井下排水是采礦工程產(chǎn)生的一項系統工程,負擔著(zhù)排除井下積水的重任。目前礦井主排水系統仍多采用傳統的繼電器控制方法,這種方法效率低、工人勞動(dòng)強度大,并且由于井下環(huán)境惡劣,故障率較高。
經(jīng)過(guò)長(cháng)期調研,泵房排水系統應當滿(mǎn)足以下需求:實(shí)現水泵機組啟停、故障診斷和數據處理的自動(dòng)化,不需要人工干預,到達節能的目的,并且能夠長(cháng)時(shí)間連續穩定工作。
目前,PLC在國內外工業(yè)控制中已得到廣泛應用,在礦井排水系統中,采用PLC自動(dòng)檢測排水系統的運行狀況,自動(dòng)進(jìn)行數據采集、自動(dòng)記錄、故障報警、事故分析、多臺水泵啟動(dòng)的自動(dòng)切換等,所獲得的動(dòng)態(tài)資料準確性比較高。
華科電氣研發(fā)生產(chǎn)的礦用泵房自動(dòng)化系統有本安型控制箱、電源、傳感器組成,實(shí)現了水泵的自動(dòng)化控制。系統PLC控制程序采用模塊化結構設計而成,具有清晰、便捷、易懂等特點(diǎn),便于模擬調試,運行速度也很快。用戶(hù)可以利用PLC控制箱,實(shí)現界面切換、系統巡查、故障復位、控制方式轉換等功能。
數據采集功能也主要通過(guò)PLC實(shí)現,PLC通過(guò)超聲波水位連續檢測汲水小井水位,將水位變化信號進(jìn)行轉換處理,計算出單位時(shí)間內不同水位段水位的上升速率,從而判斷礦井的涌水量,自動(dòng)投入或退出水泵。電機電流、水泵軸溫、電機溫度、排水管樓量等傳感器,主要用于監測水泵、電機的運行狀況,溫度超限報警。PLC采集各種系統中各個(gè)設備狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量信號進(jìn)行處理,控制每個(gè)水泵系統的啟停。當水位過(guò)高時(shí)發(fā)出聲光警報信號。
由于礦用泵房自動(dòng)化系統是按照無(wú)人值守原則進(jìn)行設計的,所有無(wú)需人員在現場(chǎng)時(shí)時(shí)值守,這樣就節省了大量的人力資源。同時(shí),將電價(jià)的避峰填谷原則進(jìn)入水泵啟動(dòng)算法中,使得水泵耗能處于最經(jīng)濟的狀態(tài)。通過(guò)對水倉水位的啟動(dòng)水位、報警水位、超限水位、停機水位的設定,在保障水倉水位絕對安全的前提下,使水泵的啟動(dòng)次數達到了最少。
礦用泵房自動(dòng)化系統解決了傳統排水系統效率低、勞動(dòng)強度大、穩定性差等問(wèn)題,為井下安全生產(chǎn)提供了有效保障。