ZR-KL01型 矿井水位过程控制系统实验装置

一、设备基础简介

本实训装置是针对目前各大、中型煤矿井的井涌水量改变导致矿井积水水位改变不定的情况，本企业研制了"ZR-KL01型矿井水位过程控制系统实训装置"。

由于地下涌水量改变的随机性和危险性，要求有一定规模的矿井必须配备装备有大型的排水解决方案，本实训台是将大型的矿井水位自动控制系统实行功能上的再现，模仿现场安全水位自动控制，经过使用本装置，能让学员理解现场控制的各种环节。

二、系统特别点

带有水位超高报警电磁阀自动排水的保护功能，以保证带电设备的用电安全

使用三路动力系统模仿工业现场的三台大功率（W）水泵，可以完成对停排水位、低水位、中水位、高水位以及报警水位等阶段的全过程自动模仿

设定有完善的报警系统，能逼真的模仿工业现场的各种情况，如矿井液位、泵转动速度及电动机温度（℃）的检验测试信号故障报警，低水位、高水位以及超高水位的声光同步报警、优先级报警，报警复位和报警禁止复位等功能

设定有对电动机温度（℃）和转动速度完成全程监控的功能

设定有模仿矿井涌水量大小改变的上位水箱系统，经过改变两路出水阀开度可以调动到控制所需水量大小的流量

设定有外部系统手自动变换和PLC系统手自动变换控制功能，三路水泵设定有全状态（手自动状态）全程指示功能

水位自动控制系统设定有模仿工业现场控制先开先停的"倒泵"功能

三、技术功能

1.写入电压（V）：三相四线（或五线）制380V±10% 50Hz

2.作业环境：环境温度（℃）界限为-5℃～＋40℃　相对湿度＜85%（25℃）　海拔＜4000m

3.设定有漏电流（A）和漏电压（V）保护功能

四、系统构成

本套系统将现场对象系统和控制集合为一体，在实操对象系统的--可以就地查看显露仪表的相关信息。

被控对象（不锈钢框体结构）：

不锈钢圆筒型封闭容器：1套，模仿矿井涌水量大小的不锈钢大容量（KV）容器

不锈钢储水箱：1套，模仿矿井水位的不锈钢大容量（KV）容器

动力系统：两路AC380V工频恒压泵与一路AC220V变频调节速度泵，完成排水功能

管路和手动阀门：应用Ф16mm和Φ20mm不锈钢复合管，手动阀门应用优质铜球阀

电磁阀：1套，完成超高水位的自动排水功能，保护用电设备的安全

压力变送器：1套，主要起到对储水箱实行液位测量的作用，并经过PLC的信号收集送至计算机数值监控界面实行显露

Pt100温度（℃）传感器：1套，主要测量变频调节速度电动机的温度（℃），并经过温度（℃）变送器及PLC的信号收集送至计算机数值监控界面实行显露

转动速度传感器：1套，主要对变频调节速度电动机的转动速度实行测量，并经过PLC的信号收集送至计算机数值监控界面实行显露

控制箱式模型块：

控制箱式模型块电源控制部分含有：三相漏电保护断路器、漏电压（V）保护器、三相电源指示灯、三相线电压（V）表、状态显露灯、各种实操开关旋钮、各种报警信号灯和报警蜂鸣器等器件

变频器：1套，应用三菱变频器，主要对电动机实行变频调节速度

S7-200PLC以及PLC的接线排：西门子S7-200PLC应用了CPU224主机（带14路开关量写入/10路继电器开关量输出）和EM235模型块（4路模仿量写入/1路模仿量输出）

系统构造流程图如下：

五、实训内容

1.装置的构造构成和系统认知
2.控制系统的功能简介
3.水位手动控制系统
4.水位自动控制系统
5.水位定值控制系统
6.就地实时数值库组态实训
7.图形动画、报表、弯曲线、报警组态
8.设备通讯组态
9.脚本程序应用组态

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