康卓（zhuó）科技汙水處理廠水泵遠程控（kòng）製（zhì）係統由控製部分、檢（jiǎn）測部分、執行部分組成。由於係統控製要求（qiú）複雜，又考慮到中央泵房和中央變電所硐室環境條件，控製部分和控製核心（xīn）選用高性能可（kě）編程序控器。

檢測部分分（fèn）為（wéi）兩部分：

1.模擬量（liàng）檢測部分。其主要由水倉（cāng）水位傳感變送器、流量（liàng）傳（chuán）感變送器（qì）、壓力變送（sòng）器、負（fù）壓（yā）變送器、溫度傳感變送器等組成，此部分用於中央泵房主排水係統運行參數的檢測。

2.開關量檢測部分（fèn）。將高壓啟動櫃中的真空（kōng）斷路器狀態、電動閥的工作狀（zhuàng）態與啟閉位置（zhì）、等開關（guān）量信號接入PLC，可（kě）檢測係統運行狀態（tài）。

 

 

水泵遠程控製係統（tǒng）控（kòng）製方（fāng）式

根據水倉水位自動開啟、停止水泵的運轉，對運行中的各種狀態參數進行實時（shí）監控，同（tóng）時通過接口將數據上傳至地麵集控室。

（1） 根據（jù）所監測的水位信號，可設定出低水位、運行水位（wèi）和3個上（shàng）限水位信號及危險水位。低水位時停泵；高水位（wèi）時水泵運行（háng）；根據上限水位（wèi）逐台投入備用水泵同時運行；危險水位時起動水泵全部運行。同時根據水位變化計算湧水量，當湧水量增大或突變時（shí）啟動水泵運行，以減少突水事故的發（fā）生。

（2）每台水泵可（kě）設置“就地控（kòng）製”、“半（bàn）自動控製”、“自動控製”和“檢（jiǎn）修方式”四種工作方式，該方式可直接在控製器上進行設定。

①水泵係統采用（yòng）真空泵或射流法抽真空：

係統根據水位狀態或者操作員命令啟動相應設備進行抽真空工作。

當真空壓力達到要求後將自動啟動水泵電機（jī），然後打開水泵出水管路電動閘閥進行排水。

若電（diàn）動閘閥打開後一定（dìng）時間（jiān）內水泵壓力未達到（dào）設定值（一般是因為（wéi）水泵或上水管路漏（lòu）氣導致）係統將會自（zì）動停止水泵（bèng）運行並關閉電動閘閥同時報警。

②水泵（bèng）係（xì）統停止運行：

當（dāng）水（shuǐ）倉水位達到低位時將先自動關閉排水管路電動閘閥，電動（dòng）閘閥關閉到位後（若一定時間內未關到位則按故障方式停止）停止水泵電機。

③係統設置低限水位、運行水位、3個上限水位和（hé）危險水位等多（duō）種水位（wèi）線。當水位（wèi）達到（dào）高限水位時，係統（tǒng）自動啟動 “運行泵” ；按上限（xiàn）水位設置係統自動（dòng）啟（qǐ）動下一個“運行泵” ；達到危險水位（wèi）時（shí）啟動全部水泵並位時停（tíng）止一個“運行泵（bèng）” ；當達到低位時自（zì）動停止另一個“運行泵”。

（3）根據實際需（xū）要也可切換到手（shǒu）動控報警 。水位低於上限水位時自動停止“備用泵” 。此方式下操（cāo）作（zuò）人員可通過手動控製按（àn）扭人工手動控製各台水泵電機的起停及各（gè）電動閘閥開關。

（4）當出現水位超（chāo）限、開關故障、壓力下降、流量下（xià）降等故障時係（xì）統將自動停止運行，並語（yǔ）音提示、報警。

 

數據采集

（1）數（shù）據（jù）采集形式

主要分為兩類：模擬量數（shù）據和數字量數據。

模擬量檢測（cè）的數據主要（yào）有：電機運（yùn）行功率、電壓、電流、水泵軸（zhóu）溫、電機（jī）溫（wēn）度、軸承溫度、排水管流量、水泵吸（xī）水管真空度及水泵出水口壓力；數字量檢測的數據主要有：水泵高壓啟動櫃真空斷（duàn）路器（qì）和電抗器櫃真空接觸器（qì）的狀態，電動閥的工作狀態與啟閉位置（zhì）、開度顯示，真空泵工作狀態，電磁閥狀態。

