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高教实验产品系列
THAKL-1型 矿井水位过程控制系统实验装置

产品类别:煤矿安全实验系列

产品简介

一、产品概述

    本实验装置是针对目前各大、中型煤矿井的井涌水量变化导致矿井积水水位变化不定的情况,本企业研制了“THAKL-1型矿井水位过程控制系统实验装置”。

    由于地下涌水量变化的随机性和危险性,要求有一定规模的矿井必须配备有大型的排水解决方案,本实验台是将大型的矿井水位自动控制系统进行功能上的再现,模拟现场安全水位自动控制,通过使用本装置,能让学生了解现场控制的各种环节。

二、系统特点

  1. 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
  2. 使用三路动力系统模拟工业现场的三台大功率水泵,可以实现对停排水位、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拟
  3. 具有完善的报警系统,能逼真的模拟工业现场的各种情况,如矿井液位、泵转速及电机温度的检测信号故障报警,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
  4. 具有对电机温度和转速实现全程监控的功能
  5. 具有模拟矿井涌水量大小变化的上位水箱系统,通过改变两路出水阀开度可以调节到控制所需水量大小的流量
  6. 具有外部系统手自动切换和PLC系统手自动切换控制功能,三路水泵具有全状态(手自动状态)全程指示功能
  7. 水位自动控制系统具有模拟工业现场控制先开先停的“倒泵”功能

三、技术性能

    1.输入电压:三相四线(或五线)制380V±10%  50Hz

    2.工作环境:环境温度范围为-5℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m

    3.具有漏电流和漏电压保护功能

四、系统组成

    本套系统将现场对象系统和控制结合为一体,在操作对象系统的同时,可以就地查看显示仪表的相关信息。

被控对象(不锈钢框架):

  1. 不锈钢圆筒型封闭容器:1套,模拟矿井涌水量大小的不锈钢大容量容器
  2. 不锈钢储水箱:1套,模拟矿井水位的不锈钢大容量容器
  3. 动力系统:两路AC380V工频恒压泵与一路AC220V变频调速泵,完成排水功能
  4. 管路和手动阀门:采用Ф16mm和Φ20mm不锈钢复合管,手动阀门采用优质铜球阀
  5. 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
  6. 压力变送器:1套,主要起到对储水箱进行液位测量的作用,并通过PLC的信号采集送至计算机监控界面进行显示
  7. Pt100温度传感器:1套,主要测量变频调速电机的温度,并通过温度变送器及PLC的信号采集送至计算机监控界面进行显示
  8. 转速传感器:1套,主要对变频调速电机的转速进行测量,并通过PLC的信号采集送至计算机监控界面进行显示

控制箱:

  1. 控制箱电源控制部分包含:三相漏电保护断路器、漏电压保护器、三相电源指示灯、三相线电压表、状态显示灯、各种操作开关旋钮、各种报警信号灯和报警蜂鸣器等器件
  2. 变频器:1套,采用三菱变频器,主要对电机进行变频调速
  3. S7-200PLC以及PLC的接线排:西门子S7-200PLC采用了CPU224主机(带14路开关量输入/10路继电器开关量输出)和EM235模块(4路模拟量输入/1路模拟量输出)

系统结构流程图如下:

五、实验项目

    1.装置的结构组成和系统认识
    2.控制系统的功能介绍
    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.实时数据库组态实验
    7.图形动画、报表、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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