基于PLC的矿井主排水监测监控系统开发探讨

【摘要】本文探讨了一种基于PLC的矿井主排水监测监控系统，主要介绍了该系统的工作原理以及该系统的开发设计过程，该系统具有实现无人值守、实时监测水位情况以及合理调度水泵运行等功能，因此在矿井主排水中广泛应用。

【关键词】PLC；矿井主排水；监测监控系统；开发

1、引言

目前在我国，随着经济和科技的发展，在矿井工程中出现一种基于PLC的矿井主排水监测监控系统。该系统已实现无人值守的的功能，同时能够实时的对矿井主排水位情况进行监测，并对于水泵的运行可以进行合理的调度控制，因此在矿井工程中广泛应用。基于PLC的控制方式是以设计时的超限水位作为控制泵启停的标准。但是就主矿井排水系统而已，系统的超限水位分段位置会受到泵的效率以及排水管路效率的影响。该系统具有可视性，能够将现场的情况适时的以图片的形式通过网络传输给相关责任人。本文将对上述的问题进行简要的阐述，提出相应的技术解决方案，并对基于PLC的矿井主排水监测监控系统的开发进行探讨，以及介绍该系统各个组成部分的主要功能和重要作用。

2、基于PLC的矿井主排水监测监控系统的一般原理

矿井主排水监测监控系统主要的组成部分包括井下数据采集系统、PLC控制系统、变频系统和地面远程监控系统。该系统进行监测监控的一般流程为：首先通过井下数据采集系统对矿井内的水仓水位进行实时的监测，并对测控参数进行数据的采集；通过PLC控制系统可以将时空采集的模拟数据转换为数字信号，并计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，这样就可以得到矿井的涌水量情况；通过变频系统中的变频控制器可以根据涌水量情况进行输出频率的调整。在我国目前主要采用的是多泵并联变频变量排水的工作模式。在这种工作模式下具体的控制流程为：①涌水量增大。当矿井内的涌水量小于1台泵在工频条件下的排水量时，通过控制系统可以对1台泵的排水速度进行调整；当涌水量超过超限水位时，通过变频控制系统可以将其他泵启动进行工作，根据相同的启动原理，其他泵在相应的条件下进行使用。②涌水量减小。当涌水量减小时，通过变频控制系统对泵的转速进行下调控制，当涌水量降为零时，可自动关闭1台泵，从而结束并联排水。通过以上的两个过程，即可实现矿井主排水的自动控制。

3、基于PLC的矿井主排水监测监控系统的的开发设计

3.1系统功能结构

该系统主要包括两个部分，分别为井下硬件系统和地面远程监控系统。井下