數據自動采集主要由（yóu）PLC實現，PLC模擬量輸入模塊通過傳感器連（lián）續檢測（cè）水倉水位，采集電機電工參（cān）數（shù）、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器與變送器，主要用（yòng）於監測水（shuǐ）泵、電機的運行狀況，超（chāo）限即報警，以避免（miǎn）水泵（bèng）和電機損壞。PLC的（de）數字量輸入模塊將各種開關量信號采集到PLC中作為邏（luó）輯處理（lǐ）的條件和依據（jù），控製排水泵的啟停。

 

（2）自動輪換工作

為了防止因備用泵（bèng）及其電氣（qì）設備（bèi）或備用管路長（zhǎng）期不用而使電機和電氣設備受（shòu）潮或其（qí）他故障（zhàng）未及時發現，工作泵出現緊急故障（zhàng）需投入備用泵時，而不能及時投入以至影響礦（kuàng）井安全，本係統程序設計了多台泵自動輪換工作控（kòng）製，控製程序將水泵啟停次數及運行（háng）時間和管路使用次數（shù）及流量等參數自動記錄並累計，係統根據這些運行參數按一定順序自動啟停（tíng）水泵（bèng）和相（xiàng）應管路，使各水泵及其管路（lù）的使用率分布均勻。當（dāng）某台泵或所屬閥門故障，係統自動發出聲光報警，並在觸摸屏上動（dòng）態閃爍顯示，記錄事故，同時將故障泵或管路自動退出輪換工作，其餘各泵和管路繼續按既有順序自動輪換工作，以達到有故障早發現、早處理，以免影響礦井安全生產的目的（de）。

 

 

（3）自動控製

係統控製設計選（xuǎn）用（yòng）了德國西門子公司生產的S7--300型PLC為控製主機，該機為模塊（kuài）化結構，由PLC機架、CPU、數（shù）字量I/O、模擬量（liàng）輸（shū）入、電源、通訊等模塊構成。PLC自動化控製係統根據水（shuǐ）倉水位的（de）高低，合理調（diào）度水泵，自動準確發（fā）出（chū）啟、停水泵的命令，控製（zhì）多台水泵運行。

為了（le）保證井下安全生產，係統可靠運行，水位信號是水泵自動化一個非常重要的參數，因此，係統設置了兩套（tào）水位傳感器，模擬量和機械式液位傳感器，兩套傳感器均設於水倉的排水（shuǐ）配水倉內，PLC將接（jiē）收到的模擬量水位信號分成若（ruò）幹個水位段，計算出單位時間內不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦（kuàng）井（jǐng）的湧水量，同（tóng）時檢（jiǎn）測井下供電電流值，計算用電負荷率，根據礦井湧水量和（hé）用電負荷，控製在用電低峰和一天（tiān）中電價較低時開啟水泵（bèng），用電高峰和電價高時停止水泵運行（háng），以達到避峰填穀及（jí）節能（néng）的目的（de）。

 

（4）動態顯示

動態（tài）模擬顯示選（xuǎn）用德國西門子TP--270型（xíng）觸摸式（shì）工業圖形顯示器（觸摸屏），係統通過圖形動態顯示水（shuǐ）泵（bèng）、真空泵、電磁閥和電動（dòng）閥的運行狀態（tài），采用（yòng）改變圖形顏色（sè）和閃爍功能進行事（shì）故報警。直觀地顯示電磁閥和電（diàn）動閥的開閉位置，實時顯示水泵抽真空情況和壓力值。

用圖形（xíng）填充以（yǐ）及趨勢圖、棒狀圖和數字形式準確實時地顯示水倉水位（wèi），並在啟停（tíng）水泵的水位段發出預警信號和低段、超低段、高段、超高段（duàn）水位分段報警，用（yòng）不同音響形式提醒工作人員（yuán）注意。

