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礦井水位過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
一、產(chǎn)品概述
礦井水位過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置是針對(duì)目前各大、中型煤礦井的井涌水量變化導(dǎo)致礦井積水水位變化不定的情況，本企業(yè)研制了礦井水位過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。由于地下涌水量變化的隨機(jī)性和危險(xiǎn)性，要求有一定規(guī)模的礦井必須配備有大型的排水解決方案，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)是將大型的礦井水位自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行功能上的再現(xiàn)，模擬現(xiàn)場安全水位自動(dòng)控制，通過使用本裝置，能讓學(xué)生了解現(xiàn)場控制的各種環(huán)節(jié)。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
1. 帶有水位超高報(bào)警電磁閥自動(dòng)排水的保護(hù)功能，以保證帶電設(shè)備的用電安全
2. 使用三路動(dòng)力系統(tǒng)模擬工業(yè)現(xiàn)場的三臺(tái)大功率水泵，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)停排水位、低水位、中水位、高水位以及報(bào)警水位等階段的全過程自動(dòng)模擬
3. 具有完善的報(bào)警系統(tǒng)，能逼真的模擬工業(yè)現(xiàn)場的各種情況，如礦井液位、泵轉(zhuǎn)速及電機(jī)溫度的檢測信號(hào)故障報(bào)警，低水位、高水位以及超高水位的聲光同步報(bào)警、優(yōu)先級(jí)報(bào)警，報(bào)警復(fù)位和報(bào)警禁止復(fù)位等功能
4. 具有對(duì)電機(jī)溫度和轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控的功能
5. 具有模擬礦井涌水量大小變化的上位水箱系統(tǒng)，通過改變兩路出水閥開度可以調(diào)節(jié)到控制所需水量大小的流量
6. 具有外部系統(tǒng)手自動(dòng)切換和PLC系統(tǒng)手自動(dòng)切換控制功能，三路水泵具有全狀態(tài)（手自動(dòng)狀態(tài)）全程指示功能
7. 水位自動(dòng)控制系統(tǒng)具有模擬工業(yè)現(xiàn)場控制先開先停的“倒泵”功能
三、技術(shù)性能
1.輸入電壓：三相四線（或五線）制380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～＋40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
3.具有漏電流和漏電壓保護(hù)功能
四、系統(tǒng)組成
本套系統(tǒng)將現(xiàn)場對(duì)象系統(tǒng)和控制結(jié)合為一體，在操作對(duì)象系統(tǒng)的同時(shí)，可以就地查看顯示儀表的相關(guān)信息。
1. 被控對(duì)象（不銹鋼框架）：
2. 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
3. 不銹鋼儲(chǔ)水箱：1套，模擬礦井水位的不銹鋼大容量容器
4. 動(dòng)力系統(tǒng)：兩路AC380V工頻恒壓泵與一路AC220V變頻調(diào)速泵，完成排水功能
5. 管路和手動(dòng)閥門：采用Ф16mm和Φ20mm不銹鋼復(fù)合管，手動(dòng)閥門采用優(yōu)質(zhì)銅球閥
6. 電磁閥：1套，完成超高水位的自動(dòng)排水功能，保護(hù)用電設(shè)備的安全
7. 壓力變送器：1套，主要起到對(duì)儲(chǔ)水箱進(jìn)行液位測量的作用，并通過PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
8. Pt100溫度傳感器：1套，主要測量變頻調(diào)速電機(jī)的溫度，并通過溫度變送器及PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
9. 轉(zhuǎn)速傳感器：1套，主要對(duì)變頻調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，并通過PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
10. 控制箱：控制箱電源控制部分包含：三相漏電保護(hù)斷路器、漏電壓保護(hù)器、三相電源指示燈、三相線電壓表、狀態(tài)顯示燈、各種操作開關(guān)旋鈕、各種報(bào)警信號(hào)燈和報(bào)警蜂鳴器等器件
11. 變頻器：1套，采用三菱變頻器，主要對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速
12. S7-200PLC以及PLC的接線排：西門子S7-200PLC采用了CPU224主機(jī)（帶14路開關(guān)量輸入/10路繼電器開關(guān)量輸出）和EM235模塊（4路模擬量輸入/1路模擬量輸出）
13. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖如下：
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1.裝置的結(jié)構(gòu)組成和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)
2.控制系統(tǒng)的功能介紹
3.水位手動(dòng)控制系統(tǒng)
4.水位自動(dòng)控制系統(tǒng)
5.水位定值控制系統(tǒng)
6.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)實(shí)驗(yàn)
7.圖形動(dòng)畫、報(bào)表、曲線、報(bào)警組態(tài)
8.設(shè)備通訊組態(tài)
9.腳本程序應(yīng)用組態(tài)
