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矿井水泵电气控制实训装置

一、系统原理及组成
        系统在每个水池中都设有水位开停传感器及液位传感器,实现水位上下限报警,变频器通过液位变送器的信·号自动调节频率,实现自动排水。通过可编程控制箱,实现多台水泵联动控制,当一台水泵满负荷运行仍满足不了排水要求时,自动开启第二台水泵使其变频运行,实现动态排水,以此类推。
       矿井水泵电气控制实训装置由ZBT系列变频器、KXJ127矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱、TH24矿用本质安全型操作台及其他液位、温度、压力、流量等传感器组成。
 
系统结构图
二、系统特点
(1)拥有远端控制、就地自动控制及手动控制三种控制方式,三种控制模式以"井下优先"的原则可以进行手动切换。
(2)对透水事故进行早期预警。引入水仓水位变化率的概念,当系统检测到水位上升很快时,可以判断为即将发生透水事故,这样可以早起预警。
(3)可靠的信号隔离,所有现场本质安全型传感器都经过安全栅接入PLC模拟量输入模块,真正实现了本质安全型电路与非本质安全型电路之间的隔离。
(4)可靠的隐患预警。对每台水泵正常运行时的电流、电压、压力、流量、真空度、温度参数变化的时间等等参数形成一套有针对性的“配方",与运行时参数进行比较,能够早期发现系统中存在的隐患。
(5)按照累计运行时间循环启动。对水泵的运行时间进行累计,每次启动累计运行时间最小的水泵。这样就实现了水泵的均匀磨损,避免了某台水泵经常使用造成设备疲劳,同时某台水泵长期不使用造成锈蚀。
三、经济效益
根据水位控制原则,自动实现水泵的轮换启停工作,大大延长了水泵的使用寿命。通过实施水泵自动化监控系统,实现水泵的无人值守,每年不仅可以节省大量的人工工资,还能够降低设备的维护成本。
将电价的避峰填谷原则引入水泵启动算法中,使得水泵能耗处于最佳的经济状态。该无人值守系统以水仓水位作为水泵启停的基本条件,在此条件满足的前提下,然后再根据电价避峰填谷的原则实现水泵的自动起停。通过这种设计思路,水泵系统每年可以节省大量的电费。
四、典型配置

序号 名称 单位 数量 备注
1 矿用本质安全型操作台 1 含工业控制计算机
2 矿用隔爆兼本安型控制箱 1  
3 多功能水泵控制阀 3 根据水泵具体数量配置,一台水泵配一个
4 矿用本质安全型电动球阀 3  
5 监控系统软件 1 一台水泵配一个
6 矿用本安型压力传感器 3 一台水泵配一个
7 矿用本安型负压传感器 3 一台水泵配一个
8 矿用本安型物位传感器 3  
9 矿用本质安全型流量传感器 2 一台水泵配两个
10 温度传感器 9 选配,一台水泵配一台
11 变频调速装置 3 含工业控制计算机
 
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