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总第 1 4 5 期 2 0 1 5年第 3期 应 用技术 机械管理开发 M ECHANI CAL M ANAGEM ENT AND DEVELOPM ENT To t a l o f 1 4 5 NO ． 3 2 0 1 5 基于 P L C的控制系统 在煤矿 排水泵中的应 用 王 晓峰 阳煤集 团三矿 机 电工 区 ，山西阳泉0 4 5 0 0 0 摘要 介 绍 了基 于 P LC控 制 系统 的设 计 和 结构 ，分析 了该 系统 排 水 泵 自动 对 水位 进 行监 测 、 启停 水 泵等功 能 ，利 用该控 制 系统 可达 到提 高井 下排 水 自动化水 平 的效果 。 关键词 排 水 泵 ；P LC；自动控 制 中图分 类 号 T D 6 3 6 文献标 识码 A 文章 编号 1 0 0 3 ． 7 7 3 X 2 0 1 5 0 3 ． 0 0 7 6 ． 0 2 D oI 1 0 ． 1 6 5 2 5 ／ i ． c n k i ． c n 1 4 ． 1 1 3 4 ／ t h ． 2 0 1 5 ． 0 3 ． 0 2 7 引言 在煤矿生产 过程 中， 会 有不 同来 源 的水 进 入 到井下 ， 对矿 井安 全生 产形 成 巨 大威 胁 。井下 的 排水设备不 仅在 平 时担任 着排 水 的任务 ， 而且 在 井下发生大 规模 涌水 时担 任 着抢 险排水 的任务 。 因此 ， 保证 煤矿 井下 排水 的 正常运 行 对井 下安 全 生 产 有 着 重 大 的 意 义 。 1 控 制 系统 功 能设 计 目前 ， 井下 的排 水 设备 基本 上 都是 靠 人工 控 制 ， 自动化水 平较低n ] 。设计 以 P L C为基础 的 自 动控制系统 ， 此 系统 有 三种 控制 方式 手动 、 半 自 动和 自动 。手动方式 即通 过人工操 作来控制 各个 设备 的运行 。半 自动控制 就是按需 要通过对 运行 排水泵 的台数 及其 启停 进行 设定 ， 此 种控 制方 式 主要是根据现场具体 情况来满 足需求 。 自动控制 方式 即通过 P L C设定 的程序 自动完成 操作动 作 ， 人 员只需要通过监测 电视来对设备运 行情况进行 监控 _ 2 ] 。将 自动控制 系 统运 用 到排 水泵 自动化 控制 中， 可实现如下功能 。 1 ． 1 保护设备 此 系统可 以对 自身进行诊 断 ， 对设 备 电压 、 电 流、 温度 、 水流压力 等参数可 以实现实 时监测 。当 收稿 日期 2 0 1 5 0 1 0 5 作 者 简介 王 晓 峰 1 9 8 3 一 ， 男 ， 山 西 忻 州 人 ， 毕 业 于 太原 电力 高等 专科 学校 电气 自动 化 专 业 ，助 理 工 程 师 。 某一参数值 异 常时 ， P L C会发 出警 报并 且停 止 排 水泵运行 ， 保护设备 。 1 ． 2 参数信息 实时显示 水泵真空度、 运行水泵数 目、 排 水流量、 排水压 力、 设备温度 等各项 参数信息通过人机界面实时显 示。报警信号也可以在系统发生故障时得到显示。 1 ． 3 远 程 监 控 此系统可以实现远程通讯 和监 控功能 ， 通过各 种信号设备 ， 可 以将 P L C和地 面上 的工控机连接 ， 建立 自动化监控平 台， 实现远程控制 ， 显示并且记 录 设备运行状态 。在井 下排水设备 附近安装摄像机 ， 可以将设备运行的状况以画面形式传输到地面。 1 ． 4 合 理 调 度 系统 自动监 测水 位 信息 ， 根 据 水位 信 息确 定 工作 的水泵台数 ， 监测水 泵运行 的时 间， 替换长 时 间运行的水 泵 ， 防 止水 泵过 度运 行 。并 且 可 以在 井下 电力 负荷较 大 时 ， 适 当停 止水 泵 运行 的 台数 和时 间， 在 满足 排水 的要 求 下尽 可能地 满 足其 他 设备的用电需求 。 2 系统结构 该控制系统 主要 由监控 软件 、 数据 采集 及 处 理系统 、 通讯 网络 、 机房 电控 设备 、 收集信 号装置 、 电视监控设 备 等组 成 。此 系统 可分 为机 械 设备 、 P L C控制 系统 和地 面监控站三部分 。 2 ． 1 机 械设 备 机械设 备主要 是指管 道、 水 泵、 阀门等 。该设 备组成与人工控制的排水设 备组成大致相 同， 但需 2 0 1 5年第 3期 王晓峰 基 于 P L C的控制系统在煤矿排水泵 中的应 用 要在原设备的基础上进行改动。将上述机械设备进 行改动来满足安装传感器的需求 ， 把原有的阀门替换 为电动阀门。为了满足水泵启动的要求 ， 在水泵上安 装射流泵或者真空泵 。