基于PAC的矿井水泵自动控制系统

2019-11-19徐鹏鹏

科技视界 2019年25期

徐鹏鹏

【摘要】本文针对传统PLC控制系统存在的不足，设计了基于PAC的矿井水泵自动控制系统，对系统的软硬件结构进行详细介绍。通过现场的实际应用表明采用PAC为控制核心可以使系统具有良好的数据处理能力和通信能力，能运行复杂的控制算法，为水泵性能分析和故障诊断提供了可靠的数据基础，提高了整个排水系统的自动化程度。

【关键词】PAC;水泵;性能分析

中图分类号： TH38 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）25-0056-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.026

0 引言

目前，基于PLC（可编程逻辑控制器）的控制方案由于其稳定可靠、坚固耐用的优点在煤矿自动化控制领域占据了主导地位。但是随着自动化技术、通信技术的不断发展，自动化系统集成度越来越高，通信数据量越来越大，传统的PLC控制模式已满足不了煤矿自动化系统的需求，PAC（可编程自动化控制器）将PLC的稳定性和PC的数据处理相结合，应用越来越广泛。

1 PAC的优势

目前PLC控制模式主要存在以下不足：

（1）各厂家PLC通信网络、通信协议、编程方式不一致，兼容性差，使得各子系统集成困难，不适应全矿井自动化的发展。

（2）数据处理能力不足，无法实现复杂算法的应用。

（3）PLC数据容量较小，远程数据发布困难，与移动端、Web端的连接比较困难。

为此，美国自动化研究机构（ARC）提出了PAC（Programmable Automation Controller，可编程自动化控制器）的概念。PAC将PLC和PC的各自优点相结合，既具有高可靠的工业现场特点，又具备复杂功能的能力，尤其是在大型机电设备故障诊断与预警方面，具有得天独厚的优势。本文以某煤矿中央泵房为研究对象，设计了以PAC为控制核心的水泵自动控制系统。

2 系统的硬件结构

系统硬件结构图如图1所示，主要由集控柜PAC、就地箱PAC、傳感器及执行机构、视频数据采集和处理、监控及诊断终端、通信设备组成。以下为各部分主要部件的选型和功能。

2.1 集控柜PAC选用NI公司的Compact RIO

（1）通过工业以太网与上位机通信;

（2）通过现场总线与就地箱PAC通信;

（3）对采集的监测信号进行预处理;

（4）实现水泵机组的联合最优控制。

2.2 就地箱PAC选用NI公司的Compact FieldPoint：

（1）实时采集水泵各种状态参数。

（2）对采集信号进行数字滤波处理。

（3）控制单台水泵启停。

（4）与集控柜PAC通信。