1、第第1章章 中央水泵房系统的特点中央水泵房系统的特点 1.1 安全可靠性安全可靠性 本系统采用高可靠性的多线制开关量接口“星型”结构模式。所谓多线制结 构模式就是控制核心 PLC 与被控设备采用多线制的开关量接口作为控制及反馈 的接口，因为开关量本身具有不受周围环境干扰的特点，同时这种结构本身是一 种“星型结构” ，所以某一故障点不会影响其它环节的工作，也就是说整个系统 具有极高的可靠性1。系统结构见下图： 图 1-1 多线制开关量接口“星型”结构模式 这种结构形式具有如下特点： A、手动模式为真正意义上的手动模式。 自动模式下由 PLC 通过开关量输出模块控制被控设备，当系统转为手动模 式，
2、或者 PLC 故障、PLC 失电等特殊情况下，系统自动转为手动模式，可以通 过操作就地控制柜上的按钮以继电控制的方式进行手动操作，而不是通过 PLC 或数据口通讯的方式控制被控设备。如下图所示： 多线制开关 了量接口 多线制开关量接口 多线 制模 拟量 接口 光纤 地面监控 服务器 PLC 控制 器 现场传感器 真空泵启动柜 操作面板 1# 真 空 泵 2# 真 空 泵 1# 真 空 泵 阀 2# 真 空 泵 阀 1#泵就地控制柜 操作面板 1# 泵 启 动 柜 1# 电 动 阀 门 1# 逆 止 阀 图 1-2 手动和自动模式转换 B、系统具有高可靠性 因为开关量本身具有不受周围环境干扰的特
3、点，同时这种结构本身是一种 “星型结构” ，所以某一故障点不会影响其它环节的工作，也就是说整个系统具 有极高的可靠性。 C、手动操作方式为集中操作 对于某一台泵而言， 其手动操作完全可以通过在水泵附近的就地操作柜进行 全部的手动操作，例如真空泵操作、排气阀操作、排水泵操作、主排水电动阀操 作等等，不用到这些被控设备附近进行操作。 D、主排水泵运行电量的采集灵活 主排水泵运行电量的采集即可以通过电磁启动器的微机综保的智能数据接 口采集，也可以通过多线制方式直接采集二次侧的电流、电压输出，第二种采集 方式特别适合于矿井电力自动化占用微机综保的智能数据接口情况下的电量采 集。 E、系统布线较复杂 由
4、于系统采用了多线制星型的结构，所以必然造成布线较多、较复杂的缺点，但 也正因如此，为系统的可靠运行提供了保证。 1.2 经济性经济性 引入百米吨水电耗的概念，将实时百米吨水电耗参数显示在监控主界面，同 时，用户可以对百米吨水电耗变化曲线进行查询。将电价的避峰填谷原则引入水 泵启动算法中，使得水泵耗能处于最经济的状态。通过对水仓水位的启动水位、 报警水位、超限水位、停机水位的设定，在保障水仓水位绝对安全的前提下，使 水泵的启动次数及达到了最少。由于本系统是按照无人值守的原则进行设计，所 以现场无需人员进行值守，这样就节省了大量的人力资源。 启动按钮 自动模式 被控设备 手动模式 PLC 开关量输
5、出 停止按钮 闭锁触点 水位信号是水泵自动化一个非常重要的参数，自动化控制系统设置了两套 水位传感器，模拟量的超声波水位仪和开关量浮球式液位开关，两套传感器均设 于水仓的配水井内，同时并联工作，保证系统可靠运行。 1.3 适用性和先进性适用性和先进性 由于采用了光纤环网通讯技术取代了原来的总线传输技术使得数据传输更 加快捷、可靠。并且采用了 MCGS 组态软件控制技术取代了 VC.net 编程技术， 不仅使可靠性大为提高而且使程序更加具有通用性， 也使系统的二次开发及扩容 变得更加规范、容易。 对于多级提升的矿井排水系统可以通过安装多级自动化排水设备做到由地 面调度中心根据各级泵房水仓容量及液
6、位统筹调度，实现高效、经济地运行。同 时在发生透水事故时可以做到统一动作、统一指挥。 本系统遵循矿井综合监控系统标准子系统接口规范使得该系统可以非常容 易地并入矿井综合监控系统中，与其它子系统实现数据的共享。 水泵前轴预装温度、振动一体化传感器，即保证的测试精度，同时又为设备 维护创造了方便的条件。 与其它系统的接口： 本系统除地面监控中心的数据接口外还提供了丰富的与 电力等系统的接口，例如与高压开关柜及软启动柜之间的开关量报警接口、可以 输入 0-100V 及 0-5A 的模拟量输入接口4。还提供了可以接入 RS485 通讯口的 智能接口，该接口可以接入高压电机液阻启动器或低压电抗启动器，以实现对电 机启动的更加全面的监视。 PLC 控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该 程序结构具有清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点；并可利用 PLC 控制柜上的触摸屏，可实现界面切换、系统巡查、故障复位、控制方式转换 等功能。 第第 2 章章 中央水泵房系统的功能和参数的采集中央水泵房系统的功能和参数的采集 2.1 系统功能综述系统功能综述 2.1.1
