自动洒水（精选七篇）
自动洒水 篇1
我国煤矿生产建设的机械化程度不断提高[1], 但是, 由于生产工艺、设计要求、地质条件等方面的原因, 爆破作为传统的作业方法, 仍是煤矿生产建设的重要手段。众所周知, 爆破火花是引起煤尘爆炸事故的主要火源之一。当煤矿井下煤尘达到一定浓度时, 放炮极易引起煤尘爆炸。为确保煤矿爆破安全, 放炮前必须洒水降尘, 有效控制粉尘浓度。但在井下实际生产中, 特别是炮采工作面, 每采1刀煤需放100 多次炮, 然而放炮员图快、图省事、怕麻烦, 可能不洒水就开始放炮, 这样就容易发生放炮爆炸事故, 造成不可估量的损失。本文就煤矿放炮前自动洒水控制系统进行了研究。
煤矿放炮前自动洒水控制系统包括放炮器电路、单片机控制电路、流量检测电路、显示电路等部分。放炮器电路是该系统的关键, 该电路要求在电源电压小于10 V的情况下, 输出峰值电压达1 600 V以上, 放炮能力达100发左右。流量检测电路要求能够监测阀门的开关情况, 同时能够将洒水量等信息传递给单片机, 由单片机控制电路控制放炮器电路的工作, 同时由显示电路将相关信息进行提示。该系统真正做到了放炮前必须洒水、不洒水不能放炮的目的, 大大降低了粉尘爆炸的可能性。
1 放炮器电路
发炮器电路由2个部分组成:脉冲变压器T1和左边部分构成自激振荡电路, 右边部分为倍压整流电路, 如图1所示 (图1中, D1～D4型号为IN4007) 。
自激振荡电路采用2个特性相同的晶体管Q1、Q2组成推挽功率放大电路, 2个晶体管交替工作, 在集电极上输出2个大小相等、相位相反的脉冲波形, 从而保证在脉冲变压器的次级得到1个完整的波形, 保证初级获得最大的输入功率, 从而提高充电效率、加快充电过程。自激振荡电路采用的晶体管是国产的3AD50C型号的晶体管, 为低频功率放大的PNP型锗管。
倍压整流电路适用于输出直流高电压、小电流的小功率整流[2,3]。倍压整流有半波倍压整流和全波倍压整流, 本系统中采用的是全波四倍压整流电路, 其工作原理:当e2为正半周时, 脉冲变压器的1端为正、2端为负, D1导通, 于是对C3充电, C3被充电到接近于e2的峰值
在第二个周期的正半周到来时, 脉冲变压器次级又是1端为正、2端为负, C5、C6已经充电至接近
选择合适的脉冲变压器与四倍压整流电路配合, 就可以实现高达1 600 V的输出电压用于放炮。
另外, 笔者还设计了导通测量电路, 如图2所示, 当闭合开关S4时:如果红色LED亮, 说明电源线路导通, 可以正常工作;如果不亮, 说明电源线路有问题, 需要检查。
2 单片机选择及电路设计
由Philips公司生产的P89LPC932单片机[4]是一款单片封装的微控制器, 适合于许多要求高集成度、低成本的场合, 而且体积小, 可以满足多方面的性能要求。P89LPC932采用了高性能的处理器结构, 指令执行时间只需2～4个时钟周期, 6倍于标准80C51器件。P89LPC932集成了许多系统级的功能, 这样可大大减少元件的数目、电路板面积以及系统成本。单片机控制电路如图3所示 (其中Y1的频率为2.457 6 MHz) 。
P89LPC932的P1.6口用来检测开关S2是否闭合, 当S2闭合时该引脚电压为低电平, 当S2打开时, 该引脚电压为高电平。该信息用来作为P89LPC932工作的信号, 若S2闭合, 则P89LPC932工作, 接收流量检测装置的信号, 若S2断开, 则P89LPC932不工作, 保证了设计的低功耗需求。P0.7口用来接收流量检测装置发送来的频率信号。当洒水满足需要后, P0.3口输出低电平, 晶体管导通, 液晶显示模块显示“洒水已完成, 请放炮”, 此时允许放炮员充电放炮。P2.6口用于检测放炮是否完成, 在充电时P2.6口为低电平, 放炮结束后P2.6口为高电平, 用以清除流水总量信号。
