矿井排水远程监控系统说明书.docx
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矿井排水远程监控系统说明书
xx矿排水远程监控系统
使用说明书
徐州上若科技有限公司
2011-8
目录
1.概述2
2.就地操作4
3.半自动操作6
3.1触摸屏集中控制6
3.1.1水泵控制6
3.1.2参数设置7
3.2上位机集中控制8
4.全自动操作10
5.常见故障解决办法及注意事项12
6.上位机使用说明14
6.1软件启动14
6.2软件界面简介16
6.3软件功能简介17
6.4系统软件使用18
6.5水泵监测界面20
6.6通信状态显示23
6.7报警显示显示23
6.8趋势显示24
6.9用户管理界面25
6.10系统设置26
6.11全自动设置26
6.12系统退出26
1.概述
系统由PLC（可编程逻辑控制器）及其扩展模块、触摸屏、检测部分（模拟量和开关量）、执行部分等组成。
1）PLC及其远程扩展模块
系统的核心部分，完成对于监测量的处理、运算和存储，并根据监测结果控制水泵启停等。
2）触摸屏
PLC的延伸外围设备，实时生动的显示水泵当前状态，并为用户提供水泵控制的平台。
3）模拟量检测部分
主要完成对监控需要的模拟量的采集和处理，并送入PLC。
主要包括以下几类传感器：
●吸水井超声波液位传感器；
●超声波流量传感器；
●压力传感变送器；
●负压传感变送器；
●温度检测模块及传感器；
4）开关量检测部分。
将电动球阀、高压柜、电抗柜、电动闸阀等的工作状态与启闭位置等开关量信号接入PLC，监测系统当前运行状态。
5）执行部分
由PLC集控柜、就地控制箱组成,可完成对电动球阀、真空泵、高压柜、电动闸阀的控制。
PLC集控箱与就地箱之间采用MPI通信，PLC集控柜与水泵高压柜之间采用RS-485通信。
考虑到运行、维护特点，该系统采用三级控制结构，用户可以在调度中心、PLC集控柜以及就地箱完成对系统的监控。
用户在就地控制箱完成对于单台水泵运行方式的设定，可以将其设定为就地、半自动、全自动三种方式中的任意一个。
当设定为全自动时，水泵将根据水位、“避峰填谷”等条件自动启停。
所以三级控制结构主要是针对就地和半自动两种方式。
就地方式下，用户在就地箱完成对单台水泵的操作；半自动方式分为触摸屏集控和调度中心集控两种（可在触摸屏进行设定），分别对应触摸屏一键启停和调度中心一键启停。
系统结构如图1.1所示。
图1.1井下排水自动监控系统结构图
2.就地操作
水泵集控箱供电：
合127V断路器——合电源模块开关——CPU模块打到RUN状态；
就地箱供电：
合127V断路器——合电机断路器——合电源模块开关——CPU模块打到RUN状态。
该操作方式下，操作员通过就地按钮箱上的旋钮、按钮及指示灯实现对电动球阀、高压柜、电动闸阀等执行机构的操作。
就地操作主要应用于检修维护执行机构时，方便维护人员了解每个操作机构是否正常工作。
图2.1就地箱面板
1、操作前的准备
先将高压开关的“远控、遥控、就地”控制旋钮开关打至远控位置（高压柜无相应转换开关则跳过此步），把“弹簧储能”旋钮打至储能位置，把就地控制箱的“自动、半自动、就地”旋钮开关转至“就地”位置（以旋钮手柄的白色上部指向为准）
2、启动操作
按“1号球阀开”控制按钮――按“2号球阀开”控制按钮（开启射流）――观察真空表，待泵体内达到真空（机械负压表指针摆动不停时）――按“合闸”按钮（水泵启动）――观察压力表（待水泵达到额定转速后）――按“1或2号电动闸阀开”按钮――操作“1号球阀关”、“2号球阀关”按钮关闭射流装置――水泵开启完毕。
在就地箱显示屏观察电机电流、水泵压力、流量等参数以确保水泵正常上水。
3、停泵操作
按“1或2号电动闸阀关”按钮关闭出水阀门――电动闸阀关闭到位（电动闸阀关到位绿灯亮）――按“分闸”按钮（水泵停止运转）――水泵停止完毕。
就地启动顺序：
就地停止顺序：
3.半自动操作
3.1触摸屏集中控制
3.1.1水泵控制
操作员将就地控制箱上方式选择旋钮旋至半自动，则对应水泵处于半自动控制状态。
半自动状态时，在集控按钮箱按“画面切换”按钮至X号泵的界面
1、操作前的准备
先将高压开关的“远控、遥控、就地”控制旋钮开关打至远控位置（高压柜无相应转换开关则跳过此步），把“弹簧储能”旋钮打至储能位置，把就地控制箱的“自动、半自动、就地”旋钮开关转至“半自动”位置（以旋钮手柄的白色上部指向为准）。
2、启动水泵
按“画面切换”按钮至X号泵的界面――按“近控”按钮――按“管道切换”按钮切换至所需排水管路（显示屏“#管道”变为红色）――按“X号水泵启动”按钮――水泵自动开启。