为防止发生故障时 自动系统 不能启动水泵 ， 设置了人工控制方式。 2 。 2 P L C控 制系统 数据采集与处理 系统 、 电控设 备 、 信 号 收集装 置等共 同组 成 了 P L C控 制 系统 。P L C可 以对 信 号处理并进行逻辑 判断及 对故 障进行诊 断等 。数 据采集 可 以收集 到水 位信息来 决定水泵是 否开启 及开启 的台数 ， 然 后根 据 系统设 定 的 程序 来完 成 水泵的启 停 动作 。此 时 系统 可 以收 集 到 电机 、 水 泵等 的各项参数 。 2 ． 3 地 面 监 测 站 地面监测 站 主要 由工 控 机 、 监 测 软件 及 监测 电视等组 成 ， 通 过 通讯 电缆 和 P L C等设 备 连 接 。 工控机可 以通过检测 软件显示井下 P L C收集 到的 设 备运行参 数并 进 行存 储 ， 操 作人 员 可 以在地 面 指挥 中心直接实现 对水泵 的控制 。监 测 电视 可 以 实时显示井下设备 的情况 。 3 系统程序设计 3 ． 1 P L C程序设计 P L C程 序 采 用 西 门子 生 产 的 S 7 3 0 0 ／ 4 0 0型 P L C标准软件 ， 使用语句 表 、 逻辑 图和功 能块 图编 制程序 。此 P L C共 包 括 一 个 C P U、 一个 供 电单 元 ， 以及 I ／ O模 块 输入输 出模 块 。编 制程 序 时 首先对硬 件 的各个 参数 进 行设 定 ， 为 编制 控 制程 序打下基础 。整个 程序包 括供 电状 态和水 位信 息 检测 、 启动水泵 、 参 数检测 、 故 障报警 、 水泵 故 障停 止等 。流程 图如 图 1所示 。 3 ． 2 组态软件程序设计 组态 软件程序设 计 的功能主要是 实现 人机交 互界面 ， 实现实时监控 。此系统使用 WI NC C型监 控软件来 进行 程序 设计 ， 此程 序 可 以产 生实 时 收 集和显示 设备 的各项 参数 信 息 ， 便于 控 制 的实 时 化 和可视 化 ， 并且提供报警 系统 。 编制的人机 界 面包 括控 制 画 面 、 故 障报 警 记 录和参数显示 画面等信 息 。工作人 员可 以使用 触 摸屏选择 控 制方 式并 且 了解 到 系统 的各 个参 数 ， 实现控 制过程 可视化 。组 态软件 可 以与地 面上 位 1控制方式选择 自动、半自动 I 调试、维修、人工 ； 正常启动 泵组 故障报警 故障停泵 7 7 图 1 程序 流程 图 机 同步 ， 实现远程监控 。 4 结 语 以 7 - 3 0 0型 P L C作 为水泵控制 系统 的核心 ， 通过对程序 进 行合 理设 计 ， 实 现对 水位 的 自动 监 测 ， 根据水位 情况 调 整水 泵运 行 的 台数和 对水 泵 的启停进 行 控制 ， 提 高排 水 的安 全 性 。同时 也可 对水泵 的运行 进行 合理 调度 ， 设备 利用 率 得 到提 高 ， 实现节能的 目的 。 此 自动 控 制 系统 使 用 技术 可 靠 的 S 7 3 0 0型 P L C， 可靠性高 、 故 障率 低 ， 且 具有设 备诊 断功 能 可通过手动来实现 正常启 动水泵 。通 过触摸屏 可 实现控制 方式 转换 、 故 障 复位 、 系统 巡查 等 功 能 。 此外 ， 系统通讯功能 实现 了远 程监控 。总之 ， 此 系 统的设计 对 提高煤 矿井 下 排水 的 可靠 性 、 安 全性 具 有 重 要 意 义 ， 应 用 前 景 巨 大 。 参考文献 [ 1] 胡奇 芸 ， 于岩 ， 于卉． 基 于带式 输送机 电控 系统设 计及 应用 E J 3 ． 矿 山机械 ， 2 0 0 9 3 l l 4 1 1 6 ． [2] 乔东凯 ．P L C和变频器在 电厂控 制系统中 的应 用[ J ] ． 矿 山 机 械 ， 2 0 0 9 2 1 5 7 - 1 5 9 ． [ 3] 陈远 立． 电气控制与 可编 程控 制器E M] ． 广 州 华南理 工大学出版社 ， 2 0 0 4 ． 编辑 赵婧 下转 第 8 4页 一 一 、 、 一 8 4 机械管理开发 j x g l k f b j b 1 2 6 ． c o rn 第 3 0卷 E 3 3 S c h a l l h e i m J ，We l l s K，Wh i t b y R ．D o L e a s e s E x D a n d 参考文 献D e b t C a p a c i t y ]- R ] ．Wo r k i n g P a p e r ， 2 0 1 3 ． [ 1 ] 马秀岩 ， 卢洪 升． 项 目融 资[ M] ． 大连 东北 财经 大学 出 [ 4 ] 程东跃． 融 资 租 赁 风 险 管 理 [ M] ．