一、 系統(tǒng)概述
　　礦井下的涌水由井下各個巖層滲出水組成，涌水沿各巷道排水溝流入水倉積存。井下水泵房排水系統(tǒng)是煤炭礦井的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。本方案從實際出發(fā)，在井下泵房配備一套適合于煤礦井下環(huán)境的自動控制系統(tǒng)（簡稱系統(tǒng)），以實現(xiàn)排水自動化控制，實現(xiàn)對排水泵房的集中控制。
　　隨著計算機控制技術(shù)及以微處理器為核心的可編程序控制器的普遍應(yīng)用，結(jié)合礦井排水系統(tǒng)的特點，在確保性與可靠性的基礎(chǔ)上，采用礦用隔爆兼本安PLC控制器龐大的軟硬件資源，通過各種可靠的傳感器、保護裝置、電動閘閥、電動球閥等設(shè)備組成礦井主排水自動控制系統(tǒng)。該自動控制系統(tǒng)達到準(zhǔn)確及時的掌握各種設(shè)備的工作狀態(tài)、減少排水系統(tǒng)操作人員工作量，降低勞動強度，結(jié)合水倉水位變化充分提高煤礦井下主排水系統(tǒng)效率，使水泵排水系統(tǒng)能夠安全可靠、節(jié)能高效、經(jīng)濟合理的優(yōu)化運行。對于進一步實現(xiàn)全礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化、科學(xué)化、網(wǎng)絡(luò)化管理具有十分重要的意義。
　　為了降低礦井泵站運行費用，提高礦井泵站的自動化程度，采用可編程控制器（PLC）進行控制，可自動監(jiān)控水倉水位，水泵參數(shù)和其他參數(shù)，并且通過圖形、圖像、曲線、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時準(zhǔn)確的反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及水倉水位、電機工作電流、電機溫度、軸承溫度、排水管流量水泵狀態(tài)等參數(shù)。
　　根據(jù)水倉水位的高低、礦井用電信息等因素，建立數(shù)學(xué)模型，控制水泵輪流工作與延時啟動備用水泵，合理調(diào)度多臺水泵運行，可以達到避峰填谷和節(jié)能的目的；同時，系統(tǒng)通過雙絞線或光纜傳輸設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)多泵站無人值守泵站群控運行，大大降低礦井泵站運行人工費用，更有效提高泵站設(shè)備完好率和可用保證率使水泵控制系統(tǒng)可靠的工作。通過設(shè)定運行程序?qū)φ谜具M行運行和監(jiān)控，實現(xiàn)半無人值守或無人值守。
　　附件、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖示

　　二、 實現(xiàn)目標(biāo)
　　實現(xiàn)井下排水系統(tǒng)的自動化控制：
　　、可依據(jù)水倉水位起停水泵，提高水泵有效利用率，降低成本，節(jié)能增效。
　　第二、可減少看護人員，并可充實設(shè)備維護檢修隊伍，提高維護質(zhì)量，減少事故發(fā)生，變發(fā)生事故后的被動檢修為主動的定期檢修，提高設(shè)備的使用率，實現(xiàn)減人增效。
　　第三、可以保證煤礦的安全生產(chǎn)，改善工作環(huán)境，提高勞動生產(chǎn)率。
　　第四、可有效的保護水泵電機等設(shè)備，延長使用壽命，減少事故停機時間，提高排水能力。
　　第五、可有效的提高突、透水事故的應(yīng)急處理能力，防止災(zāi)害的發(fā)生。
　　三、 系統(tǒng)組成
　　1、總體構(gòu)成
　　系統(tǒng)主要由：上位機、組態(tài)編程軟件、工業(yè)交換機、PLC控制器、傳感器、阻燃通信電纜、阻燃通信光纜、雙絞線、分線盒等設(shè)備組成。
　　.2、傳感器部分
　　傳感器含：水位傳感器、超聲流量傳感器、正/負壓力傳感器、溫度檢測裝置等。
　　3、控制系統(tǒng)部分
　　采用可編程控制器（PLC）的控制
　　特點：1）現(xiàn)場可編程，可以根據(jù)不同的控制對象靈活編程。
　　2）產(chǎn)品貨源豐富。
　　3）邏輯控制能力強，可滿足不同的控制對象。
　　4）組網(wǎng)方便，選擇不同的通訊模塊可組成各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　PLC控制器主要由：主控模塊、電源、穩(wěn)壓器模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊及其它配套設(shè)備組成。
　　控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　【地面上位機部分】
　　上位機部分由：工控機及工業(yè)組態(tài)軟件構(gòu)成，用以實現(xiàn)水泵控制系統(tǒng)的地面監(jiān)控與數(shù)據(jù)上傳功能。
　　【井下泵房監(jiān)控站部分】
　　采用1臺主PLC控制器和3臺子控制器及各種傳感器等設(shè)備組成； PLC控制器實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控站的功能，實現(xiàn)單臺/多臺水泵的手動/自動控制功能，同時具備*的水位、壓力、流量、溫度等的監(jiān)控保護和報警功能。
　　PLC控制器（簡稱監(jiān)控站）經(jīng)光信號接口或RJ45接口接入現(xiàn)場工業(yè)交換機將信息上傳至地面上位機，同時接收上位機的控制信息，實現(xiàn)地面遙控井下水泵系統(tǒng)。
　　.4、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
　　上位機系統(tǒng)安裝于地面集控室；如基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊：向上通過環(huán)網(wǎng)及組態(tài)軟件自帶的OPC Server軟件接口向綜合自動化平臺提供實時數(shù)據(jù)，向下通過環(huán)網(wǎng)及OPC Client或光端機（光纖）與井下監(jiān)控站進行實時通訊。
　　系統(tǒng)如果處于獨立模式通訊運行：向上以線纜（電纜/光纜）為介質(zhì)提供實時數(shù)據(jù)，向下可由線纜與井下監(jiān)控站進行實時通訊。
　　井下礦用隔爆兼本安PLC控制器監(jiān)控站安裝在泵房控制室內(nèi)，完成控制現(xiàn)場各傳感器信息的采集與處理，通過高性能控制軟件設(shè)定的自動控制流程實現(xiàn)自動控制功能。
　　礦用隔爆兼本安PLC控制器具有手動/自動功能，手動方式下通過其自身的轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)單臺水泵的起/停控制，每臺子站可實現(xiàn)單臺水泵的手動控制，自動方式下接收主礦用隔爆兼本安PLC控制器監(jiān)控站下發(fā)的控制命令實現(xiàn)多臺水泵的自動控制?，F(xiàn)場的各種返回信號（高爆開關(guān)、電動閘閥等返回點）接入KXJ127型礦用隔爆兼本安PLC控制器。