使用西門子S7-300PLC作為主控單元，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)展統(tǒng)一采集、處理和記錄，對設(shè)備的啟停實(shí)行集中控制。采用集控自動控制、集控連鎖控制、集控單機(jī)控制以及就地檢修操作四種操作方式相結(jié)合的手段，使設(shè)備操作更方便，更靈活。同時，將所有設(shè)備的保護(hù)裝置統(tǒng)一納入該集控系統(tǒng)，實(shí)時采集各種保護(hù)信號，當(dāng)皮帶機(jī)保護(hù)裝置動作時，由PLC自動判斷，做出報警和停機(jī)處理，同時，并通過上位計算機(jī)組態(tài)軟件實(shí)時監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)展顯示、記錄，真正實(shí)現(xiàn)礦井水處理系統(tǒng)的集中監(jiān)視、控制，使生產(chǎn)更合理、更科學(xué)，保證礦井安全生產(chǎn)。2、系統(tǒng)組成礦井水處理集控系統(tǒng)主要由低壓柜、集中操作臺、上位工控計算機(jī)〔雙機(jī)熱備〕、PLC控制柜、設(shè)備低壓開關(guān)柜、組態(tài)軟件、通訊單元、就地控制箱、模擬量傳感器及UPS等部件組成。根據(jù)青春塔煤礦礦井水處理工藝要求，將地面設(shè)備的低壓開關(guān)柜與PLC控制柜統(tǒng)一安裝在地面配電室內(nèi)。(1)上位計算機(jī)：使用兩臺研華工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備。用西門子Wincc組態(tài)軟件完成主畫面與分畫面的設(shè)計，包括系統(tǒng)模擬圖、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視〔啟、?！?、操作信息界面、故障報警界面、模擬量顯示界面等。(2)PLC控制柜：柜內(nèi)PLC采用德國西門子S7-300PLC，功能強(qiáng)大、可靠性高、使用方便，適應(yīng)煤礦這種粉塵大、噪聲高、震動強(qiáng)、干擾強(qiáng)的場合。PLC負(fù)責(zé)對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)展統(tǒng)一采集、處理和記錄，對設(shè)備的啟停實(shí)行集中控制。同時，實(shí)時采集各種保護(hù)信號，做出快速反響。系統(tǒng)設(shè)置急停功能，以防有故障發(fā)生時發(fā)生危險。PLC柜的防護(hù)等級高于IP42，電纜由柜底引入，柜內(nèi)的每個端子排和端子都有清晰的標(biāo)志，并與圖紙和接線表相符。柜內(nèi)控制繼電器采用歐姆龍公司產(chǎn)品，端子采用鳳凰端子。柜內(nèi)強(qiáng)弱電接線端子別離，PLC各模塊之間無手工接線。柜內(nèi)預(yù)留充足的空間，方便接線、匯線和布線。(3)系統(tǒng)通訊：上位計算機(jī)與下位機(jī)PLC采用以太網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)分布式控制。同時，PLC上位機(jī)可作為礦管理信息系統(tǒng)的一個子網(wǎng)，通過交換機(jī)與礦井整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互連，共享信息資源。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如以下列圖圖二、青春塔煤礦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖(4)就地控制箱：可以就地操作設(shè)備的起停，主運(yùn)行設(shè)備的就地操作箱安裝有聲光告警裝置，以實(shí)現(xiàn)開機(jī)前的聲光預(yù)警。就地控制箱外殼防護(hù)等級為IP42，箱內(nèi)的每個端子排和端子都有清晰的標(biāo)志，并與圖紙和接線表相符。箱內(nèi)主要元件采用施耐德公司產(chǎn)品，端子采用鳳凰端子。(5)設(shè)備保護(hù)裝置：所有傳感器都采集進(jìn)入PLC，由PLC自動判斷傳感器狀態(tài)，在傳感器保護(hù)動作時，做出停機(jī)和報警處理。以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的各種保護(hù)，滿足安全生產(chǎn)的需要。(6)采用電流互感器與電流變送器，由上位機(jī)實(shí)時監(jiān)測大功率設(shè)備的工作電流，以便掌握主要設(shè)備的負(fù)荷及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。