水泵遠程控制技術(shù)改造探析和實踐

1、水泵遠程控制技術(shù)改造探析和實踐【摘要】山東東泰礦業(yè)有限公司在水泵遠程控制應(yīng)用過 程中，對系統(tǒng)硬件和運行程序進行改造，該文介紹了其取得 的實際使用效果?！娟P(guān)鍵詞】水泵遠程控制技術(shù)；技術(shù)改造；效果隨著礦井技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦領(lǐng)域的自動化技術(shù)也得 到了廣泛的應(yīng)用。特別是與煤礦技術(shù)安全有關(guān)礦用設(shè)備，更 是引起了國家安全部門和煤礦單位的重視，并且隨著煤礦開 采深度的加大，部門煤礦水事故的不斷出現(xiàn)，國家要求煤礦 泵房逐步采用無人值守的煤礦監(jiān)控技術(shù)。目前水泵遠程控制 技術(shù)已經(jīng)廣泛在煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域的到了推廣應(yīng)用。山東東 泰礦業(yè)有限公司一井一550泵房和寶山井一32泵房采用了此 項技術(shù)，取得了良好的效果。一、

2、水泵監(jiān)控技術(shù)基本的原理本監(jiān)控系統(tǒng)采用了 profibus dp網(wǎng)絡(luò)對井下的水泵進行 控制和相關(guān)數(shù)據(jù)采集。整個系統(tǒng)主要分為三個部分：一是數(shù) 據(jù)采集層，二是水泵控制層，三是網(wǎng)絡(luò)層。首先是數(shù)據(jù)采集層，該部分主要是通過傳感器對現(xiàn)場數(shù) 據(jù)進行采集。采集數(shù)據(jù)主要包括水泵電機軸溫、水泵軸溫、 水泵進出口水溫差、進口壓力和出口壓力、以及水倉水位等。其次是水泵控制層，該部分主要是為了滿足地面地下開 泵而加入的，同時也是該項目的重點。根據(jù)開泵的參數(shù)要求 對水泵節(jié)點進行順序控制。并最終達到井下可以使用觸摸屏 對水泵控制。地面調(diào)度中心可以使用電腦對水泵進行遠程控 制。最后是網(wǎng)絡(luò)層，該部分是水泵地面控制的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)層

3、主要分為三層分別為自由口數(shù)據(jù)采集層，s7-300和s7-200 之間的profibus dp信息交換層，s7-300與hmi之間的通訊 以及s7-300與地面電腦的通訊。具體構(gòu)成方式如下圖所示:二、水泵監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用過程中的改進山東東泰礦業(yè)公司在該公司一號井井下-550水平泵房 和寶山井-32水平泵房安裝了水泵遠程控制系統(tǒng)，經(jīng)使用效 果良好。在安裝過程中結(jié)合現(xiàn)場實際對安裝預(yù)定的方案進行 了改進，既節(jié)約了支出資金，又增強了該系統(tǒng)的安全可靠性。 現(xiàn)詳細敘述如下。1、對硬件部分進行了改進。(1) 對水氣流控制部件進行改進，由原來zcg高壓電 磁閥更換為qt型電動閥門(dn25/pn16)。更換理由，原

4、方 案與我單位的提引水裝置不配套，現(xiàn)場安裝有2套真空泵和 2套射流泵互相備用，zcg高壓電磁閥為先導(dǎo)活塞式電磁閥, 只能關(guān)閉正壓不能關(guān)閉負壓，經(jīng)多次現(xiàn)場探討和試驗，最后 選用了 qt型電動閥門，投資持平，使用效果安全、可靠、 運行良好。(2) 利用-550泵房原來安裝的電動閘閥控制箱進行線 路改接后與水泵遠程控制系統(tǒng)電控箱對接。節(jié)省了 3件帶有 遠程控制輸出功能的電動閘閥控制箱，節(jié)約資金2.1萬元。(3) 在原方案基礎(chǔ)上增加了一套不間斷電源，從而增 強了水泵遠程控制系統(tǒng)的可靠性。預(yù)防了水泵遠程控制系統(tǒng) 突然失電而出現(xiàn)失控現(xiàn)象，避免造成電動閘閥關(guān)不住從而損 壞設(shè)備的情況發(fā)生。(4) 在原方案基礎(chǔ)

5、上在3臺泵控制分站和總站增設(shè)了 帶有過流過載的分合開關(guān)，從而保護各元氣件，并且給維修 人員的維護帶來方便。(5) 減少中繼器(中間信號放大器)2套，節(jié)約資金1 萬元。-550泵房至地面調(diào)度室需用信號線5000米，在保證 信號強度的情況下，原方案計劃需用中繼器4件，現(xiàn)場中繼 器多故障率就會高，降低了系統(tǒng)運行的可靠性。通過技術(shù)改 進，經(jīng)試驗每個中繼器在保證信號強度的情況下可以輸送 2100米，結(jié)果在東風道車房和延深人車房安裝2套中繼器后 一切運行正常。2、對運行控制程序進行改進。(1) 對開泵真空度設(shè)定進行改進。原方案對開泵真空 度設(shè)定一個定值-0. 06mpa,但是開泵真空度會隨現(xiàn)場開泵的 水位

6、變化，經(jīng)過幾次試開泵成功率不高。經(jīng)分析研究改為模 擬手動開泵時的真空度進行編寫程序，經(jīng)過幾次調(diào)試最后設(shè)定為達到-005mpa后幅值擺動0. 005 mpa持續(xù)3秒鐘發(fā)出啟動盤啟動命令，使用效果良好，截止現(xiàn)在沒有失誤出現(xiàn)。(2) 對電動閘閥打開命令進行改進。原方案對電動閘閥打開命令設(shè)定為啟動盤啟動后13秒鐘發(fā)出命令開始打開電動閘閥，經(jīng)過試驗雖然開啟水泵但有不上水的情況，為了 減少不必要的開啟和保障設(shè)備安全運行，經(jīng)分析研究改為模 擬手動開泵時觀察壓力表的辦法進行設(shè)定，經(jīng)過幾次調(diào)試最 后設(shè)定為水泵出口壓力達到5mpa持續(xù)2秒鐘，發(fā)出打開電 動閘閥命令，使用效果良好。(3) 對電動閘閥關(guān)閉命令進行改進。原來以電動閘閥關(guān)閉時所用的時間為主，到時間后發(fā)出停泵命令。正常運行 中水泵出口壓力達到7mpa,若電動閘閥在規(guī)定時間內(nèi)未關(guān)閉 而停泵將造成損壞設(shè)備。我們將原方案改為模擬手動關(guān)泵時 水泵出口壓力高的情況進行編寫程序，最后設(shè)定為電動閘閥 達到規(guī)定關(guān)閉時間后再判斷水泵出口壓力達到7.5 mpa二 次，然后發(fā)出停泵命令，使用效果良好。三、結(jié)語綜上所述，經(jīng)過技術(shù)方案的改進，在