北宿煤矿泵房远程集控系统设计方案

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1、兖州煤业公司北宿煤矿一水平泵房改造接入技术方案目录1概述31.1可靠性31.2安全性41.3经济性41.4扩展性41.5操作性41.6主要特点42标准和规定53基本参数及结构63.1泵房主排水目前概况63.2泵房排水系统适用环境63.3基本结构74系统概况74.1设备管理74.2现有工作方式85技术要求105.1基本要求105.2系统功能116系统设备组成136.1可编程控制箱:136.2就地控制箱146.3现场设备及检测部分146.4主要传感器146.5上位机及软件部分176.5.1组态软件186.5.2编程软件186.6系统可靠性186.7设备改造186.7

2、PLC点位表197控制模式19徐州中国矿业大学科技发展总公司36/36兖州煤业公司北宿煤矿一水平泵房改造接入技术方案7.1自动工作方式197.2自动工作方式217.3自动控制功能217.4手动控制功能227.5单机自动控制227.6就地手动控制227.7现场编程227.8组网功能227.9水泵运行计量/时间/运行统计227.10实时报警/报警记录238控制主站238.1PLC配置及功能特点238.2控制站特点248.3监控系统具有的功能258.4主要监控设备268.5控制主站工作环节278.5.1自动注水环节278.5.2闸阀操纵环节278.5.3水位自动监控环

3、节288.5.4参数传示环节288.5.5故障保护环节288.5.6电动机的自动控制环节299网络299.1现场级控制网络299.2分站间数据交换299.3远程监控网络2910管理系统3010.1综合管理功能3010.2控制策略3010.3系统可靠性保障3011网络3112扩展功能3113设备清单3214示意图32徐州中国矿业大学科技发展总公司36/36兖州煤业公司北宿煤矿一水平泵房改造接入技术方案1概述煤矿井下排水泵房是煤矿生产的主要设备之一，实现井下泵房的远程控制与监测，是综合自动化建设的重要组成部分。目前,在矿井泵房的排水系统设计中,一般设置多台多级水泵。

4、这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂，人工很难做到实时监控。此外，对于水仓水位监测、泵房内设备的运行与管理等工作,普遍采用人工操作方式。传统模式操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时间长、自动化程度低，已不能适应现代化矿井管理的要求，因此，有必要使泵房水泵实现自动化控制。煤矿中央水泵房自动化设计是以系统安全、可靠、先进为设计原则，实现在安全生产指挥调度中心对泵房内所有设备进行网络监视和控制，从而做到泵房无人值守、设备安全可靠运行。目前，在矿井中央泵房的主排水系统设计中，根据矿井涌水量和有关规定，一般设置多台多级离心水泵，一组工作、一组备用，另外，还要设置用

5、于轮换检修的水泵。这些水泵电压高、功率大、启动复杂。出于同样考虑，多敷设两条或两条以上排水管路。对于水泵启动前吸水管路的充水，通常采用抽真空吸水的方法来完成。至于这些泵房内设备的运行与管理以及水仓水位的观察，普遍采用人工操作方式。该方式操作过程繁琐、劳动强度大、水泵启动时间长、自动化程度低、不适应现代化矿井管理，因此，有必要对中央泵房水泵进行自动化改造。1.1可靠性集控系统充分考虑到井下实际工况，选用了先进的技术、成熟的设备和传感器。主控站和分站核心部分采用德国西门子公司的PLC300系列产品。该产品多年成功应用于煤矿井下，目前我国煤矿绝大部分提升机电控、皮带机

6、集控、水泵集控等等，都采用西门子公司产品。控制网络采用光纤传输，具有稳定、可靠的特点，抗干扰能力强。在控制网络瘫痪时，具有井下集控和就地控制方式的应急措施。因故障查找或处理故障原因，需临时启动设备时，能将不必要的保护信号通过上位机临时屏蔽，一切正常后恢复。徐州中国矿业大学科技发展总公司36/36兖州煤业公司北宿煤矿一水平泵房改造接入技术方案1.2安全性所用设备完全满足最新版《煤矿安全规程》（2010版）的要求，井下控制设备采用隔爆型或本安型。水泵配置各种按安全规程规定的传感器，并设有起动时语音预告、故障报警，配置电铃打点信号。1.3经济性在满足系统要求的情况下，

7、采用性价比高的设备，达到降低成本的目的。1.4扩展性考虑到将来系统的可扩展性，可方便的将未来的输煤设备融入到现行系统中来，并可扩展对系统实现更远距离的监控。所有主站和分站采用工业以太网传输，可以任意接入井下工业以太环网（1000M网）。1.5操作性本集控以集中控制操作为主，实现对整个排水系统的运行控制和数据监测。既可远程集中控制，也可就地集中控制和单台设备就地控制。1.6主要特点　（1）PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序结构具有清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。（2）系统根据水位和压力控制原则，自动实现水泵的

8、轮换工作，延长了水泵的使