(7)系統(tǒng)選用知名品牌UPS不連續(xù)電源，容量3KVA，在斷電情況下可以維持兩小時的運(yùn)行時間，保證系統(tǒng)運(yùn)行正常。四、操作使用說明現(xiàn)場工作人員對系統(tǒng)檢查無誤后，將進(jìn)線柜供電的空氣開關(guān)閉合，觀測所以儀表是否顯示正常，確定顯示正常后，逐一閉合各個饋線柜中各設(shè)備的空氣開關(guān)，確保設(shè)備的正常供電。閉合PLC柜中的兩個微型斷路器，并開啟UPS，此時，PLC柜面板電源指示燈亮，PLC進(jìn)入自檢，稍后自檢完成。開啟工控機(jī)，登錄windowsxp操作系統(tǒng)，運(yùn)行上位監(jiān)控軟件，進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控畫面。三上位機(jī)主監(jiān)控畫面1上位機(jī)主要畫面劃分預(yù)處理站，水處理站，運(yùn)行記錄，報警記錄，歷史曲線，數(shù)據(jù)報表其中的功能和操作方法分別介紹如下：〔1〕預(yù)處理站，水處理站上位機(jī)主監(jiān)控畫監(jiān)控功能：實(shí)時顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，液位、水度、流量顯示泵機(jī)運(yùn)行顯示蝶閥狀態(tài)顯示系統(tǒng)會根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，把設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)反響到wincc人機(jī)界面，讓操作人員實(shí)時掌控現(xiàn)場設(shè)備的液位，濁度。流量等各種儀表以及各個電動水泵，閥門的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備操作功能：在集中控制模式下可在wincc上位機(jī)操作，當(dāng)設(shè)備選擇現(xiàn)場就地啟停時，畫面中設(shè)備名稱欄狀態(tài)顯示為“就地〞。當(dāng)設(shè)備選擇畫面遠(yuǎn)控啟停時，畫面中設(shè)備名稱欄狀態(tài)顯示為“遠(yuǎn)控〞。在遠(yuǎn)控狀態(tài)下，選擇“手動〞控制啟動設(shè)備時鼠標(biāo)單擊設(shè)備名稱欄，彈出設(shè)備啟停操作對話框啟動設(shè)備，單擊“隱藏窗口〞設(shè)備啟停操作對話框隱藏，要停頓設(shè)備運(yùn)行再次鼠標(biāo)單擊設(shè)備名稱欄彈出設(shè)備操作對話框單擊停頓設(shè)備運(yùn)行。畫面最左邊是畫面切換工具欄，每一個畫面都有畫面切換工具欄，可以切換到任意一個畫面；操作簡單方便而且實(shí)用。。選擇設(shè)備設(shè)備對話框各個功能區(qū)介紹“復(fù)位〞：當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時鼠標(biāo)單擊復(fù)位按鈕復(fù)位當(dāng)前設(shè)備故障；如果設(shè)備無法啟動故障不能復(fù)位，請檢查設(shè)備現(xiàn)場就地操作控制箱。畫面選擇在上部的選擇條可以選擇需要進(jìn)展查看和操作的畫面?！?〕運(yùn)行記錄畫面運(yùn)行記錄畫面主要記錄所有設(shè)備的操作時間。主要包含設(shè)備的操作順序，開場和完畢的時間，運(yùn)行的總時長。以及設(shè)備所進(jìn)展的操作。方便用戶進(jìn)展查詢，并且形成記錄。作為故障。誤操作等各種查詢的依據(jù)并具有打印功能〔綠色表示開到位或者開啟，紅色表示關(guān)到位或者關(guān)閉〕3〕警記錄畫面報警記錄畫面是記錄設(shè)備運(yùn)行中的故障信息、液位警告，同時有報警地點(diǎn)顯示功能；結(jié)合主畫面報警信息實(shí)時顯示設(shè)備報警故障地點(diǎn)。最高可儲存1000條設(shè)備報警記錄，具有分時間段查詢和打印功能?！颤S色表示報警指示，紅色表示復(fù)位成功〕4〕歷史曲線畫面歷史曲線畫面可以根據(jù)過去的12個小時繪制出流量。水位，流量。濁度。有機(jī)物等的變化趨勢變化折線圖。用戶可根據(jù)曲線的變化監(jiān)控一天中水質(zhì)的變化，適時采取措施進(jìn)展工藝調(diào)整。5〕數(shù)據(jù)歸檔畫面數(shù)據(jù)歸檔畫面具有整點(diǎn)〔每小時〕記錄水位、流量、濁度變化的功能，能清晰分辨數(shù)據(jù)變化的趨勢，可分時段查詢、打??