3 流量检测装置的选择及电路设计
流量检测装置需要将供水管道中水流的信息反馈给P89LPC932, 以便将数据积累下来, 计算流水总量。本系统选用的流量检测装置既要满足远距离传输的需要, 又要满足煤矿井下供电的电压要求, 综合各方面因素, 选用国产流量传感器MR168, 其接线方式如图4所示。
流量传感器MR168接线方式是三线的, 即电源线、地线和信号输出线。为了更好地接收信号, 采用4芯防水插头和抗干扰能力极强的4芯电缆, 以保证信号高质量地传输和接收。流量检测电路如图5所示。
4 显示电路设计
本系统采用的是LCM12832ZK型图形点阵液晶显示模块, 该液晶显示模块是带有国标中文字库图形点阵液晶显示模块, 具有8位/4位并行、2线/3线串行多种接口方式, 内带8 000多种GB2312简体中文字库。它具有体积小、功耗低、价格便宜、使用方便等特点, 因而广泛应用于许多领域。
LCM12832ZK具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令、光标显示/闪烁控制命令及关闭显示命令功能。预留多种控制线 (复位/串并选择/亮度调整) 供用户灵活使用。另外, 产品在出厂时, 用户可指定供电电压为3 V 或5 V。
将P89LPC932的P2.0口和LCM12832ZK的RW引脚相连, 用于LCM12832ZK发送串行数据, 将P89LPC932的P2.1口和LCM12832ZK的E (SCLK) 引脚相连, 用于向LCM12832ZK发送串行时钟脉冲。LCM12832ZK与P89LPC932的串行通信电路如图6所示。
5 结语
本文设计的煤矿放炮前自动洒水控制系统, 可以完成煤矿放炮前洒水的检测工作, 实现洒水闭锁功能, 从而有效地降低了煤矿因为放炮而引起的煤尘爆炸事故。目前, 该系统已设计出样机, 整个系统运行情况良好, 能根据设定的洒水情况, 显示当前工作状态, 控制放炮器电路的工作, 不但实现了不洒水不能放炮的要求, 而且可以根据现场设定的洒水总量实现洒水闭锁功能, 实用性更强, 适合在煤矿推广应用。
参考文献
[1]杜春雨, 陈东科.煤矿爆破安全与新型发爆器[J].矿业安全与环保, 2001, 28 (6) :4-5.
[2]钱进, 文英.倍压整流及其应用[J].长江职工大学学报, 2002, 19 (1) :63-64.
[3]曹承洁.基于自耦变压器的24相整流电器研究[D].武汉:华中科技大学, 2005.
舞动花洒水魔方 篇2
魔方式组合花洒感受舞蹈式冲淋
如果把花洒赋予之人的性格，那它就有了无数种可能。大花洒拥有宽广胸怀，让人有安全感；小花洒灵动活跃，能细心地关怀到每一寸肌肤。如果想同时拥有这两种鲜活感受，最好就来个花洒组合以保证所有的冲淋需求，一个花洒太小，那就加成四个，或是八个，组成方形大花洒，在改变水流方向的同时，诗意般轻盈的组合花洒在方向的运动中，水就像是在跳着浪漫的芭蕾舞。一个痛快的冲淋后，身心愉悦和神清气爽是奔波劳顿后的身心最好的慰藉，更何况是突破了豪雨式简单模拟的花洒，进行方块式的魔幻式组合后，使水这个最懂得人类性情的精灵散发出它绵延悠长的魅力。
欧式古典礼服利落的裁剪以及柔腻的线条在简单淡雅中展现其专属于都市绅士族群的风采，花洒造型巧妙地结合了服装设计概念后，则形象地展示了全新都市潮流特色，在时髦都市的情景设计中摩登尽显。
>汉斯格雅
三个方形小花洒排序安放在淋浴间墙体，你的冲淋从此不再是从上至下的，侧面的冲淋带来另一番感受，更加到位的净洁完美着多方位的包裹式冲淋，乐趣也来自于此。>汉斯格雅
