摘要：多泵调压经常用在地下供水环境中，地下水的利用多采用打井的方式，井下用水没有规律可循，地下水使用点的分布也比较零散，水泵压力的控制比较困难井下用水通过配合多泵调压供水系统，能提高井下用水的利用率。电气控制在多泵调压供水系统中的有效使用可提高多泵调压供水系统的可靠性。本文主要探讨多泵调压供水电气控制系统的相关内容。
关键词：多泵；调压；供水；电气控制
水泵长时间工频高速运行，无法保证水压恒定，若水压不稳，易导致爆管、阀门损坏等不良现象。我国井下煤矿工程中常采用多泵调压的供水方式，多泵供水调压时主要以电气控制为主，促使多泵调压供水方式可以满足井下供水的需求。多泵调压供水中的电气控制系统利用了PLC控制的方法实现自动化，改善多泵供水的压力，合理分配调压参数，保障供水泵的工作效率，节约电能，体现电气控制系统的实践作用。
一、多泵调压供水电气控制系统的工作原理
水量、流速是供水时的主要变量因素，多泵调压供水的过程中，考虑到水量、流速的需求，应该改变电气控制系统的运行，通过电气控制向供水泵中提供对应的压力[1]。电气控制系统集中控制多台供水泵的压力传感器，供水泵的压力信号经压力传感器采集并发送至多泵调压供水系统的控制器中，控制器通过比较实际压力数值和电气控制系统中设定的压力参数值，根据比对结果按照实际压力的情况相应调整供水泵运行数量，改变供水流量后作用于供水压力，促使供水压力能够满足电气控制系统给定压力值的要求，确保供水泵具有合理的用水量。，电机、PLC控制器和上位PC机是多泵调压供水系统电气控制工作过程中的重要设备，电机是电气控制中的驱动设备，其提供调压的条件，PLC控制器可实现电气控制的自动化，在自动化条件下调整多泵调压供水系统的运行，上位PC机具有友好的人机界面，负责收集并反馈电气控制系统的运行状态信息，实现整个控制过程的可视化。多泵调压供水电气控制系统的技术分析
多泵调压供水电气控制系统技术中，需要明确供水系统连接供水泵的数量，供水泵执行供水行为，供水泵在电机拖动下实现井下供水。电气控制系统中，PLC控制器通过控制电动机的接触器，进而控制电动机的启停运行，供水泵连接着供水管道，管道上安装了压力传感器，由压力传感器将采集的供水压力信号通过变送器传送到PLC控制器中，此时电气控制系统中的PLC会把管道压力控制在标准的范围中，本文根据多泵调压供水系统的运行过程，对电气控制技术中的两方面内容进行分析。
1、控制技术
多泵调压供水系统中，压力需要保持在特定的范围内，由PLC控制电气系统，进而维持多泵调压供水系统的运行压力，确保多泵调压供水系统可以根据模拟量输出指定的压力数值[2]。图1所示为多泵调压供水系统电气控制流程图。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（1）当供水管道主管道中的压力低于工艺要求限定值时，在一定时间内会生成“需要接入水泵”的信号值，此时电气控制系统接收到该信号后，控制供水泵的接入台数，接入的供水泵启动后，主管道中水量明显增加，压力传感器的压力值增大，表示供水正常；（2）当供水管道主管道的压力值超出限定值时，也会在一定时间内生成了“需要切除水泵”的信号，信号发送到电气控制系统内，进而会适当切除供水系统中的供水泵数量，使压力值恢复到正常的范围值以内；（3）多泵调压供水电气控制系统中，为避免影响多泵调压供水的效果，供水泵的接入与切除需要遵循一定的原则，接入水泵时，需要把停运时间最长的供水泵启动，按照停运时间长短，优先接入可用的供水泵，切除供水泵时，就要切除运行时间最长的供水泵，也是按照运行时间长短，有顺序的切除供水泵设备。
图1 多泵调压供水控制流程图
2、PLC技术
PLC技术在多泵调压供水电气控制系统中构成了监控系统，专门监督不控制多泵调压供水的过程[3]。PLC技术在电气控制系统中具有针对性的功能控制，下表1所示是PLC在电气控制系统中的器件地址与对应功能。分析PLC技术在多泵调压供水电气控制中监控系统的设计内容，如：（1）监控系统中的开关量设计；开关量I/O代表的是开关量的输入与输出，PLC开关量的输入模块可以接收多泵调压供水系统现场的开关信号，信号传入到电气控制系统中会转化为低压电气信号，并实现PLC内外信号的电气隔离，避免产生信号干扰，PLC开关量输出模块，需要把PLC低压信号转为开关信号，以此来驱动电气控制系统的外部输出设备，同样实现PLC内外信号之间的电气隔离；（2）PLC监控系统中的模拟量设计；模拟量I/O的输入与输出，主要负责电气控制系统中的数据转换，同时模拟量开关连接着PLC的内部总线，从安全的角度上隔离了电气信息，模拟量的输入（A/D）模块将多泵调压供水系统中传感器的检测信息以模拟量信号输入到PLC中，PLC内部将接受的信号对应转化成数字量，避免信号丢失且能抗干扰，模拟量的输出（D/A）模块把PLC中的数字量转换成模拟量信号，准确的输出到多泵调压供水系统的现场设备中。
表1 PLC控制系统I/O分配
器件地址功能器件地址功能
I0.0系统启动标志位Q0.5电机4压力仪表
I0.1系统结束标志位M1.0水压低标准位
Q0.01号电机投入标志位M1.1水压高标准位
Q0.12号电机投入标志位VW5传感器检测值
Q0.23号电机投入标志位VW7传感器输入值
Q0.34号电机投入标志位T101~T104水泵启动延迟定时器
Q0.4电机3指示灯T105~T108水泵停止延迟定时器
3、系统改造
传统的多泵调压供水电气控制系统应该实行改造，以便快速解决多泵集中调压供水时水压不稳等的问题，电气控制系统改造后可提高多泵调压供水的效率，且具有明显的稳定性，进一步保证了供水系统的安全性[4]。电气控制系统改造期间，需要以多泵调压供水的实际情况为主，规范好并有效运用PLC，促使电气控制系统达到可靠的运行状态，优化调节多泵调压供水系统。
三、结束语
多泵调压供水电气控制系统在井下供水应用中发挥着重要的作用，根据井下供水的实际情况改善多泵调压供水时的电气控制系统，确保了井下供水的压力要求。通过逻辑控制器PLC程序设计和应用集中控制多台供水泵的运行，实现供水系统的自动化和智能化既减少了工人的工作量，同时对保障井下供水和安全生产有重要意义。
参考文献
[1]周玉喜.供水设备机械电气自动化控制技术研究[J].中国设备工程，2017，（01）：119-120.
[2]冯欣.多泵调压供水电气控制系统的研究[J].煤炭与化工，2014，37（09）：63-64.
[3]李文.全自动变频恒压供水电气控制系统[J].科技风，2010，（01）：224.
[4]黎勇振.组合式水泵供水电气控制技术探讨[J].广东科技，2008，（03）：131-132.
论文作者:杨伟松
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/9
标签：控制系统论文; 水泵论文; 供水系统论文; 电气论文; 压力论文; 信号论文; 井下论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;