煤礦排水系統(tǒng)在線監(jiān)測變頻控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)的發(fā)展，煤礦排水系統(tǒng)的自動化水平有所提高，設(shè)備運行更加安全、可靠，也在一定程度上提高了排水系統(tǒng)的效率。為了進一步提高排水系統(tǒng)效率，實現(xiàn)煤炭企業(yè)節(jié)能減排，本文提出了基于可編程控制器（PLC）和變頻器的煤礦排水系統(tǒng)在線監(jiān)測變頻控制系統(tǒng)設(shè)計思路。在研究離心泵特性的基礎(chǔ)上，闡述了水泵變頻調(diào)速運行節(jié)能的原理。
　　由于煤礦排水系統(tǒng)是按礦井正常生產(chǎn)時的最大排水量設(shè)計的，系統(tǒng)設(shè)備選型一般趨向于排水能力偏高，電機和泵都留有較大的裕量。

2、又受到礦井開采時期不同和涌水量季節(jié)性變化的影響，排水系統(tǒng)工況時常需要調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法是通過改變排水管路閥門開度大小以改變管網(wǎng)阻力實現(xiàn)排水系統(tǒng)工況的調(diào)，但由于調(diào)節(jié)閥門的方法增大了排水阻力，使輸入功率作了大量的無用功。而本文則是通過變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，從而改變水泵轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)離心泵特性的改變。比傳統(tǒng)閥門調(diào)節(jié)的方法對電能的利用率高。所以利用變頻器調(diào)節(jié)工況為排水系統(tǒng)的節(jié)能運行提供了一條新的途徑。
　　為了解決煤礦井下環(huán)境復(fù)雜、情況多變的

3、問題，本設(shè)計利用PLC以通信方式控制變頻器。只需改變PLC程序，即可方便調(diào)整系統(tǒng)的控制策略和運行模式，以適應(yīng)井下多變的環(huán)境。通過應(yīng)用可控閥門、液位傳感器等檢查裝置和防爆攝像機等自動化監(jiān)控設(shè)備，與PLC組成自動監(jiān)控系統(tǒng)。使系統(tǒng)能夠根據(jù)水倉水位變化情況自動排水。在自動排水的基礎(chǔ)上，采用基于熱力學(xué)理論測試泵效率的方法，結(jié)合相關(guān)測試軟件在線監(jiān)測泵效；軟件可繪制出揚程特性曲線、管網(wǎng)特性曲線、泵效曲線，確定工況點及相對應(yīng)的泵效、噸水百米電耗等參數(shù)。