花洒每个魔块各不相同的流水方向，完全在你的掌控之下，倾泄而出的水有了更多的角度变化，于优美律动中展现的花洒同你一起完成着每日的洁净，亲近自然的生活主题也可用舞蹈去诠释。>汉斯格雅
超大方形头顶花洒领略都市风尚冲淋
何谓奢华？奢华代表一种生活态度，是品位和格调的象征，但它绝不是象征财富的俗丽堆砌与叠加。就浴室而言，设计终究是为了产品的品质表现，为了水元素的完美体现，故而浴室奢华的定义则是延伸为水、人和浴室空间的极度和谐。
浴室空间是沐浴放松的前提，最大价值地去利用工艺巧妙的优美产品来装修这个空间变得越来越重要，无论是宽敞的阁楼浴室还是小型的公寓浴室，花洒通过其优雅的动感表现，在全面、多变的范围内充分体现着它时髦的都市风尚。
方方面面都在说要提高生活质量，如若把花洒下的冲淋定义为是一种庄严的仪式，从而感受水带来的生命意义的话，是不是也就从中找到了回归内心平静和新鲜活力的通道，恐怕这才是真正意义上的生活质量提高，是我们对于卫浴空间的理想追求。城市生活中的人们，在浴室空间里找到回归，将日常的压力和烦恼完全抛在脑后，这也就领略到专属于都市的最风尚之冲淋了。
花洒及配件，帮助人们设计一个风格统一而又鲜明的个性化卫浴空间，完成后的这个“风格世界”，满足着个性化卫浴空间的风格要求。外观设计上将传统的精细与现代的简洁完美融合，内在则运用现代空气注入技术，把理性与情感之间互相对立又和谐的感觉全部表达出来，成就出浪漫主义与实用主义相结合的第三度沐浴空间。>汉斯格雅
就如同魔法师施了魔法一样，幻雨空气注入式技术的超大型头顶花洒气度不凡，似是享受从天而至的水淋。方形款式带给人们的视觉感受也非同一般，它的几何线条与简洁的浴室设计相得益彰，整片式体验全新超爽淋浴享受同时，也可根据自身需求改变水流，个性极至的冲淋体验为单人或双人淋浴带来更多快感，也将空间利用极至化，它满足了更多浴室空间的需求。>汉斯格雅
不同形状风格的花洒体验全新魅力冲淋
浴室也是建筑艺术的一部分，或大或小的浴室空间同样承载着与家庭内其它房间相同的生活意义，设施的风格与品质无疑是完美生活意义的基础。真正的好花洒总是贯穿了“以人为本”的概念，风格迥异的花洒就像每个不同性格的人一样，人性化的花洒为卫浴空间添加了更多的个体含义。
从花洒的技术领域，到它的使用功能与外观美感和人文平衡，能将它们结合到最好的势必是品质花洒的统领军。如果把花洒看作一件居家的小雕塑，就能用它来展现主人独具魅力的个性，自我的审美与性格就会毫无遗露地摆在大家面前，这就是一种超前的浴室概念。因为每一次的选择都会与自己的性格相契合，给人一种强烈的视觉和触觉感受，这种感受就像你穿着一件适合的衣服一样，只通过你才使其拥有独一无二的韵味；全新的个人魅力冲淋也一样，一个代表个人风格的花洒，是成全个性冲淋的不可或缺之物。
如果是在浴缸上方安装花洒，那它不用太过张扬，集中出水的花洒着实满足了人们需要大力水流冲击的冲淋享受。＞舒洁帝
花洒的每个出水孔都要有均匀而充足的水流才能保证最满意的冲淋，同时也保证了洗浴的完美性。＞舒洁帝
体现更多功能的花洒华丽且实用，出水旁的灯源是增加洗浴品质的一个全新表现，当淋浴有了步入舞台的主角般感受时，洗浴也就多了些耐人寻味的情节性。＞舒洁帝
自动洒水 篇3
关键词：光控自动洒水装置,采煤机,控制器
我国煤矿综合机械化采煤工作面降低煤尘主要采取综合防尘措施, 即定期冲洗工作面、工作面顺槽, 在工作面回风巷、转载机卸载点设水幕, 正确使用采煤机内外喷雾等。由于综放工作面采煤机割煤速度较快, 落煤量大;割煤时, 产生的煤尘量大, 采煤机内外喷雾装置降尘效果不大;严重影响工人健康和存在煤尘爆炸重大安全隐患。针对生产中存在问题, 经过比较论证, 鹤煤三矿引进了先进的洒水降尘装置——ZPG127矿用光控自动洒水降尘装置。
