TW-CK27 礦井水位過程控制系統實驗裝置

一、產品概述

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致礦井積水水位變化不定的情況，本企業研制了“TW-CK27 礦井水位過程控制系統實驗裝置”。

由于地下涌水量變化的隨機性和危險性，要求有一定規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進行功能上的再現，模擬現場安全水位自動控制，通過使用本裝置，能讓學生了解現場控制的各種環節。

二、系統特點

帶有水位超高報警電磁閥自動排水的保護功能，以保證帶電設備的用電安全

使用三路動力系統模擬工業現場的三臺大功率水泵，可以實現對停排水位、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，能逼真的模擬工業現場的各種情況，如礦井液位、泵轉速及電機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、優先級報警，報警復位和報警禁止復位等功能

具有對電機溫度和轉速實現全程監控的功能

具有模擬礦井涌水量大小變化的上位水箱系統，通過改變兩路出水閥開度可以調節到控制所需水量大小的流量

具有外部系統手自動切換和PLC系統手自動切換控制功能，三路水泵具有全狀態（手自動狀態）全程指示功能

水位自動控制系統具有模擬工業現場控制先開先停的“倒泵”功能

三、技術性能

1.輸入電壓：三相四線（或五線）制380V±10%  50Hz

2.工作環境：環境溫度范圍為-5℃～＋40℃　相對濕度＜85%（25℃）　海拔＜4000m

3.具有漏電流和漏電壓保護功能

四、系統組成

本套系統將現場對象系統和控制結合為一體，在操作對象系統的同時，可以就地查看顯示儀表的相關信息。

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：兩路AC380V工頻恒壓泵與一路AC220V變頻調速泵，完成排水功能

管路和手動閥門：采用Ф16mm和Φ20mm不銹鋼復合管，手動閥門采用優質銅球閥

電磁閥：1套，完成超高水位的自動排水功能，保護用電設備的安全

壓力變送器：1套，主要起到對儲水箱進行液位測量的作用，并通過PLC的信號采集送至計算機監控界面進行顯示

Pt100溫度傳感器：1套，主要測量變頻調速電機的溫度，并通過溫度變送器及PLC的信號采集送至計算機監控界面進行顯示

轉速傳感器：1套，主要對變頻調速電機的轉速進行測量，并通過PLC的信號采集送至計算機監控界面進行顯示

控制箱：

控制箱電源控制部分包含：三相漏電保護斷路器、漏電壓保護器、三相電源指示燈、三相線電壓表、狀態顯示燈、各種操作開關旋鈕、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，主要對電機進行變頻調速

S7-200PLC以及PLC的接線排：西門子S7-200PLC采用了CPU224主機（帶14路開關量輸入/10路繼電器開關量輸出）和EM235模塊（4路模擬量輸入/1路模擬量輸出）

系統結構流程圖如下：

五、實驗項目

1.裝置的結構組成和系統認識

2.控制系統的功能介紹

3.水位手動控制系統

4.水位自動控制系統

5.水位定值控制系統

6.實時數據庫組態實驗

7.圖形動畫、報表、曲線、報警組態

8.設備通訊組態

9.腳本程序應用組態