采用圖形、趨勢圖和數字形式直觀地（dì）顯示管路的（de）流量，對井下用（yòng）電負荷的監測（cè）量、電機電工參（cān）數和水泵負荷、水泵軸溫、電（diàn）機溫度等進行（háng）動態顯示、 超限報警，自動記（jì）錄（lù）故障類型、時間等曆史數據，以提醒工作人員及時檢修，避免水（shuǐ）泵和電機損壞。

 

係統功能

（1） PLC控製程序采用模塊化結構，係統（tǒng）可按程序模塊分（fèn）段調試，分段運行（háng）。該程序具有結構清（qīng）晰、簡捷、易（yì）懂，便於（yú）模擬（nǐ）調試，運行速（sù）度快等特點。

（2） PLC自動檢測水位信號，計算單位時間內不同水位段水位的上升速率，從（cóng）而判斷礦井的湧水量，自動投入和退出水（shuǐ）泵（bèng）運行台數（shù），合理地調度水泵運行。

（3）係統根據水位和壓力控製原（yuán）則，自動（dòng）實現水泵的輪換工作（zuò）。

（4）係統具有通訊（xùn）接（jiē）口功能，PLC可同時與操作屏及地麵（miàn）監（jiān）測監控主機通訊，傳送數據，交換信息，實現水泵自（zì）動監（jiān）控（kòng）功能。

(5)係統可根據投入運（yùn）行泵組的位置（zhì），自動選擇啟（qǐ）動（dòng）真空泵，若（ruò）在程序設定的時間內達不到真空度，便（biàn）有報警輸出。

(6)在操作屏上動（dòng）態監控水泵及其附屬設備的運行狀況，實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電（diàn）流、電壓等參數，超限報警，故（gù）障點自動閃爍。具有故障記錄，支持曆史數（shù）據查詢等（děng）功能。

 

 

(7)係統保護功能有以（yǐ）下幾種：

超溫保護：水泵長期運（yùn）行（háng），當軸承（chéng）溫度或定子溫度超出允許值（zhí）時，通過溫度保護裝（zhuāng）置及PLC 實現超限報警。

流量保護：當水泵（bèng）啟動後或正常（cháng）運行時，如流量達不到正常值實現報警，具有通過流量保護裝置使本台水泵停（tíng）止運行，自動轉換為啟動另一（yī）台水泵的功能。?

電（diàn）動（dòng）機故（gù）障：利用PLC及觸摸屏監視水泵電（diàn）機過電流、漏電、低電壓（yā）等電氣故障時實現報警，具有參與控製（zhì）功能（néng）。

電動閘閥故障：由閘閥的限位、開度（dù）指示檢測故障，並（bìng）參與水泵的聯鎖控製。

 

(8)其它要求

水泵監控係統可以工作的工作方式有：就地手（shǒu）動工作方式、集中控製工作方式、遠程控製工作方式、檢修運行方式。

就地手動工作方式：各水泵的啟停控製（zhì）均有就地開關櫃人工操（cāo）作按鈕進行，在PLC控製櫃上不能開啟水泵，隻（zhī）保留在觸摸屏控製水泵外圍設（shè）備（如電動閘閥、電磁閥、真空泵等）開啟、關閉（bì）（停止）的按鈕。

集中控製（zhì）工作方式：根據水位等（děng）參數，人工選擇需要開啟的水（shuǐ）泵和數量，按操作麵板上的相應按鈕，即可實現單台或多台泵（bèng）的開啟、停（tíng）止等操作，實（shí）現水泵的（de）一鍵開（kāi）啟或停止。

遠程控製工作方式：在（zài）地麵計（jì）算機監控畫麵上，在有一定的授權權限條件下，根據水倉水位情況，通過計（jì）算機鼠標來控製相應水泵的啟停（tíng）。

檢修運（yùn）行方式（shì）：當該係統出現故障時，在不影響泵（bèng）房設備的正常（cháng）運行，避免影響生（shēng）產的情況下將PLC控製櫃的所有控製輸出屏蔽，隻保留顯示功能，各水（shuǐ）泵及其外圍設備的操作均能在脫離PLC控製櫃的前提下進行。

係統在正常運（yùn）行過程中，不（bú）管工作在何種工作方式，均可實時將泵房現場的各種運行參數、設備狀態通過光纖傳送到地麵監控計算機。