中 国 金 融 出 版 社 ， 版 社 ， 2 0 0 2 ． 2 0 0 6 ． [ 2 ] S mi t h C W，Wa k e m a n I ．D e t e r mi n a n t s o f C o r p o r a t e [ 5 ] 黄 曦． 融资租 赁 中 的风 险控 制 [ J ] ．法 学 ， 2 0 1 2 7 3 4 一 L e a s i n g P o l i c y [ J ] ．T h e J o u r n a l o f F i n a n c e 。1 9 8 5 ． 4 0 3 7 ． 3 8 9 5 ； 9 0 8 编辑 苗运平 App l i c a t i o n o f Fi n a n c e Le a s e f o r t h e La r g e M e c h a ni s m Equ i pme nt Du a n Qi n g q u a n Ta i y u a n He a v y I n d u s t r y Co ．，Lt d． ，Ta i yu a n Sh an xi 03 0 024 [ A b s t r a c t ] T h e l a g e me c h a n i s m e q u i p me n t j s t h e c o r e o f ma n y e n t e r p r i s e p r o d u c t i o n a n d b u s i n e s s o p e r a t i o n ． As a ne w t y pe of f i n a n c i a l t o o l f i n a n c e l e a s e c a n r e a l i z e t h e c o mb i n a t i o n o f f i n a n c i n g，a n d i t g r a d u a l l y b e c o me s t h e ma i n s t r e a m o f e n t e r p r i s e a c a u i r e l a r g e e q u i p m e n t ． F i r s t l y，t h i s p a p e r a n a l y z e s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f f i n a n c e l e a s e ； S e e o n d l y ，t h e r i s k s e x i s t i n g i n a p p l i c a t i 0 n o f f i n a nc e l e a s e a r e a na l yz e d；Fi na l l y，t h i s pa pe r put s f or wa r d t he s u g ge s t i o ns o n e nt e r Pr i s e f i n a nc e 1 e a s e ． [ K e y wo r d s ] l a r g e me c h a n i s m e q u i p me n t ； f i n a n c e l e a s e ； a p p l i c a t i o n 上接 第 7 7页 Appl i c a t i o n o f t he Co nt r o l S y s t e m Ba s e d o n PLC o f Dr a i ni ng Pu mp i n t he Co a l M i n e W a n g Xi a o f e ng Ya n g q u a n Co a l M i n e Gr o u p，Ya n g q u a n S h a n x i 0 4 5 0 0 0 [ Ab s t r a c t ] T h e d e s i g n a n d s t r u c t u r e。 f c 。 n t r o 1 s y s t e m b a s e d。 n P L C a r e i n t r o d u c e d ．Th i s s y s t e m h a s t he f un c t i 。n。 f r e al i z i ng wa t e r l e v e l moni t o r i ng a nd s t a r t i ng or s t op pi ng p ump s by a ut o ma t i c c on t r o 1 ．