PLC水泵自动化控制箱设备说明指导书
水泵自动化控制系统使用说明书 概述 中国水电力开发水泵自动化控制系统是由西安蓝田恒远水电设备针对中国水电开发空间和时间应用设计水系统实际情况设计自动控制系统。经过该系统可实现对水泵开停、主排水管路流量、水泵排水管压力、水仓水位等信号实时监测,并能经过该系统实现三台主水泵自动、手动控制并和PLC监控系统联网运行,实现地面监控。 基础参数: 水泵: 200D43*3 3台(无真空泵) 扬程120米 流量288米3/小时 主排水管路直径 200mm 补水管路直径 100mm 水仓: 3个 水仓深度分别为: 总容量: 1800米3 主电机: 3*160KW 电压:AC660V 开启柜控制电压: AC220V 220变压器容量: 1500VA 一、 系统组成 本控制系统关键由水泵综合控制柜,电动阀门及传感器三大部分组成。参见“水泵控制柜内部元件部署图:。 1、水泵综合控制柜是本系统控制中心,由研华一体化工控机、数据采集板、KJ95分站通讯接口、中间继电器、控制按钮及净化电源及直流稳压电源组成。 其中,净化电源关键是提供一个稳定交流220V电压给研华一体化工控机,以确保研华一体化工控机正常工作,直流稳压电源关键提供给外部传感器、中间继电器及数据采集板工作电源。 控制按钮包含方法转换按钮、水泵选择按钮及手动自动控制按钮,分别完成工作方法转换、水泵选择及水泵手动和自动控制。本控制柜共有40个按钮,从按钮本身工作形式来说这些按钮有两种,一个为瞬间式,即按钮按下后再松开,按钮立即弹起,按钮所控制接点也不保持;另外一个为交替式,即按钮按下后再松开按钮,按钮并不立即弹起,而是再按一次后才弹起,按钮所控制接点保持(如方法转换按钮、水泵选择按钮等)。 中间继电器采取欧姆龙企业MY4型继电器,关键完成信号转换和隔离。另外,还对外部开关量信号进行扩展,以确保这些信号在不一样状态下使用要求。 控制柜数据采集板分为开关量输入板(两块)、开关量输出板(一块)和模拟量数据采集板(两块)。这些数据采集板关键是对传感器采集来模拟量信号和中间继电器开关量信号转换成工控机识别信号,并将工控机发出控制信号进行转换,方便外部使用。 一体化工作站是本控制柜关键部分,实现对传感器信号、控制键盘信号、设备状态信号进行监测和处理,并发出对应控制命令,自动控制水泵正常运转。 2、 电动阀门:采取Z941T型电动闸阀控制三路主排水及三路回水管路开闭。其中主排水阀电动阀门直径为200mm,回水阀电动阀门直径为100mm。 3、 红外温度传感器:型号为KGW2,检测电机轴温,预防电机工作过热。 4、 排气阀水位检测传感器:当回水阀打开时,检测排气阀排气是否完成,作为关闭回水阀及起动水泵电机条件。 5、 水位传感器:型号为XPT135(0~6米)水位传感器,检测水仓水位状态,决定开机、停机控制。 6、 流量传感器:型号为TCS-K型流量传感器,检测主排水管流量。 7、 压力传感器:型号为XPT133型压力变送器,检测水泵排水管压力。 具体见:“系统设备连接图”。 二、 关键功效及特点 (一)、本系统采取进口工业控制机,可靠性高,使用寿命长,能连续运行工作,含有输入/输出点数可扩展,操作维护简便等特点。 (二)、本系统能依据水仓水位等工况参数实现无人值守自动工作,从而实现减人提效目标。 (三)、本系统经过传输接口和KJ95综合监控系统组网,使调度指挥人员随时了解水泵工作情况及水仓水位情况,便于调度指挥,提升工作效率。 (四)、经过PLC主机可在地面实现对水泵进行遥控,并能够对水泵自动控制系统进行编程,设定其工作方法。 (五)、控制功效 1、 全自动控制方法 地面监控主机依据时间、水位、全矿用电负荷等综合参数决定水泵开停,并向井水泵控制柜研华一体化工控机发出指令,由研华一体化工控机自动完成水泵开启,停止过程,并将运行中多种参数经过接口向地面主机传送数据,从而对全矿井涌水量进行监控,实现矿井排水优化控制。此种工作方法,井下水泵站及地面控制室无需任何人操作,完全由程序设定工作。 2、 半自动控制方法 由人工操作水泵综合控制柜控制键盘或在地面主机上发出起、停信号,由研华一体化工控机自动完成水泵开启、停止过程,并对运行中多种参数进行监控,经过接口向KJ95主机传送数据。 3、 集中手动控制方法 在水泵综合控制柜上,将工作方法转换按钮从“自动”转换到“手动”,操作人员根据操作程序依次按对应“手动控制按钮”完成水泵开启、停止过程中多种操作,此时研华一体化工控机不参与设备控制,同时KJ95主机上也无任何水泵状态信号和故障信号显示。 4、 现场就地手动控制方法 这种控制方法是完全脱离水泵综合控制柜一个机旁手动操作方法,现场操作人员根据操作规程进行操作。在这种操作方法下,水泵主电机是由开启柜上控制按钮控制,各电动阀是由就地控制箱上控制按钮控制,此时,KJ95主机上无任何水泵状态信号和故障信号显示。 5、 遥控工作方法 地面操作人员在KJ95主机上经过鼠标点击发出控制命令,由研华一体化工控机根据KJ95主机命令完成水泵开启、停止等操作,并对运行中多种参数进行监控,经过接口向KJ95主机传送数据,并在KJ95主机上显示水泵工作状态和故障信号。 三、 系统安装 1、 水泵控制柜安装 水泵控制柜安装在中央泵房无淋水无振动地点。控制柜供电电压为交流220V。控制柜电缆进线从柜底进线,所以应在柜子下方留有电缆走线槽或足够空间以供电缆进出。 2、 电动阀门安装 在本系统中,电动阀门为Z941电动闸阀。其中主排水阀管径为200mm,回水阀管径为100mm。该电动闸阀连接方法为法兰连接。 3、 传感器安装 传感器包含流量传感器,压力传感器,水位传感器,液位开关及红外温度传感器。相关传感器细节可参考各自产品说明书。 ⑴、流量传感器采取超声波检测原理,故只需将两个超声探头固定在排水管外壁,并和信号箱连接。其供电电压AC220V。 ⑵、水位传感器:将水位传感器上两个电极分别接入电容绳及导线,并将电容绳投入水中,使之沉入水仓底,另一电极经过导线和地相连,传感器吊挂在水仓上方即可,其供电电源为AC220V。注意:电容绳在水中需垂直,可将一端接上铁块等重物后投入水中,如电容绳较长,需盘挂在水仓上面,决不能把超长部分投入水中。 ⑶、压力传感器,安装在水泵出口处到主排水阀之间管道上,可经过一连接管和排水管相连,传感器连接方法为M20*1.5阳螺纹。 ⑷、液位开关安装在回水管出口处,并制作一盛水箱,将液位开关固定在盛水箱上。当回水满时,回水从回水管出口处流入盛水箱,当盛水箱溢出时液位开关动作,发出回水满信号。 ⑸、红外温度传感器:将红外温度传感器探头对准主电机轴承(或其它需检测地方),其间距离不超出1米,并固定,和信号箱连接,信号箱输出信号至控制柜,数据采集板,即可实现对该处温度监测。 四、 使用及操作 本系统共有三种工作方法,分别为自动方法、手动方法和遥控方法。