3、停水泵
按“画面切换”按钮至X号泵的界面――按“近控”按钮――按“X号水泵停止”按钮――水泵自动停止。
4、顺序图
半自动启动顺序：
选择“x号水泵”界面
半自动停止顺序：
选择“x号水泵”界面
3.2上位机集中控制
1、操作前的准备
先将高压开关的“远控、遥控、就地”控制旋钮开关打至远控位置（高压柜无相应转换开关则跳过此步），把“弹簧储能”旋钮打至储能位置，把就地控制箱的“自动、半自动、就地”旋钮开关转至“半自动”位置。
2、启动水泵
打开上位机监控系统，使显示控制桌面――点击“水泵系统”目录下的“×号水泵”以选择×号泵的控制界面――登陆具有控制权限的帐户后――点击“申请远控”按钮――界面出现“启动”和“停止”按钮
――点击“启动”按钮――弹出控制操作信息显示窗口进行确认操作
――点击“确定”（或“取消”）按钮――水泵自动开启（或取消开泵操作）
3、停水泵
打开上位机监控系统，使显示控制桌面――点击“水泵系统”目录下的“×号水泵”以选择×号泵的控制界面――登陆具有控制权限的帐户后――点击“申请远控”按钮――界面出现“启动”和“停止”按钮――点击“停止”按钮――弹出控制操作信息显示窗口进行确认操作。
――点击“确定”（或“取消”）按钮――水泵自动停止（或取消停泵操作）。
4、顺序图
启动顺序：
选择“x号水泵”界面
停止顺序：
选择“x号水泵”界面
4.全自动操作
1、操作前的准备
先将高压开关的“远控、遥控、就地”控制旋钮开关打至远控位置（高压柜无相应转换开关则跳过此步），把“弹簧储能”旋钮打至储能位置，把就地控制箱的“自动、半自动、就地”旋钮开关转至“全自动”位置。
2、全自动启停方式
由于新桥矿中央泵房涌水量比较大，一天24小时都有至少一台泵在运行，因此自动方式下PLC只根据水仓水位信息自动启停水泵，而不考虑“避峰填谷”。
3、注意事项
水泵全自动启停按“均匀磨损”原则执行：
即每次开泵时启动累计运行时间最少的那台泵。
4、紧急状况下的控制策略
由于煤矿排水的重要性及特殊性，为保证在紧急状况下的排水需要，本系统特制定以下应急措施：
1）泵房撤人时需把就地控制箱左首第一个旋钮全部打至“全自动”控制方式（以旋钮手柄的白色上部指向为准）（检修泵除外），确保就地箱内电动闸阀断路器合上，系统会根据水位自动启停水泵。
2）在泵房撤人以后且可用的水泵全都打至全自动的情况下，考虑到紧急状况下人为干预的重要性，在井上下通信正常的情况下，调度人员可以在上位机设置系统暂停自动运行模式，改为地面远控，这样调度人员可以根据各种观测到的信息更加合理的启停水泵。
3）在泵房撤人以后且可用的水泵全都打至全自动的情况下，在井上下通信中断后，系统自动转换为根据水位自动启停水泵。
注意：
由于2个水位传感器分别装在3、6号就地控制箱，为保证水位信息的可靠性，2个就地控制箱不能同时停电。
每次开泵时会自动启动累计运行时间最少的那台泵，若启动不成功，系统会自动关闭此台泵并提示相应故障，同时自动启动累计运行时间第二少的那台泵，以此类推。
注意：
若水泵有故障自动停止，在下次启动之前，需在集控柜按钮箱或上位机上按一下“故障复位”按钮。
需在水泵的闸阀、球阀等完全关到位后并且另一台泵已经高压合闸以后再按“复位”。
或者等到抽水完毕以后再按“复位”。
如果所有的泵都没有启动成功，需在就地箱打到“就地”方式，在就地启动水泵。
5.常见故障解决办法及注意事项
水泵集控柜供电：
合660V断路器——合真空泵断路器——合220V断路器——合电源模块开关——CPU模块打到RUN状态；
就地箱供电：
合220V断路器——合电动闸阀断路器——合电源模块开关——ET200M模块打到RUN状态。
常见故障及解决方法：
1、在就地控制方式下操作，设备无任何反应
原因及解决方案：
若不是上述原因则可能是就地箱与集控柜DP通信中断，此时若需开泵，可打开就地箱，在就地箱正常供电的情况下，控制相应继电器上的手动开关即可完成球阀开关、闸阀开关、合分闸等操作。
2、在半自动方式下操作，无反应
原因及解决方案：
首先在触摸屏或上位机上观察就地箱是否处于“半自动”状态，其次检查集控柜CPU及就地箱PLC是否处于“RUN”状态。
3、就地方式下开关1、2号球阀无反应
原因及解决方案：
3号球阀没关到位（关3号球阀）
若3号已经关到位，则先查看继电器动作情况，如动作则查看去往球阀的220V的线路是否有电。
4、就地方式下开停3号球阀无反应
原因及解决方案：
1、2号球阀没关到位（关1、2号球阀）
若1、2号已经关到位，则先查看继电器动作情况，如动作则查看去往球阀的220V的线路是否有电。
5、抽真空超时故障：
原因及解决方案：
（1）泵体或管路漏气