Us i n g t hi s c ont r ol s y s t e m c a n ge t t he e f f e c t of i mpr 0 v i n g a u t o ma t i o n l e v e l o f d r a i n i n g i n c o a l mi n e s ． [ K e y w o r d s ] d r a i n i n g p u mp ； P L C； a u t o ma t i c c o n t r o 1 上 接第 7 9页 Di s c u s s i o n o n I n no v a t i on De s i g n a nd Ap pl i c a t i o n o f Ce nt r a l i z e d Co nt r o l f o r t h e Be l t Co nv e y o r L i a n g Da i j u n sa n b a i z i Coa l I n du s t r y Co mp a n y o f Xi n z h o u Br a nc h，Sh a n x i Co a l Tr a n s p or t a t i o n a n d Sa l e s Gr ou p Co ．，Lt d ．，Xi n z h o u S ha nx i 0 3 6 7 0 4 [ A b s t r a c t ] B a s e d o n t h e d e v e l 0 p me n t s t a t u s o f c e n t r a l i z e d c o n t r o l t e c h n o l o g y o f t h e b e l t c o n v e y o r ，i n n o v a t i o n d e s i g n a n d a p p “ c a t i o n o f c e n t r a l i z e d c o n t r o l t e c h n o l o g y o f t h e b e l t c o n v e y o r a r e a n a l y z e d，t h e p r o b l e ms a r e s o l v e d a n d i mp r 0 v e me n t p 1 a n s o f t h e be l t s i s r a i s e d t o i mpr ov e me c ha ni z e d pr od uc t i on ． [ K e y wo r d s c a n t r a l i z e d c o n t r o l f o r t h e b e l t c o n v e y o r ； c o a 1 m i n e ；t e c h n o l o g y ；i n n o v a t i o n d e s i g n 上 接 第 8 1页 An a l y s i s o n En e r g y S a v i n g a nd Em i s s i o n Re d u c t i o n Te c hn o l o g y f o r Bo i l e r s a n d Fa ns o f t h e He a t Ene r g y Pl a n t Yu e Xi a ng r o n g Powe r Su pp l y Br a nc h of Ya ngq ua n Co al M i ne Gr o up，Ya n gq ua n Sha nxi 0 45 0 00 [ A b s t r a c t ] T h e r e a s o n s o f e n e r g c o n s u mp t i o n o f b o i l e r s a n d i t s c o u n t e r me a s u r e s a r e a n a l y z e d ， e n e r g y s a v i n g a n d e mi s s i 。 n r e d u c t i on t e c hno l ogy of b o i l e r s a nd f a n s o f t h e he a t e n e r g y p l a nt i s i ndi c a t e s ，whi c h pr ov i de s s ug ge s t i on s t o r e l a t e d s t a f f ． [ K e y wo r d s ] b o i l e r ；f a n ； e n e r g y s a v i n g ； t e c h n o l o g y e l e c t r i c i t y
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