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實(shí)訓(xùn)設(shè)備 實(shí)訓(xùn)裝置 教學(xué)儀器 教學(xué)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 實(shí)訓(xùn)臺(tái) 考核裝置 電工電子 實(shí)驗(yàn)裝置 數(shù)控技術(shù) 實(shí)訓(xùn)考核 技能實(shí)訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 實(shí)訓(xùn)鑒定 自控實(shí)訓(xùn) 數(shù)控軟件 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 數(shù)控實(shí)訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控設(shè)備 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 教學(xué)車床 職教設(shè)備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實(shí)驗(yàn) 變頻調(diào)速
礦井水位過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置是針對(duì)目前各大、中型煤礦井的井涌水量變化導(dǎo)致礦井積水水位變化不定的情況，本企業(yè)研制了礦井水位過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。由于地下涌水量變化的隨機(jī)性和危險(xiǎn)性，要求有一定規(guī)模的礦井必須配備有大型的排水解決方案，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)是將大型的礦井水位自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行功能上的再現(xiàn)，模擬現(xiàn)場安全水位自動(dòng)控制，通過使用本裝置，能讓學(xué)生了解現(xiàn)場控制的各種環(huán)節(jié)。
1. 帶有水位超高報(bào)警電磁閥自動(dòng)排水的保護(hù)功能，以保證帶電設(shè)備的用電安全
2. 使用三路動(dòng)力系統(tǒng)模擬工業(yè)現(xiàn)場的三臺(tái)大功率水泵，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)停排水位、低水位、中水位、高水位以及報(bào)警水位等階段的全過程自動(dòng)模擬
3. 具有完善的報(bào)警系統(tǒng)，能逼真的模擬工業(yè)現(xiàn)場的各種情況，如礦井液位、泵轉(zhuǎn)速及電機(jī)溫度的檢測信號(hào)故障報(bào)警，低水位、高水位以及超高水位的聲光同步報(bào)警、優(yōu)先級(jí)報(bào)警，報(bào)警復(fù)位和報(bào)警禁止復(fù)位等功能
4. 具有對(duì)電機(jī)溫度和轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控的功能
5. 具有模擬礦井涌水量大小變化的上位水箱系統(tǒng)，通過改變兩路出水閥開度可以調(diào)節(jié)到控制所需水量大小的流量
6. 具有外部系統(tǒng)手自動(dòng)切換和PLC系統(tǒng)手自動(dòng)切換控制功能，三路水泵具有全狀態(tài)（手自動(dòng)狀態(tài)）全程指示功能
7. 水位自動(dòng)控制系統(tǒng)具有模擬工業(yè)現(xiàn)場控制先開先停的“倒泵”功能
三、技術(shù)性能
1.輸入電壓：三相四線（或五線）制380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～＋40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
3.具有漏電流和漏電壓保護(hù)功能
四、系統(tǒng)組成
本套系統(tǒng)將現(xiàn)場對(duì)象系統(tǒng)和控制結(jié)合為一體，在操作對(duì)象系統(tǒng)的同時(shí)，可以就地查看顯示儀表的相關(guān)信息。
1. 被控對(duì)象（不銹鋼框架）：
2. 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
3. 不銹鋼儲(chǔ)水箱：1套，模擬礦井水位的不銹鋼大容量容器
4. 動(dòng)力系統(tǒng)：兩路AC380V工頻恒壓泵與一路AC220V變頻調(diào)速泵，完成排水功能
5. 管路和手動(dòng)閥門：采用Ф16mm和Φ20mm不銹鋼復(fù)合管，手動(dòng)閥門采用優(yōu)質(zhì)銅球閥
6. 電磁閥：1套，完成超高水位的自動(dòng)排水功能，保護(hù)用電設(shè)備的安全
7. 壓力變送器：1套，主要起到對(duì)儲(chǔ)水箱進(jìn)行液位測量的作用，并通過PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
8. Pt100溫度傳感器：1套，主要測量變頻調(diào)速電機(jī)的溫度，并通過溫度變送器及PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
9. 轉(zhuǎn)速傳感器：1套，主要對(duì)變頻調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，并通過PLC的信號(hào)采集送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面進(jìn)行顯示
10. 控制箱：控制箱電源控制部分包含：三相漏電保護(hù)斷路器、漏電壓保護(hù)器、三相電源指示燈、三相線電壓表、狀態(tài)顯示燈、各種操作開關(guān)旋鈕、各種報(bào)警信號(hào)燈和報(bào)警蜂鳴器等器件
11. 變頻器：1套，采用三菱變頻器，主要對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速
12. S7-200PLC以及PLC的接線排：西門子S7-200PLC采用了CPU224主機(jī)（帶14路開關(guān)量輸入/10路繼電器開關(guān)量輸出）和EM235模塊（4路模擬量輸入/1路模擬量輸出）
13. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖如下：
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1.裝置的結(jié)構(gòu)組成和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)
2.控制系統(tǒng)的功能介紹
3.水位手動(dòng)控制系統(tǒng)
4.水位自動(dòng)控制系統(tǒng)
5.水位定值控制系統(tǒng)
6.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)實(shí)驗(yàn)
7.圖形動(dòng)畫、報(bào)表、曲線、報(bào)警組態(tài)
8.設(shè)備通訊組態(tài)
9.腳本程序應(yīng)用組態(tài)