；2、操作說明青春塔煤礦礦井水處理集控系統(tǒng)的操作分為上位機(jī)集中控制方式與就地手動兩種方式:(1)集中控制方式集中操作方式由上位機(jī)操作。當(dāng)現(xiàn)場就地箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到集控位置，該設(shè)備可以集控操作。各設(shè)備的控制順序依生產(chǎn)工藝要求進(jìn)展控制。集中操作又包括三種方式：集控自動、集控手動(2)就地手動方式當(dāng)設(shè)備的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動設(shè)備就只能就地操作。此種工作方式主要是滿足當(dāng)某設(shè)備出現(xiàn)異常時，用戶維護(hù)后，可單機(jī)調(diào)試，使之到達(dá)正常使用狀態(tài)。(3)禁起狀態(tài)當(dāng)就地箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到中間位置，此時為設(shè)備禁起狀態(tài)。無論就地還是集控都不能開啟設(shè)備。此種方式適用于檢修或者設(shè)備發(fā)生故障時急停使用。例如，當(dāng)生產(chǎn)過程中某一臺設(shè)備發(fā)生故障，現(xiàn)場操作工可將該設(shè)備轉(zhuǎn)換開關(guān)打到中間位置，此時設(shè)備停機(jī)，可有效防止發(fā)生危險。設(shè)備2種操作方式即1，就地操作2，基于wincc的遠(yuǎn)程操作。以上2種操作方式都會在wincc系統(tǒng)給與顯示。我們都可以遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度。分別簡要說明如下1，就地操作檢查各個設(shè)備是否正常主要檢查需要開啟的設(shè)備是否有破損毀壞，必要時報維修。。主電源送電，主電源柜送電。在送電后主電源柜相應(yīng)指示燈亮起。就地箱送電，在確定總電源柜送電后，翻開電源柜給就地箱送電。送電后紅色電源指示燈亮起。選擇操作模式；在電源亮起后，把選擇開關(guān)打到手動擋。開機(jī)；在確定設(shè)備處和人員處于安全狀態(tài)后按開機(jī)按鈕，開機(jī)。在生產(chǎn)完成后按紅色按鈕停機(jī)，并斷電。2，基于wincc的遠(yuǎn)程操作開機(jī)，開電源柜plc電源。開啟PLC柜電源開UPS電源PLC進(jìn)入自檢，指示燈開場閃爍，稍后自檢完成。開啟工控機(jī)，登錄windowsxp操作系統(tǒng)，運(yùn)行上位監(jiān)控軟件，進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控畫面系統(tǒng)開機(jī)完成后就可以按畫面說明進(jìn)展操作停機(jī)順序依次返回。綜上所述，常用的起車流程可以簡單歸納為：開機(jī)前通知現(xiàn)場操作工將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到集控狀態(tài)，然后通過預(yù)警信號通知現(xiàn)場操作人員，待現(xiàn)場回復(fù)正常后，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“自動〞-“自動開機(jī)〞，系統(tǒng)自動按照流程起車，系統(tǒng)開場正常運(yùn)行。當(dāng)生產(chǎn)完成需要停機(jī)，集控室操作人員用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“自動〞-“自動停機(jī)〞，系統(tǒng)自動按照流程停機(jī)。至此，系統(tǒng)正常停機(jī)完成。五、系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)系統(tǒng)的及時維護(hù)與保養(yǎng)是保證本系統(tǒng)正常工作的前提條件，因此，要求管理人員與操作人員認(rèn)真做好這項(xiàng)工作。1、定時進(jìn)展控制柜內(nèi)的衛(wèi)生清理工作，翻開控制柜時需有技術(shù)人員在場。2、維修人員要詳細(xì)了解系統(tǒng)的原理與相關(guān)元器件的性能，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理問題，保障安全生產(chǎn)。3、每周進(jìn)展一小次系統(tǒng)維檢，每月進(jìn)展一大次系統(tǒng)維檢，主要維檢內(nèi)容為：認(rèn)真檢查集控系統(tǒng)的元器件是否處于良好的工作狀態(tài)，元器件的接線是否牢靠，松動后應(yīng)及時上緊。