摘要：本系统采用可编程控制器（plc）实时采集井下主排水泵、抽真空系统、管道电动闸阀、电动机、水仓水位等各种运行状态及数据，并将数据传送到地面生产调度中心，动态显示，监测监控水泵运行，故障报警实时显示。该系统投入使用后可实现主排水泵房无人值守，系统自动根据矿井涌水量的变化，计算水仓剩余容水量，合理安排5台水泵的运行时间，在电价低谷段进行排水，节省水泵的运行费用。

关键词：可编程控制器plc排水电控系统应用1、现状分析矿井排水系统承担着排出井下部分涌水的重要任务,是保证矿井安全生产的关键环节。海孜煤矿井下涌水量较大，二水平主排水泵房设计安装了5台md280-4384×7主排水泵，配套电动机400kw，2趟排水管路。正常涌水时，2台工作，2台备用，1台检修。现井下主排水系统仍采用继电器控制，故障率高，水泵的开停及选择切换均由人工完成，做不到根据水位或其它参数自动开停水泵，无法实时监测主排水泵各项运行参数，不能做到无人值守，减员提效。plc可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用，从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发，提出了抗干扰的措施.鉴于plc的先进性和可靠性，决定对5台主排水泵及其附属的抽真空系统与管道电动阀门等装置实施了plc自动控制改造。2、plc控制系统功能及优点介绍2.1、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。2.2、系统根据水位和压力控制原则，自动实现水泵的轮换工作，延长了水泵的使用寿命。2.3、系统根据电网负荷和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段，以避峰填谷原则确定开、停水泵时间，从而合理地利用电网信息，提高矿井的电网运行质量。2.4、plc自动检测水位信号，计算单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，自动投入和退出水泵运行台数，合理地调度水泵运行。2.5、在触摸屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况。2.6、系统具有超温保护、流量保护、电动机故障、电动闸阀故障等保护功能。3、plc系统的应用海孜煤矿二水平泵房井下主排水泵控制系统由plc控制高爆、软启、智能开关、动态显示及故障记录报警和通讯接口等组成。3.1数据自动采集与检测数据自动采集与检测主要分为模拟量数据和数字量数据。模拟量检测的数据主要有：水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、2趟排水管流量；数字量检测的数据主要有：水泵软启动装置和智能开关的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。数据自动采集主要由plc实现，plc模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。plc的数字量输入模块将各种开关量信号采集到plc中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。3.2系统控制部分系统控制设计选用了日本欧姆龙公司c200he型plc为控制主机，该机为模块化结构，由plc机架、cpu、数字量io、模拟量输入、电源、通讯等模块构成。plc自动化控制系统根据水仓水位的高低、井下用电负荷的高、低峰和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段等因素，建立数学模型，合理调度水泵，自动准确发出启、停水泵的命令，控制5台水泵运行。3.3系统的启动以1#水泵为例a、1#水泵真空已经排好，具备启动条件。b、按系统送电要求送电。c、把控制箱的软启、全压转换开关转到软启位置，控制箱上的软启指示灯亮。d、按1#运行按钮系统开始启动并计时300秒，此时智能真空开关的1#开关合闸；为软启动器供电的qbg-2506型隔爆高压真空电磁起动器开始合闸（合闸时间为150ms）。e、当记时到2秒时，有两种状态。a.此时智能真空开关的1#开关合闸反馈和为软启动器供电的qbg-2506型隔爆高压真空电磁起动器合闸反馈均正常动作，给软启动器运行信号（软启运行指示灯亮），水泵开始运转，之后达到全压，旁路吸合。b.此时智能真空开关的1#开关合闸反馈和为软启动器供电的qbg-2506型隔爆高压真空电磁起动器合闸反馈其中之一没有正常动作，系统故障。（系统故障指示灯亮，有5次报警音响）系统已经合闸的设备分闸，启动记时复位。f、当记时到15秒时，有两种状态a.此时qbg-1806000r型软启动器旁路反馈正常动作，给软启动器全压信号；1#qbg-2506型隔爆高压真空电磁起动器合闸信号，动作后有开关自保，1#水泵停止指示灯灭，1#水泵运行指示灯亮，开始投入正常运行。b.此时qbg-1806000r型软启动器旁路反馈没有正常动作，系统故障（系统故障指示灯亮，有5次报警音响），系统已经合闸的设备分闸，启动计时复位。g、当计时到17秒时，有两种状态a.此时1#qbg-2506型隔爆高压真空电磁启动器合闸反馈正常动作，释放软启动器运行信号（软启运行指示灯灭）释放软启动器全压信号。b.此时1#qbg-2506型隔爆高压真空电磁启动器合闸反馈没有正常动作，系统故障（系统故障指示灯亮，有5次报警音响），系统已经合闸的设备分闸，启动计时复位。h、当计时到19秒时，有1种状态:释放智能真空开关的1#开关km1。i、当计时到21秒时，为软启动器供电的qbg-2506型隔爆高压真空电磁起动器分闸。软启动旁路真空开关释放。j、打开水泵阀门，开始排水。k、按急停（禁起）按钮，使其他水泵不能事故启动。l、当计时到300秒时，启动计时到并复位，可以进行下一次启动。结束语改造后的新系统具有可靠性高、操作和调整方便、控制精度高、便于故障处理等优点。合理安排5台主排水泵的运行时间，在电价低谷段进行排水，节省水泵的运行费用。同时可使主排水泵房做到无人值守，减员提效。从而实现了矿井对排水系统安全有效地管理,更使矿井排水系统的现代化管理步入一个新的台阶。