1. 研究目的与意义
伴随着信息时代的到来,科学发展日新月异,城市建设可谓翻天覆地,人们的生活水平提高了,生活节奏也加速了不少。当下我国汽车持有量持续快速增长,使得城市交通拥挤和堵塞也越发明显。为了解决交通拥堵问题,各大城市纷纷修建地铁,使得地铁的数量与日俱增。由于地铁具有快速、准时等特点,越来越多的人首选地铁作为出行或上下班,地铁需求量的上升,使得地铁站成为了大型的公共场所,大量的生活用水及消防用水也就随之而来。
我们都知道,所谓地铁,就是在地面以下几米甚至几十米的黑暗中飞驰的列车,因此大量结构渗水不可避免,而且无论是来自生活用水、消防用水还是其他方面的渗水,都无规律可循。如果采用人工进行排水,首先在地面以下黑暗环境中作业本身就困难重重,其次能否及时排水,让地铁正常运行,没有保障。这不仅浪费大量人力物力,而且控制不具有实时性,可靠性也不高。因此我们选择可编程序控制器(PLC)对地铁站的自动控制排水系统进行设计。
将PLC应用到地铁站的自动控制排水系统中,实现智能自动排水,可行性高,提高了实时性、可靠性,实施起来简单,又节约资源,是一种切合实际的方案。2. 国内外研究现状分析
随着控制理论和现代检测技术的展,自动排水系统的研究在理论和实践上都取得了一定进步。目前,我国大多数煤矿企业的井下水泵房使用的仍然传统的人工操作排水系统,以离心式水泵系统为主。这种排排水系统的操作以离心式水泵的工特性为基础,泵站的起停时间判断,完全依赖于工人的经验和已有的操作规程。当水仓水位到达设定的高水位时工人打开射流泵(或真空泵),为水泵抽真空,同时观测真空表的读数。真空度达到要求后,起动水泵机组,使水泵运转。当水泵出水口压力表读数达到要求时,开起闸阀进行排水,同关闭抽真空的射流泵(或真空泵)。这种检测控制方法效率低,工人劳动强度大,且由于井下环境恶劣,故障率较高。所以靠人工检测的方法已不适应煤炭发展的需要,取而代之的是自动化排水系统。
随之,一种新颖的矿井排水计算机自动控制系统问世。由于矿井排水系统属于多变量、非线性、时变的复杂系统,特别是在管道和水泵等环节中,各变量之间又存在着交叉,因此矿井排水系统非常适合于采用模糊控制的方法进行动态监测和故障诊断。该系统采用先进的集散式控制方式,建立了多级模块化的结构体系,提出了多参数的模糊综合决策方法。
目前,PLC在国外工业控制中已获得广泛应用,因此采用PLC自动监测排水系统的运行状况,自动进行数据采集、自动记录、故障报警、事故分析、多台水泵启动的自动切换等,所得到的动态资料准确性高,控制的可靠性高。3. 研究的基本内容与计划
研究内容:地铁站设有5个集水池,每个集水池装有满水检测传感器、没水检测传感器和排水电磁阀,系统配备了3台排水泵。
要求:
(1)单一集水池自动排水控制。某一集水池满水,自动打开排水电磁阀并启动1号排水泵排水,没水了自动关闭排水电磁阀并停止1号排水泵。
4. 研究创新点
传统的人工操作排水系统,以离心式水泵系统为主。
这种排排水系统的操作以离心式水泵的工特性为基础,泵站的起停时间判断,完全依赖于工人的经验和已有的操作规程。
这种检测控制方法效率低,工人劳动强度大,且由于井下环境恶劣,故障率较高。