損壞的元器件應(yīng)及時更換。4、檢修集控室內(nèi)的PLC控制柜時，一定要注意安全，即使PLC控制柜在停電的情況下，柜內(nèi)的控制回路也可能通過現(xiàn)場帶有交流220V的電壓，嚴(yán)防觸電事故發(fā)生。5、經(jīng)常了解PLC控制柜內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀況?？删幊炭刂破鞯倪\(yùn)行指示燈及故障指示燈對掌握其工作狀況很重要，請您注意。6、留一份系統(tǒng)的主要元器件清單，以便了解其性能及技術(shù)參數(shù)，做好購置備件的準(zhǔn)備。建議留有一定的備件，這樣可大大減少維修設(shè)備的時間，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的工作效率。7、設(shè)備檢修過程中，必須將本系統(tǒng)及上下級設(shè)備斷電，掛牌，防止其他人員誤送電開車造成危險。8、當(dāng)檢修故障完畢后，建議做好檢修記錄，逐步積累檢修經(jīng)歷。9、在系統(tǒng)故障的原因還沒有查明的情況下，檢修人員可將方式開關(guān)轉(zhuǎn)換至就地控制位置，暫時采用就地方式進(jìn)展生產(chǎn)，由系統(tǒng)設(shè)計人員完成故障的處理，防止在不明維修方向的情況下進(jìn)一步將故障擴(kuò)大。六、操作使用本卷須知1、操作人員上崗前應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)煤礦安全規(guī)程，掌握本使用說明書的有關(guān)內(nèi)容及本系統(tǒng)的要求，熟悉本系統(tǒng)的有關(guān)組成及工作原理。2、本系統(tǒng)使用前，有關(guān)人員應(yīng)詳細(xì)了解礦井水處理的工藝流程。3、本系統(tǒng)使用前應(yīng)仔細(xì)檢查監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀況，為系統(tǒng)的啟動作好準(zhǔn)備。4、操作使用本系統(tǒng)時須嚴(yán)格按照各狀態(tài)下的操作使用要求進(jìn)展操作，做到認(rèn)真負(fù)責(zé)，防止人為誤操作情況出現(xiàn)產(chǎn)生影響生產(chǎn)的事故。5、系統(tǒng)工作時，操作人員應(yīng)堅(jiān)守工作崗位，不得擅自離開工作崗位，及時監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況，做到發(fā)現(xiàn)問題及時處理，以保證安全生產(chǎn)。6、設(shè)備停頓運(yùn)行后，系統(tǒng)操作人員應(yīng)將方式開關(guān)打到禁啟位置,即可防止現(xiàn)場與集控的誤啟車。7、發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，監(jiān)控人員應(yīng)及時告知系統(tǒng)管理人員與系統(tǒng)維修人員，查明原因并處理后，方可繼續(xù)使用。8、有關(guān)人員在設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下，嚴(yán)禁私自切換轉(zhuǎn)換開關(guān)，否則將引起設(shè)備的緊急停車。9、設(shè)備檢修過程中，必須將本設(shè)備及上下級設(shè)備斷電，掛牌，將設(shè)備就地箱轉(zhuǎn)換開關(guān)打到中間的禁起位置，防止其他人員誤送電開車造成危險。10、非檢修人員不能翻開PLC控制柜。11、操作人員應(yīng)養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，按規(guī)定登錄與退出本系統(tǒng)，并記錄當(dāng)班設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)記錄，進(jìn)展交接班。七、常見故障及處理方法序號常見故障故障原因及處理方法1PLC控制柜電源指示燈不亮1、外部停電，應(yīng)重新上電；2、指示燈損壞應(yīng)更換之3、檢查UPS是否開啟2設(shè)備打到集控狀態(tài)，沒有集控反響信號1、檢查該設(shè)備是否送電2、檢查現(xiàn)場轉(zhuǎn)換開關(guān)是否故障3、檢查低壓柜中該設(shè)備的集控反響繼電器是否損壞4、檢查接線端子是否出現(xiàn)松動3集控開機(jī)無法開機(jī)1、檢查PLC柜內(nèi)相應(yīng)設(shè)備的輸出繼電器是否損壞2、檢查該設(shè)備是否打到集控狀態(tài)3、確保各設(shè)備