1 工作原理
装置的电气原理框图见图1所示。
无传感器信号时, 控制器的输出控制信号为高电平, 电动球阀处于关闭状态。
当传感器检测到有效感测信号后, 传感器将其转换为电信号, 通过信号电缆传送给控制器, 信号经处理后输入到CPU, 由CPU根据用户设置, 输出低电平信号, 通过电动球阀打开管路, 进行喷雾降尘, 并按设定的延时时间计时, 计时到则主机输出控制信号变为高电平, 电动球阀关闭, 停止喷雾降尘。
2 应用
鹤煤公司三矿30042工作面是综合机械化回采工作面。该工作面为二迭系山西组的二1煤层, 二1煤层为我矿的主要可采煤层, 该煤层厚度大且稳定, 稳定性为一类。煤层为黑色, 块及粉末状, 呈玻璃光泽, 硬度小, 易破碎, 以亮煤、镜煤为主, 属半亮型煤。根据邻区工作面采掘期间煤厚探测及资料收集分析, 该工作面煤层产状一般在N10-25°E, 倾向100°-115°, 平均煤层倾角为18°, 煤层厚度为5.7-5.9米, 平均煤厚5.8米, 可采性指数为Km=1, 煤厚变异系数=1.07%, 煤层结构简单, 含夹矸1层, 在煤层的下部有一层0.35米左右的夹矸, 厚度基本稳定, 属于单倾斜煤层。由于该煤层硬度小, 易破碎;采煤机割煤时, 产生大量的煤粉尘, 原综合防煤尘措施无法满足安全生产和保证工人身体健康。为了解决该问题, 验证ZPG127矿用光控自动洒水降尘装置的应用效果, 在该工作面安装试运行。
主控制器箱安装在工作面泵站, 工作面均匀安装24台控制器, 控制器包括光控接收传感器、电动球阀、喷雾杆;光探发射器安装在采煤机上。随着采煤机的移动光探发射器发出信号, 工作面控制器接收信号, 经主控器处理, 向工作面控制器发出指令, 控制器控制电动球阀动作, 带动喷雾杆动作, 使采煤机风流下方点喷雾点自动联合喷雾。
ZPG127矿用光控自动洒水降尘装置经过一段时间运行后, 工作面人员普遍反应该装置运行可靠, 自动化程度高, 无需人工操作;
节约水源, 采煤机采煤移动时, 自动喷雾和关闭;较以往水冲灭尘, 减少了原煤中的水分, 提高了煤质;净化了现场作业环境, 给职工创造了舒适的工作环境, 职工出勤率高, 劳动效率高。在以后3202、3206等综合机械化工作面继续推广使用。
3 效果分析
2012年6月30042工作面投产, 当月生产原煤4.8万吨, ;工作面工人反应煤尘超标, 影响身心健康, 人工跟随采煤机洒水, 劳动强度大, 工作面出勤率低, 浪费水源, 降低煤质, 存在安全隐患。上级检查需停产降尘。7月初工作面安装使用了ZPG127矿用光控自动洒水降尘装置, 当月生产原煤5.3万吨;原煤按500元/t计算, 产生效益:5.3-4.8=0.5×500=25万元。
4 结语
自动洒水 篇4
洒水车主要用于城市道路、大型厂区、园林等单位清洁路面、卫生、防尘、浇水及道路两侧绿化带、大型园林的药物喷洒等, 以达到美化环境的作用。洒水车也可以用于临时应急消防洒水, 每辆洒水车都配备消防专用接口。洒水泵是洒水车最重要的配件之一, 洒水车的自吸、喷水都是靠洒水泵来完成。洒水泵出现故障将直接影响洒水车的工作, 因此, 对洒水泵的常见故障检修及维护保养是非常重要的。洒水泵常见的故障部位有电机部分、泵头部分等。要进行洒水车洒水泵的故障检修和保养, 必须熟悉洒水车洒水泵的结构及工作原理。
1 洒水泵结构及特点
1.1 洒水泵结构[3]
洒水泵主要由泵体、叶轮、机械密封、传动轴、增速箱等主要零部件组成。
1.2 洒水泵结构特点
(1) 洒水泵多为带有增速箱的自吸式离心泵。
(2) 洒水泵工作时所需要的动力由取力器提供。
(3) 洒水泵的吸入管路不必安装底阀。
(4) 洒水泵的结构紧凑, 操作维护方便, 效率高。
