四个子系统初步方法.docx

瓦斯泵站自动化改造系统总体要求阳煤二矿桑掌瓦斯泵站目前在建4台瓦斯泵，瓦斯泵为单台就地控制方式，没有联网运行，自动化程度低，泵站控制系统没有实现控制闭锁和保护，为减少人为操作隐患和保护系统正常运行，根据实地考察可进行以下自动化改造：为每台泵的进出阀门和管网阀门进行电控改造，实现阀门的电动运行为每台泵增加一就地控制箱，采用远程I/O，实现压力、温度、流量等的采集，并实现瓦斯泵启停、电动阀门开闭等操作，同时具备手动操作按钮。增加一套集控PLC系统，采瓦斯压力、高低压控制及各就地控制箱的信息，实现系统的自动调度，实现各类自动操作和保护，同时具备远程监控功能。增加部分传感器，包括流量计、压力变送器、温度传感及变送器等。为进一步施工的详细规划，需要甲方提供桑掌瓦斯泵站设计图纸一份、高压电控柜图纸一份、低压电控柜图纸一份。安装所需的信号电缆及控制电缆由甲方提供，乙方负责提够电缆型号及长度。技术要求：桑掌瓦斯泵站自动控制系统实现功能如下：根据管网气压等情况自动控制瓦斯泵启停。控制各瓦斯泵轮流工作,使每台磨损程度均等。根据瓦斯抽放标准、供电峰谷段时间划分等情况,合理调度瓦斯泵运行,节省运行费用。检测瓦斯泵及其电机的工作参数。如:流量、压力、轴温、电机温度、电机功率与工作电流等。具有参数越限报警、故障报警以及自动保护等功能。监控中心上位机通过通信线路监测参数和实施控制。系统具有就地控制、半自动的集中控制和远方控制、全自动控制三种方式的选择。通过实时在线检测瓦斯泵参数、电机有功功率等参数，对瓦斯泵的各项性能指标进行实时在线检测、绘制实际运行曲线、显示工况点，对瓦斯泵的运行效率、节能情况等进行分析和统计，以利运行在最经济、最节能的状况。能显示电气系统图等；显示瓦斯泵系统模拟图，可通过菜单进行多画面的切换，并在相关位置以动画、曲线、图表、柱状图等形式直观给各种参数状况。能生成系统各参数的日、周报表。能显示查询报警、故障（性质、时间）等。系统运行方式：远程控制方式 远程控制可以根据工况设定，以及时间、管网压力、煤矿用电负荷等参数自动开启、停止瓦斯泵的运转，对运行中的各种参数进行实时监控。通过以太网接口向上传送数据，对瓦斯抽放要求进行监测，根据全矿井瓦斯抽放要求、供电负荷调整要求，按预定的工作程序进行瓦斯抽放，实现矿井瓦斯抽放优化控制。并根据运行情况自动控制瓦斯泵的开停。就地集中控制方式此种方式下,操作人员可在PLC控制柜触摸屛上实现一键开机,程序自动执行启动的全过程,可大大减轻工人的劳动强度,提高操作的可靠性。就地手动控制各设备工作方式打到就地位置时，可直接在开关柜上人工手动控制。此方式主要用于设备检修时。自动控制的实现泵站内的瓦斯管网对各个瓦斯抽放泵进行联网，根据瓦斯管网内瓦斯压力传感器,控制系统据此和其它参数合理调度瓦斯泵和控制阀门。由瓦斯抽放需要直接控制瓦斯泵的动作，对管网内的压力检测采用冗余检测，传感器之间互为监视、互为备用。瓦斯泵站的合理调度应包括如下几个方面:1）根据瓦斯抽放要求自动运行瓦斯泵；2)根据瓦斯抽放需要，控制泵运行的台数；3）控制各台瓦斯泵轮流工作,使其磨损程度均等； 系统结构电控设备总体结构包括：高低压配电、变压器、PLC集中控制柜、PLC就地控制柜、工控机、上位机监控系统等组成，其典型的系统总图如下图：（系统结构图）上图中的高压柜台数根据实际需求有所不同，就地控制柜台数和形式也根据实际情况有所不同，一般来说当就地控制量较少，控制流程较为简单时就地控制柜可以采用ET200模块来对就地控制量进行采集，并统一发送至集中控制柜进行控制。当就地控制量较多或者控制流程较为复杂时就地控制柜也应该采用较为简单的CPU模块，以减轻集控PLC负担，保证控制过程顺利完成。PLC集控柜其功能是完成模拟量处理、高压柜通信，以太网通信等技术实现电机的起停控制和过程控制。高低压配电、工控机、监控系统、外围传感器件均为系统通用设备。设备清单序号设备名称规格型号数量单位备注1PLC集控柜含S7-300PLC1套2操作台含操作终端1台3视频监控机含控制软件1台4瓦斯流量计瓦斯气体流量计4台5就地控制箱含ET200远程I/O4台6压力变送器气体5个7电控阀门4台符合瓦斯泵站要求8温度传感器2线制贴片式PT10025个9震动传感器4个10矿用本安型光纤摄像仪KD60024台11监控制软件四方配套1套12编程电缆西门子1个13编程控制器四方配套1台14通讯电缆四方配套1套15控制电缆四方配套1套16动力电缆四方配套1套17其他工程辅材四方配套1套181920 桑掌新压风机房自动化系统改造总体要求阳煤二矿桑掌新压风机房，配置螺杆式压风机。目前国内外压风机除了自身带控制系统，其他外围的设备都不具备自动控制功能，形成不了整个系统的智能监控，压风机在运行期间不能有效监控和远