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龙桥矿业井下排水自动化系统的改造曾凡胜作者简介：曾凡胜（1980——），男，辽宁辽阳人，2004年毕业于沈阳市工业大学自动化专业，学士学位。现主要负责供配电及自动化等相关技术工作。联系电话：0565-7664500。13966330521。E-mail：52882318@163.com。1.工程概述龙桥铁矿井下排水-370水泵房标高-370m，井口标高+80m，排水垂高450m，装设4台450kW抽水泵，采用直接启动方式，供电电压等级10kV，4台泵两主两备。井下排水-520水泵房装设2台32KW抽水泵,采用直接启动方式，供电电压等级400V.目前龙桥铁矿-370排水站与-520排水泵仍然采用传统的人工操作控制，这种排水系统由于自动化程度低、应急能力差、劳动强度大等弊端，不仅浪费人力财力，而且存在很大的安全隐患。为解决上述问题，现拟通过本次改造实现该矿-370排水站与-520排水站的自动排水。本方案从实际出发，在井下泵房配备一套适合于矿井井下环境的自动控制系统（简称系统），以实现排水自动化控制。结合矿井排水系统的特点，在确保先进性与可靠性的基础上，采用矿用本安可编程控制器庞大的软硬件资源，通过各种先进可靠的传感器、保护装置、电动闸阀、电动球阀等设备组成矿井主排水自动控制系统。该自动控制系统达到准确及时的掌握各种设备的工作状态、减少排水系统操作人员工作量，降低劳动强度，结合水仓水位变化，充分提高矿井井下主排水系统效率，使水泵排水系统能够安全可靠、节能高效、经济合理的优化运行。对于进一步实现全矿井生产系统的自动化、科学化、网络化管理具有十分重要的意义。2.改造原则系统以保障安全为第一前提，选择高可靠性、高安全性的自动化元器件，实现无人值守的自动化泵房。系统要依据水仓水位实现自动起停水泵。系统要实现手动/自动、运行/切除/备用等控制模式，在自动控制方式下，能自动依据水泵运行/切除/备用状态的选择，实现水泵启/停以及远方启/停控制。在手动控制方式下，能通过控制柜上的自复式控制开关实现各水泵的手动启/停操作。保留手动控制回路，当自动控制系统全部失灵时，应能通过手动起停水泵。第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页3、系统功能设计3.1泵组控制功能在泵组控制系统中，水仓水位设置低限水位、高水位、上限水位和危险水位四种水位线。水位线的设定可由水位仪采集后,通过变送4-20MA的模拟量供PLC采集,PLC采集4-20MA模拟量后,对应0-10M的量程(也就是水仓的深度),设置低在水仓水位线,.浮球液位计设置低限水位、高水位、上限水位和危险水位四种开关量,接入PLC中.浮球液位计做为水位仪的备件(水位仪四种水位线设置值低于浮球液位计,两者在PLC控制中是”或”关系，从而起到双保险作用).针对-370水泵房，当水仓水位没有达到低限水位，启一台水泵,否则不启动水泵，若达到高水位，启第二台水泵,达上限水位启第三台水泵,达上限水位十分钟,各泵自动启动.达危险水位启第四台水泵,并报警.在低限水位时,四台水泵轮换工作,则按流程自动启动水泵；自动停泵。针对-520泵房，采用一主一备的工作方式，在正常情况下，只有一台水泵运行，两泵轮换工作。低限水位在位时，自动停泵。只有在出现上限水位时，两台水泵同时运行。370水泵开机控制流程:↓NYNYN注:1#水泵为例YYN开始退出程序,重新检测水位判轮至的(2,3,4,)水泵，启动水泵令启动流程与1#水泵相同判手车位置在位的水泵高压柜，启动水泵令报警(通知值班员查清问题)!低限水位在位10KV电压正常判轮换至水泵(1-4水泵)1#水泵高压柜手车工作位启1#水泵令手动/后台/远方调度启1#水泵令第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页YNYNYNYNYNYNYNY370水泵停机控制流程:启动完成报警(查故故障)，启下一台水泵报警，启下一台水泵报警，启下一台水泵报警，停1#水泵,启下一台水泵报警，停1#水泵,启下一台水泵打开1#水泵电动阀1-4.判负压表压力回至-0.04Mpa,报警(查故故障)，启下一台水泵合高压断路器,启动1#水泵电机合高压断路器,启动1#水泵电机判三只压力表工作正常,1#水泵电机无电气故障启动电动阀5,查看流量计中水流正常关闭电动阀1-2,报警...