JG-KL01 型 礦井水位過程控制系統(tǒng)實驗裝置
一、產(chǎn)品概述
本實驗裝置是針對目前各大、中型煤礦井的井涌水量變化導(dǎo)致礦井積水水位變化不定的情況，本企業(yè)研制了“礦井水位過程控制系統(tǒng)實驗裝置”。
由于地下涌水量變化的隨機(jī)性和危險性，要求有一定規(guī)模的礦井必須配備有大型的排水解決方案，本實驗臺是將大型的礦井水位自動控制系統(tǒng)進(jìn)行功能上的再現(xiàn)，模擬現(xiàn)場安全水位自動控制，通過使用本裝置，能讓學(xué)生了解現(xiàn)場控制的各種環(huán)節(jié)。
二、系統(tǒng)特點
帶有水位超高報警電磁閥自動排水的保護(hù)功能，以保證帶電設(shè)備的用電安全
使用三路動力系統(tǒng)模擬工業(yè)現(xiàn)場的三臺大功率水泵，可以實現(xiàn)對停排水位、低水位、中水位、高水位以及報警水位等階段的全過程自動模擬
具有完善的報警系統(tǒng)，能逼真的模擬工業(yè)現(xiàn)場的各種情況，如礦井液位、泵轉(zhuǎn)速及電機(jī)溫度的檢測信號故障報警，低水位、高水位以及超高水位的聲光同步報警、優(yōu)先級報警，報警復(fù)位和報警禁止復(fù)位等功能
具有對電機(jī)溫度和轉(zhuǎn)速實現(xiàn)全程監(jiān)控的功能
具有模擬礦井涌水量大小變化的上位水箱系統(tǒng)，通過改變兩路出水閥開度可以調(diào)節(jié)到控制所需水量大小的流量
具有外部系統(tǒng)手自動切換和 PLC 系統(tǒng)手自動切換控制功能，三路水泵具有全狀態(tài)（手自動狀態(tài)）全程指示功能
水位自動控制系統(tǒng)具有模擬工業(yè)現(xiàn)場控制先開先停的“倒泵”功能
三、技術(shù)性能
，;1. 輸入電壓：三相四線（或五線）制 380V ± 10%，;，;50Hz
，;2. 工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為 -5 ℃～＋ 40 ℃ 相對濕度＜ 85% （ 25 ℃） 海拔＜ 4000m
，;3. 具有漏電流和漏電壓保護(hù)功能
四、系統(tǒng)組成
本套系統(tǒng)將現(xiàn)場對象系統(tǒng)和控制結(jié)合為一體，在操作對象系統(tǒng)的同時，可以就地查看顯示儀表的相關(guān)信息。
被控對象（不銹鋼框架）：
不銹鋼圓筒型封閉容器： 1 套，模擬礦井涌水量大小的不銹鋼大容量容器
不銹鋼儲水箱： 1 套，模擬礦井水位的不銹鋼大容量容器
動力系統(tǒng)：兩路 AC380V 工頻恒壓泵與一路 AC220V 變頻調(diào)速泵，完成排水功能
管路和手動閥門：采用Ф 16mm 和Φ 20mm 不銹鋼復(fù)合管，手動閥門采用優(yōu)質(zhì)銅球閥
電磁閥： 1 套，完成超高水位的自動排水功能，保護(hù)用電設(shè)備的安全
壓力變送器： 1 套，主要起到對儲水箱進(jìn)行液位測量的作用，并通過 PLC 的信號采集送至計算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
Pt100 溫度傳感器： 1 套，主要測量變頻調(diào)速電機(jī)的溫度，并通過溫度變送器及 PLC 的信號采集送至計算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
轉(zhuǎn)速傳感器： 1 套，主要對變頻調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，并通過 PLC 的信號采集送至計算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
控制箱：
控制箱電源控制部分包含：三相漏電保護(hù)斷路器、漏電壓保護(hù)器、三相電源指示燈、三相線電壓表、狀態(tài)顯示燈、各種操作開關(guān)旋鈕、各種報警信號燈和報警蜂鳴器等器件
變頻器： 1 套，采用三菱變頻器，主要對電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速
S7-200PLC 以及 PLC 的接線排：西門子 S7-200PLC 采用了 CPU224 主機(jī)（帶 14 路開關(guān)量輸入 /10 路繼電器開關(guān)量輸出）和 EM235 模塊（ 4 路模擬量輸入 /1 路模擬量輸出）
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖如下：
，;
五、實驗項目
，;1. 裝置的結(jié)構(gòu)組成和系統(tǒng)認(rèn)識
，;2. 控制系統(tǒng)的功能介紹
，;3. 水位手動控制系統(tǒng)
，;4. 水位自動控制系統(tǒng)
，;5. 水位定值控制系統(tǒng)
，;6. 實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)實驗
，;7. 圖形動畫、報表、曲線、報警組態(tài)
，;8. 設(shè)備通訊組態(tài)
，;9. 腳本程序應(yīng)用組態(tài) ，;
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