关于PLC联网的矿井主排水泵控制系统研究

王泽兵

（广州市昕恒泵业制造有限公司，510000）

关于PLC联网的矿井主排水泵控制系统研究

王泽兵

（广州市昕恒泵业制造有限公司，510000）

目前，我国的矿井主排水泵控制系统基本都是通过相关操作人员进行控制，缺乏自动化管理，这也是相关控制系统容易产生故障的主要原因。通过研发设计的PLC联网对其进行控制，实现矿井主排水泵控制系统自动化管理，能够有效的减免故障发生。文章针对PLC联网的矿井主排水泵控制系统研究。

PLC联网；矿井主排水泵；控制系统

1　排水系统设计原理

一般矿井的排水泵体统中需要使用多台水泵，才能够防止矿井巷道发生水灾，然而如果水泵数量过多的话，则会导致管道损失。通常矿井排水过程中，会首先使用一台排水泵来进行巷道排水工作，当一台排水泵的排水量小于矿井巷道整体的进水量时，选择两排排水泵共同工作，另外在选择一台备用以防特殊情况的发生，共三台排水泵系统，每台排水泵都由离心式排水设备和电控系统构成。

1.1离心式排水设备系统组成

离心式排水设备系统由水泵、电动机、仪表以及其他相关设施构成。具体如图1所示：

图一 离心式排水示意图

2　排水系统有关检测装置

在矿井的排水系统中所包含的主要检测装置有水位检测装置、超声波流量检测装置、稳定检测装置以及压力检测装置等。

2.1水位检测装置。检测装置系统当中所采用的水位检测装置，主要是多功能超声波检测装置以及本安数字方式水位开关。在超声波检测装置当中，主要是通过反射与折射以实现检测。探头通过一定的频度传达超声波以及接收回波。因为在空气当中超声波的传递速度会被减慢，探头在发送与接收超声波时记录下间隔的时间，从而就可以得到探头与水位两者间的具体高度。本数字方式水位开关运用的是矿井水的导电性能，假如将其放置在本安电路当中，从而能够实时的监控水位的变动状况。超声波检测装置运用新型的超声波技术，为两线制检测装置，并且安置在输水仓当中，用作检查吸水井内部的水位变化情况。本安数字式水位开关应用的是触碰式监测，安置在吸水井当中，当作超声波检测装置临时发生故障的备用水位检测设施，从而防范水位超出标准限值。

2.2超声波流量检测装置。超声波流量检测装置主要针对矿井巷道内部的相关涌水点水位，以及水流实行自动检测与记录，结合计算机网络技术的自动化监测设施。超声波流量检测装置主要用作矿井内部水量进行自动检测以及传递和记录。超声波液位计体积较小、封闭性良好、安置以及维持、保护较为便利等，可以使煤矿等设施的本安防爆特征得到较好的保障，并且总体设备电路简易牢靠、发生问题的几率较低、准确性较高等，从而能够较好的应对矿井内部各种环境因素的影响。

2.3温度检测装置。矿井巷道内的排水泵系统，在温度方面具有较高的要求，稳定排水泵的内部温度能有有利排水系统的正常运行。当电动机的转轴温度持续增高时会导致整个排水系统失效。目前在矿井排水系统中使用较多是之中无源接触式检测装置，这种检测装置所采用的温感元件所一种较为稳定的铂热电阻。温度检测装置的工作原理是利用温感电阻随外界环境温度的影响而变化，再转化为电阻。这种温度检测装置检测准确性通常高于一般温度检测装置，适用范围在中低温的企业运用中。

2.4压力检测装置。当水压在超过水泵结构最大承受限度时，会导致输水管爆裂。通过压力检测装置能够把水泵内部的受水压程度反映出来，以便能够便于PLC能够对排水泵电动阀自动控制。压力检测装置可装放在管网上，其中压力检测装置以及电接点压力表，可分别装放在水泵排水口处和吸水管口处。

3　运用PCR软件设计的排水泵

3.1系统的功能设计要求。在运用PCR软件设计排水泵时，其功能的要求主要有以下几点：一，要提前预留好备用软件以及自动停止运行的功能。在使用计算机操作时，需留出一台计算机用作备用设备，以防其他几台设备发生故障时，能启用备用设备来进行操作；二，要增设手动操作的功能。因为如果所处环境不适合采用自动操作系统，则可以使用手动操作；三，增加升降压式启动器。排水泵的驱动装置在使用时，需要通过升降气压来进行调节，所以增设启动器有助于调控其顺序以及时间长短；四，增加顺序启动功能。排水泵在进行自动实施运行时，需要有装置来对其的启动与关闭的时间进行针对性的控制，从而达到有目的的控制；五，该系统的自动调控装置要有可以双向控制的软件。例如，在机器进行使用时，如果没有出现其他什么问题，那么软件正方向旋转可以打开供水系统，而方向旋转则可以将其关闭。

3.2排水泵的全自动操控。排水泵的全自动操控指的是：把排水泵的实施运行全部交由PCR来操作，而工作人员只需进行监督工作，排水泵的排水测量以及水位控制都能自行控制。首先，在使用PCR操作系统时，要先检验PCR系统，确保它能准确运营，如若其运行不够准确，则采用手动操作。在采用手动操作之后，若没有问题出现，则可以进行下一步。目前，操作方式有三种，分别是全智能，半智能以及手动操作。如若环境满足全智能操作系统，则可以采用全智能，进行自动化操作。如若不满足该条件，则分析其满足半智能操作还是手动操作，再采用对应的操作方式。

当系统启用之后，要先与高压启动柜连接，进而制造出通讯设备。随后再进行模拟操作，从而确定系统是否有问题存在。接着根据全智能，半智能以及手动操作的要求来确定操作方式。如若确定采用PCR全智能操作系统，则根据其流程来进行操作，从而完成排水泵的自动控制。

4　结语

综上所述，通过研发设计的PLC联网对其进行控制，实现矿井主排水泵控制系统自动化管理，能够有效的减免故障发生。PLC与网络技术相结合的一种控制系统，能够有效提高矿井排水系统的排水效率，提高整个采矿过程的稳定性，值得广泛使用。

王泽兵、1981年9月、性别（男）、民族（汉），籍贯（四川省眉山市东坡区）、邮编（510530）、现供职单位全称（广州市昕恒泵业制造有限公司）、职称（无）、研究方向（机电一体化控制）。

Study on the control system of mine main drainage pump in PLC network

Wang Zebing
（Guangzhou City Xin Heng Pump Manufacturing Co.，Ltd.510000）

At present，the main drainage pump control system in our country is mainly controlled by the relevant operating personnel，lack of automation management，which is the main reason for the related control system is prone to failure.Through the research and development design of the PLC network to control，to achieve the mine main drainage pump control system automation management，can effectively reduce the occurrence of the fault.Study on the control system of mine main drainage pump in PLC network.

PLC network；mine main drainage pump；control system

［1］赵红，煤矿在用排水系统安全检测检验的重要性［J］.煤矿现代化，2012.10（22）：106 - 107.

［2］钱宏琦，煤矿排水系统最佳节能模式的变频运行方式探讨［J］.矿山机械，2013.12（25）39 - 41.