某铜矿水泵自动控制系统的研究

发布时间：2020-04-05 09:19

【摘要】：近年来,随着我国对金属非金属地下矿山的重视,金属非金属地下矿山逐步向着自动化和智能化前进。与矿山安全生产紧密联系的排水系统也在逐渐完善和提高,从之前的有人值守,靠水泵工经验启停水泵到无人值守,实现高效节能的自动控制。本论文针对某铜矿矿山排水系统改造项目,对原有排水系统进行自动化升级。项目中用到了PLC控制、监控系统、传感器等仪表在线监测等技术,选用西门子S7系列PLC作为控制核心,配置以太网模块和光纤收发器将信号接入井下环网,将井下各类传感器及电动阀门信号通过PLC统一上传,在上位机中的组态软件实时显示出监测的各类数据,从而实现了对水泵的自动控制。文章首先描述原有排水系统,分析原有排水系统的不足,提出自动控制的需求并进行方案的设计;其次对硬件设备选择,其中包括PLC、水泵、传感器等;最后,通过现场施工验证了本设计所做的水泵控制系统能够通信互联、数据上传、指令下传,各部分显示、动作正常,实现了对水泵的自动控制。实现无人值守及避峰填谷等功能,达到井下安全生产的要求。
【图文】：

矿山排水,方式

主要针对涌水量小的矿山。矿山主要排水方式的三种类型如图 2.1 所示：图 2.1 矿山排水方式图2.1.1 排水系统现状某铜矿井下水泵房主要有水泵、电机、阀门等设备，其排水过程完全依靠操作工人工观测水仓水位，确定水泵启动、停止，设备的运行情况也都依靠巡检人员定期检查。这种排水方式为集中排水，水仓储水量为2200m3，排水扬程 360米，最大排水量280m3/h。水泵房现有水泵 6 台，排水方式为分组排水，两台一组，分为主排水泵组，备排水泵组，检修排水泵组。由于每台水泵型号完全一致，所以在排水过程中，每组水泵可以同时启动。在长时间运行过程中，会通过操作工的经验来切换主、备排水泵的投运情况，使备用水泵也可以经常使用。在涌水量过大时，一组水泵不足以及时排水的情况下，会将主排水泵组和备用排水泵组同时开启，增大排水量，使得水仓水位能够及时排出

系统结构图,矿山排水,系统结构图,水泵

2 水泵自动控制系统分析表 2-1 排水系统实施水泵设备信息表水泵型号电机型号功率数量D280-43×9 YKK400-4 450kW 6 台水系统结构如图 2.2 所示，在每次排水开启水泵前，需要对泵体内现有水泵的抽真空方式是运用引水箱。引水箱与水泵泵体联通，由泵体，，只要保证引水箱中有充足的水，即可保证水箱内部充满水，态。开启水泵要按照如下流程：了使水箱成满水状态，需要为水箱加水；了使水箱内和水泵内部没有空气，即达到真空状态，需要打开水泵内部和水箱内部的空气全部排空后，在水箱的排气阀门会有水为水箱加水，然后启动水泵电机；到电机正常工作后，手动打开闸阀，开始排水[18]。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD442.2

【参考文献】