（2）液位偏高，应适当调低启动负压值。
6、真空泵不能启动：
原因及解决方案：
集控柜真空泵断路器跳闸（按下断路器黑色按钮送电）
若有故障发生，半自动和自动方式下会自动停泵，若停泵不成功，则在就地方式下停，开始检修。
下次启动之前应先点击“复位”按钮。
应急处理方案：
如在“半自动”方式下启动或停止水泵不成功，则把就地箱打到“就地”方式按就地启/停顺序操作，如还不成功则人工手动操作
人工手动操作顺序：
用球阀专用工具手动开1号和2号球阀，观察真空表，真空到后到高压柜合闸（高压柜应处于近控状态），手动开闸阀，关1号和2号球阀。
手动关闸阀，关到位后到高压柜分闸。
注：
指示盘O为开到位位置，C为关到位位置。
指示盘
6.上位机使用说明
（备注：
本说明中附图仅供参考，图以现场程序为准。
）
6.1软件启动
1）点击“云驾岭煤矿井下排水远程监控系统”图标即可进入监控程序。
见图6.1。
图6.1监控系统启动图标
2）启动过程中显示界面如图6.2，当弹出图中对话框，请按“是（Y）”按钮确定，随后即可进入运行程序。
图6.2启动界面
3）启动完成后将出现如下四个运行程序“InTouch－WindowViewer”图6.3、“HistoricalDataManager”图6.4、“AlarmPrinter”图6.5。
这四个程序必须全部运行时才能实现水泵监控系统的正常运行。
图6.3“InTouch－WindowViewer”监控主程序
图6.4“HistoricalDataManager”
图6.5“AlarmPrinter”
6.2软件界面简介
软件界面包括四个部分：
标题栏、菜单栏、状态栏和信息栏。
标题栏显示程序名称；菜单栏显示程序功能，状态栏显示通信状态、报警状态和值班人信息；信息栏显示关键报警信息和运行状态以及当前工作时间等。
界面分布见示意图6.6。
图6.6界面分布
6.3软件功能简介
软件功能体现在菜单设置里。
功能介绍见图6.7。
6.7菜单功能简介
6.4系统软件使用
1）登录方法
点击用户登陆按钮
，弹出登陆界面（图6.8）。
图6.8登录界面
选择登录用户，填写相应的密码，“值班”和“登录”按钮可用，点击登录按钮即可实现登录。
登录后，主界面状态栏显示登录用户。
此时可以点击登录用户查看当前登录用户基本信息。
图6.9登录用户信息显示
2）注销用户
点击
按钮，弹出注销对话框，选择注销按钮即可实现注销。
此时系统操作按钮不能使用。
图6.10注销界面
6.5水泵监测界面
用于显示水泵实时监测信息，以及水泵运行状态显示。
图6.11水泵运行界面
此处可修改系统基本设置及水泵半自动控制方式及闸阀控制界面。
在
界面中，可对报警参数、全自动控制参数、自动启泵参数及plc时间进行设置。
如图：
并可以通过点击
打开水泵系统菜单，在水泵系统菜单栏中所需查询的水泵，比如查询一号水泵就可以直接点击
既可查询1号水泵的具体运行信息了。
图6.12一号水泵运行界面
二至号水泵同理如上
PLC运行时的设置参数均可在此设置。
6.6通信状态显示
用于显示各部分的通信状态。
图6.13通信状态
6.7报警显示显示
用于显示报警状态，通过按钮实时报警显示和历史报警显示用于切换报警信息的选择，实时报警显示最新的报警信息，历史报警显示发生报警的历史信息。
图6.14报警显示界面
6.8趋势显示
用于显示实时曲线和历史曲线。
图6.15曲线显示界面
点击曲线选择按钮
，弹出曲线选择界面，选择相应曲线即可实现曲线绘制。
图6.16曲线选择界面
6.9用户管理界面
用于用户配置，添加、删除或修改用户信息，配置成功的用户可以进行系统操作。
图6.18 用户管理界面
进行用户操作时，需先登录一个具有权限的账户，该账户可以操作添加删除更新不大于自己权限等级的用户。
添加时，输入用户名和密码，选择权限等级，然后点击添加。
删除时先在左侧列表中选择相应的用户进行删除。
更新操作时，选择相应用户更新信息，然后点更新。
（PS:
已有操作中，3000权限操作员用户具有基本的开停泵操作权限和系统设置权限，半自动自动运行参数、报警限、PLC校时、半自动控制方式需更高级的操作需6000的操作权限用户才可以进行。
默认3个用户分别对应3000、6000、9000的操作权限初始密码
6.10系统设置
点击系统设置按钮可看见系统基本设置和信息查询界面。
图6.19系统基本设置
6.11全自动设置
点击全自动设置按钮可看见全自动设置界面。
图6.20全自动设置
6.12系统退出
登陆用户后点击退出系统按钮，选择确定即可退出系统。
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