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乳化液泵变频自动化控制系统的方案的探讨 　　[摘 要]为解决乳化液泵站的远程控制，提高采煤工作面生产效率，利用 PLC 控制乳化液泵站，减少泵站工作人员，提高生产效率。 　　[关键词]乳化液泵 自动化 变频 工作原理 　　中图分类号：G356.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0121-01 　　1 乳化液泵变频自动化控制系统特点 　　（1）自动开停乳化液泵； （2） 恒压供液，节能显著；（3） 主备泵自动、手动互相切换； （4） 自动、手动配液；（5） 多种工作方式； （6） 各种运行以及应急开车方式；（7）实时监测及显示功能； （8） 参数设置灵活方便； （9）控制电机的启动电流（变频器起动） ； （10） 降低电力线路电压波动（变频器起动） ； （11） 提高了功率因素，节电效果明显（变频器） ； （12） 节省维修费用，机械冲击小，系统运行合理。 　　2 乳化液泵站变频自动化控制系统方案说明 　　本方案主要有乳化液泵站系统、变频电动机、防爆变频器、与变频器配套使用的电抗器接触器切换系统、PLC 监控系统、自动配液系统级检测传感器等系统组成，通过各系统之间协调监控达到自动恒压供液的节能运行、系统故障保护或报警、系统数据实时显示及传输、乳化液的自动配比、浓度实时检测。 　　2.1 各子系统的简述 　　2.1.1 乳化液泵站系统 　　（1） 乳化液泵站系统两泵一箱，一用一备，电动机125kW / AC1140V，需配备 160kW / AC1140V 防爆变频器。 　　（2） 乳化液泵系统四泵三箱，三用一备，电动机250kW / AC1140V，需配备 315kW / AC1140V 防爆变频器。 　　2.1.2 变频电动机 　　由于本系统采用防爆变频器驱动，并且在自动恒压控制时可以根据压力调节电机转速，在压力要求很低时电机转速也很低，处于低频运行，这就必须采用变频电机，用普通电机可能发热过高。如果现场不能满足时，可以设置最低运行频率以满足普通电机的需要。 　　2.1.3 防爆变频器 　　BPJ1 系列矿用隔爆兼本质安全性交流变频器核心部件选用国外知名品牌产品，内置电抗器、继电器等元件。 　　2.1.4 与变频配套使用的电抗器接触器切换系统 　　此系统用于多台泵的乳化液泵站系统，他既有切换泵站电机的功能又有变频器备份工频启动的功能。 　　2.1.5 PLC 监控系统 　　控制系统由 KXJ1 - 27 隔爆兼本质安全型可编程控制箱来完成。其控制核心采用西门子的 S7 - 200 系列可编程控制器（PLC） ，通过 PLX 控制器采集传感器的信号，实现对整个系统的检测控制。并且通过显示屏对所有运行数据集监控数据进行实时显示及对外传输。 　　2.1.6 检测传感器 　　传感器主要有： 压力传感器、流量传感器、温度传感器、油位传感器、水位传感器等。 　　2.2 乳化液泵变频自动化控制系统控制及功能 　　以四泵三箱乳化液泵站系统为例： 　　2.2.1 控制参数设置 　　（1）主泵选择：一号泵、二号泵、三号泵、四号泵，选择二号泵为主泵；（2）泵循环顺序选择：主泵向后、主泵向前，选择主泵向前；（3）泵变频工作选择：4h、8h、12h、18h、24h，选择8h；（4）变频器运行最高频率选择：45Hz、50Hz、53Hz，选择50Hz；（5）变频器运行最低频率选择：5Hz、20Hz、25Hz、，选择20Hz；（6）变频器工作上限频率运行时功能选择：工频切换、直接启动，选择工频切换；（7）变频器工作下限频率运行时功能选择：工频切换、工频不切换，选择工频切换；（8）配液选择：自动、手动、检修，选择自动；（9）PID调节选择：出口压力信号、远方压力信号、压力远方为主出口为辅、流量信号、出口压力为主流量出口为辅，选择压力远方为主出口为辅；（10）系统压力设置：20～35MPa，设置31MPa。 　　另外水位、油位、温度、乳化液浓度均根据现场情况设置； 　　2.2.2 工作原理 　　2.2.2.1 系统自动工作方式 　　（1）恒压控制 　　控制参数设置完成，按下启动按钮，防爆变频器驱动二号泵（因为选择泵2为主运行泵）开始运行，工作面压力传感器YL2（YL2安装于液压支架处）产生压力信号，并转换为4～20mA的模拟信号，此时信号反馈到PLC控制箱，假设反馈18mA信号对应工作压力为31MPa，那么PLC控制箱通过PID调节计算处理并控制变频器及电机工作频率（速度），使其达到压力要求。 　　当主控泵泵2变频工作8h后，可以自动切换为辅助泵，泵3成为主控泵并且变频运行，避免单泵长期变频运行。 　　（2）自动配液 　　乳化液的自动配液、加液系统是由水过滤器、防