肖家洼煤礦風(fēng)井水泵房遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)

常淑光 王官靖

【摘要】本項(xiàng)目以較低的成本改善了肖家洼煤礦風(fēng)井水泵房的工作方式，以PLC為核心，組態(tài)軟件為用戶系統(tǒng)，將原來(lái)的分散控制方式改造為遠(yuǎn)程集中控制，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好。

【關(guān)鍵詞】泵房；集控；遠(yuǎn)程控制

引言

肖家洼煤礦風(fēng)井清水泵房系肖家洼煤礦生產(chǎn)、生活用水的主水源地。擔(dān)負(fù)責(zé)任重大，屬于重要崗點(diǎn)。但礙于場(chǎng)所偏僻、交通不便、人手緊缺，而8個(gè)大小、型號(hào)不一的水泵又處于不同位置，值班人員必須來(lái)回奔走的啟停、查看供水水泵，效率及其低下、十分不便。原有的控制方案十分老舊，已不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求（參見(jiàn)圖-1）。雖然大家想方設(shè)法的改善值班人員的工作條件。但都只能治標(biāo)卻不治本。2014年7月接連發(fā)生的兩起水泵燒毀事故，將這一問(wèn)題再次放大。不僅影響了廣大職工的正常生活，更直接造成工作面供水不足，停止生產(chǎn)的窘境。

1、現(xiàn)工作方式

原來(lái)的控制方案是需要到各個(gè)水泵的啟動(dòng)裝置如磁力啟動(dòng)器、軟啟動(dòng)裝置、變頻器上直接操作按鈕。由于各個(gè)啟動(dòng)裝置在不同位置，且啟動(dòng)、停止方式各不相同。水泵房操作工需要來(lái)回的查看操作，且很容易操作失誤。

2、遠(yuǎn)程集中控制方案

根據(jù)幾次現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，初步擬定了PLC加工控機(jī)控制的方案（參見(jiàn)圖-2）。為保障原系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，本系統(tǒng)利用PLC接入各個(gè)水泵啟停裝置的遠(yuǎn)控回路，即使遠(yuǎn)控方案出現(xiàn)故障也不會(huì)影響系統(tǒng)的就地控制。將液位傳感器接入PLC模擬輸入口以便讀取水倉(cāng)水位。為了系統(tǒng)具有良好的可操作性，我們?cè)诠た貦C(jī)上運(yùn)行自主開(kāi)發(fā)的組態(tài)用戶界面（見(jiàn)圖三）控制各個(gè)水泵，采集水倉(cāng)水位數(shù)據(jù)。工控機(jī)與PLC通過(guò)RS485接口進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊與控制。由于工控機(jī)并不具有能與PLC就直接通信的RS485接口，我們購(gòu)入了USB轉(zhuǎn)RS485的光電耦合器，保證了信號(hào)傳輸?shù)募皶r(shí)性與穩(wěn)定性。利用強(qiáng)大的RS485傳輸協(xié)議通信，在不加中繼的情況下其通信距離可以達(dá)到一千余米。[1]

此方案較成熟，控制算法穩(wěn)定，工業(yè)應(yīng)用實(shí)例極多。為了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，特選用工控界明星產(chǎn)品德國(guó)西門(mén)子PLC、工控計(jì)算機(jī)、組態(tài)王用戶界面。

用戶系統(tǒng)具有值班人員上下班記錄、操作記錄、水位歷史記錄、水位動(dòng)態(tài)顯示、供水路線動(dòng)態(tài)顯示、故障報(bào)警等功能塊。滿足集中控制的要求的同時(shí)操作簡(jiǎn)單方便，系統(tǒng)UI簡(jiǎn)潔美觀，能詳細(xì)記錄值班人員的值班情況，方便日后查閱。

選用的國(guó)產(chǎn)組態(tài)軟件具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)性能，將該系統(tǒng)接入以太網(wǎng)，發(fā)布實(shí)時(shí)畫(huà)面。被授權(quán)的用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠在任何地方獲得與水泵房控制室系統(tǒng)一樣的畫(huà)面和數(shù)據(jù)顯示、報(bào)表顯示、報(bào)警顯示、趨勢(shì)曲線顯示等，且保持了高效的數(shù)據(jù)同步。[2]

3、結(jié)束語(yǔ)

肖家洼煤礦風(fēng)井水泵房原工作方式過(guò)程繁瑣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、人為因素多、啟泵時(shí)間長(zhǎng)、自動(dòng)化程度低，已不能適應(yīng)現(xiàn)代化管理的要求 ，本改造項(xiàng)目項(xiàng)目以少量的投資實(shí)現(xiàn)了水泵房的遠(yuǎn)程、動(dòng)畫(huà)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、控制。目前該系統(tǒng)以穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)5個(gè)月，值班人員可以從容的應(yīng)對(duì)各項(xiàng)情況。大大減輕了風(fēng)井水泵房值班人員的工作負(fù)擔(dān)、增強(qiáng)了工作效率。為肖家洼煤礦的生產(chǎn)、生活用水提供了有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]李建文；李海青.煤礦井下泵房集控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.山東魯泰建筑工程集團(tuán)有限公司馬新平.

[2]喻支乾.基于組態(tài)王、PLC及變頻器在恒壓供水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).山東大學(xué).