基于时间的水泵启停测试系统的设计
摘 要
本文采用三菱FX2N系列工业级PLC及先进的过程控制软件对矿井水泵房设备运行实施实时监控，自动、手动控制水泵的启停及闸阀的开、关，并具有自诊断功能，可实现水泵房的无人值守。控制系统通过以太网接入矿井工业以太网，实现水泵监控子系统与全矿井的监控系统信息共享，满足矿井自动化控制的要求。综合考虑矿井各种安全信息，实现井下排水监控系统的最优控制策略；井下排水监控系统的报警，信息显示，报表统计处理全部融入整个矿井监控系统的数据系统。从而实现中央水泵房的自动控制功能。
本文重点讨论了中央水泵房的自动控制设计过程、通信、模拟仿真等问题。
关键字：PLC，，MCGS，工业以太网
ABSTRACT
This thesis utilizes concentrating controller, and the mine water pump room equipment operation implement real-time monitoring. Automatic and manual control pumps start and stop, and the control gate on or off. This system has since diagnosis function and can realize the water pump room to be unattended. The control system through the Ethernet accesses mine industry esthetic dry nets, to realize the supervisory control subsystem of the mine water pump and the monitoring system of information sharing to meet the requirements of mine automatic control. Focus on the FX2N series industrial controller Siemens PLC and advanced process control software, considering the various safety information, realizing mine underground drainage monitoring system of the optimal control strategy; Underground drainage of the monitor system, according to the police, information statement statistics to handle all embracing all of mine monitoring system of the data system. So as to realize the central water pump room automatic control function.
This thesis is mainly about the automatic control design in the central water pump room of the process, communication, simulation, etc.
KEY WORDS: PLC, MCGS, Industrial Ethernet
ABSTRACT 2
前 言 5
第1章 井下中央水泵房存在的问题 6
第2章 中央水泵房系统的特点 7
2.1 安全可靠性 7
2.2 先进性和适用性 8
2.3 经济性 9
第3章 中央水泵房功能及数据采集 10
3.1 系统功能 10
3.1.1 地面监控机的主要功能 10
3.1.2 采区控制站完成的功能 10
3.1.3 自动轮换工作 11
3.1.4 自动控制 11
3.1.5 动态显示 11
3.2 数据采集与检测 11
3.2.1 传感器及执行机构安装位置 12
3.2.2 水位信号 12
3.2.3 真空状态检测 12
3.2.4 电量参数的采集 13
3.2.5 系统参数的采集 13
第4章 中央泵房系统总体设计 14
4.1 系统工作原理及工作方式 14
4.2基于PLC的矿井主排水控制系统设计 15
4.3 系统配置 17
4.3.1 软件配置 17
4.3.2 设备清单 17
第5章 以太网通信设置 19
5.1 以太网通信程序 20
5.2 MCGS与PLC之间的连接 21
第6章 中央水泵房的模拟仿真 23
6.1 用户窗口组态 23
6.2 设备窗口组态 26
6.3 运行策略组态 26
总 结 28
前 言
井下排水是伴随着采矿工程产生的一项系统工程，担负着井下积水排除的重要任务。目前矿井主排水系统仍多采用传统的继电器控制方法，这种检测控制方法效率低，工人劳动强度大，且由于井下环境恶劣，故障率较高。所以靠人工检测的方法已不适应煤炭发展的需要，取而代之的是自动化排水系统。
随着控制理论和现代检测技术的发展，自动排水系统的研究在理论和实践上都取得了一定进步。本文分析这种排水系统的组成及工作过程，指出其存在的问题，为井下主排水系统自动控制的研究提供依据。
矿井中央泵房无人值守自动化系统应该具有以下的一些功能和特点：系统应满足水泵机组起停、故障诊断和数据处理上完全自动化，不需要人工干预；达到节约能源和人力资源的功能，并能长时间连续稳定地工作。
目前，PLC在国内外工业控制中已获得广泛应用，在矿井排水系统中，采用PLC自动监测排水系统的运行状况，自动进行数据采集、自动记录、故障报警、事故分析、多台水泵启动的自动切换等，所得到的动态资料准确性高，控制的可靠性高。
本文主要集中在中央水泵房的自动控制上，使水泵能够自动运行，并通过以太网把各种信息上传到地面的上位机上，从而实现远程监控。本设计利用MCGS组态软件模拟出运行的画面和过程。
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