TW-CK27 矿井水位过程控制系统实验装置

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“TW-CK27 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

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

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

具有对电机温度和转速实现全程监控的功能

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

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

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）：

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

不锈钢储水箱：1套，模拟矿井水位的不锈钢大容量容器

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

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

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

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

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：

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

变频器：1套，采用三菱变频器，主要对电机进行变频调速

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