[实用新型]基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统

说明书

本实用属煤矿排水控制技术领域，公开了一种基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统，监控系统为：自动采集现场传感器的数据，并保存和显示；根据当前水仓水位和要求达到的目标水位值进行计算，实现水仓水位的PID闭环控制；监控系统包括：PLC自动控制系统和VXI数据采集系统；VXI数据采集系统用于采集煤矿井下排水系统的传感器数据；PLC自动控制系统用于采集数字量反馈量和输出数字量控制量。本实用还实现了水仓水位的PID闭环控制，提高了系统的控制精度；在水泵的监控过程中，本实用还设计了故障监控模块，该模块能够针对水泵故障作出相应动作和反映，具有很重要的现实意义。

技术领域

本实用属于煤矿排水控制技术领域，尤其涉及一种基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统。

背景技术

煤矿主排水系统是保障煤矿安全生产的很重要的系统之一，其作用是将煤矿井下涌水、淋水排出地面。煤矿主排水系统一般包括若干水泵装置、配套电机、吸排水管路以及其附属的抽真空系统、管路电动阀门等装置。目前，大多数的煤矿主排水系统采用人工操作的方式控制和管理设备的运行，这种方式的自动化程度低，系统的更改比较复杂、也不具备可遗传性；井下排水系统的传感器数据也不能及时测量、处理和保存，当系统故障时，不能及时处理问题。因此，设计一个自动化程度较高，能实时测量现场水仓水位等数据并显示、保存并处理的安全可靠的煤矿主排水监控系统有着很重要的意义。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有煤矿主排水系统监控系统水仓水位的PID闭环控制差，系统的控制精度低。

实用内容

针对现有技术存在的问题，本实用提供了一种基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统。

本实用是这样实现的，一种基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统，所述基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统自动采集现场传感器的数据，并保存和显示；根据当前水仓水位和要求达到的目标水位值进行计算，实现水仓水位的PID闭环控制。

进一步，所述基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统还包括PLC水泵故障监控；

分别进行监控设备故障和监控传感器故障；进行实时的监控水泵启动过程、水泵状态和水泵停止过程，当任何一个过程出现故障时，及时作出相应的动作。

进一步，水仓水位闭环PID控制方法包括：

采用PID闭环控制，当水仓水位与实际给定值不相等或者差很大时，PLC根据差值进行PID运算，输出一个4—20mA的控制信号到调节阀，改变调节阀的开度，改变水仓的水位，闭环PID调节不断的执行，直到水仓水位达到要求值。

本实用的另一目的在于提供一种基于PLC和VXI的煤矿主排水系统监控系统包括：

PLC自动控制系统和VXI数据采集系统；

VXI数据采集系统用于采集煤矿井下排水系统的传感器数据；

PLC自动控制系统用于采集数字量反馈量和输出数字量控制量。

进一步，VXI数据采集系统包括各个电动阀的开关程度、主水泵的轴温、水仓水位、配套电机温度、水泵入水口真空度、出水口压力模拟量数据；

PLC自动控制系统的数字量反馈包括水泵电机的开关状态、射流泵电磁阀的开关状态、手自动切换控制方式的开关信号、各水泵的开关按钮输入信号；

输出的数字控制量包括各台水泵电机的开关信号、射流泵电机动球阀的控制信号、排水管电动阀的控制信号、报警开关信号；

VXI数据系统和工控机通过工业以太网进行连接，将采集的传感器数据传输到工控机，由工控机显示、保存和处理；