(5) 洒水泵的轴封采用机械密封, 运行可靠, 使用寿命长。
2 洒水泵常见故障部位
2.1 电机部分故障
2.1.1 故障现象
电机不能启动或者启动困难, 启动后“嗡嗡”作响。
2.1.1. 1 故障原因
导致上述故障现象大多是电机部分的故障, 故障因素有以下两个方面:[1]
(1) 电机启动电容或启动绕组损坏。
(2) 电机和泵头出现机械故障。
2.1.1. 2 故障诊断与排除方法[2]
(1) 检查启动电容或启动绕组
按旋转方向用小拨片快速拨动风叶片, 若电机迅速运转, 则说明启动电容或启动绕组损坏, 应更换相同容量的电容或修理启动绕组。
(2) 检查电机和泵头
按旋转方向用小拨片快速拨动风叶片, 若电机发卡, 多数是电机和泵头的机械故障, 检查轴承有无损坏, 若有损坏应更换;检查叶轮是否卡死, 若叶轮卡死, 应修复或更换新叶轮。
2.1.2 故障现象
电机能转动, 但转速较慢, 运转时噪声、振动都较大, 且机壳过热、有烧焦臭味。
2.1.2. 1 故障原因
导致上述故障现象的因素有以下三个方面[3]:
(1) 电机绕组短路。
(2) 轴承损坏或轴承与机壳的配合不当。
(3) 电机传动轴磨损严重。
2.1.2. 2 故障诊断与排除方法[3]
(1) 拆开电机, 检查电机绕组是否有短路, 如有损坏, 视损坏情况分别采用焊接、跳线、隔离、重绕等措施修复。
(2) 拆开电机检查轴承是否有损坏, 如有损坏应更换。
(3) 检查轴承与机壳的配合是否合适, 如不合适, 检查配合发生故障的部位, 若轴承跑外圆, 将泵壳的配合面采用錾花处理;若轴承跑内圆, 将电机轴的磨损部位采用錾花处理, 如磨损严重可以采用先堆焊, 再车削的方法进行修复。
2.2 洒水车泵头部分故障
2.2.1 故障现象
电机能正常运转, 但水泵出水量少或根本不出水。
2.2.1. 1 故障原因
导致上述故障现象的因素有以下几个方面:[1]
(1) 水泵的密封损坏。
(2) 水泵叶轮损坏。
(3) 水泵吸水室和出水室之间的挡水内隔损坏、泵头挡水隔磨平。
(4) 水泵叶轮和泵壳的间隙过大。
2.2.1. 2 故障诊断与排除方法[2]
(1) 检查水泵的吸水口垫、出水口垫、叶轮盖垫等是否有损坏, 如有损坏更换新垫。
(2) 检查水泵的叶轮是否完好, 如有损坏, 更换新叶轮, 更换时要清除泵内残余的杂质, 以免再次损坏新叶轮。
(3) 水泵吸水室和出水室之间的挡水内隔是否完好及泵头挡水隔是否完好, 如有损坏, 修复或更换新水泵。
(4) 检查水泵叶轮和泵壳的间隙是否符合要求, 如配合间隙过大, 修复或更换新的水泵。
2.2.2 故障现象
机壳带电, 控制线路失控, 使电机无法正常工作。
2.2.2. 1 故障原因
导致上述故障现象的因素有以下几个方面: (1) 电动机绕组受潮或绝缘严重老化。
(2) 引出线绝缘老化破损与壳体相碰。 (
(3) 接地不良。
(4) 绕组端部顶端盖接地。
(5) 水封损坏, 水通过电机轴渗入电机内使电机绝缘性能恶化所致。
2.2.2. 2 故障诊断与排除方法[2]
(1) 对受潮的电动机进行烘干处理;老化的绝缘须及时更新。
(2) 用绝缘带包扎或更新引出线。
(3) 顺接地线查找出原因, 采取相应的措施进行纠正。
(4) 拆下端盖, 找出接地点, 线圈接地点要进行包扎绝缘与涂漆处理, 端盖内壁须用绝缘纸进行衬垫。
(5) 更换水封、烘干电机等方法修复。
3 洒水车水泵的正确使用与维护保养
3.1 洒水车水泵的正确使用
(1) 河沟、池塘作为洒水车水源时, 注意将吸水管端部全部没入水中。为避免吸入石块或较多的泥沙、漂杂物, 吸水时严禁将过滤装置拆下。如果选择的水源水深较浅, 需要事先将吸水处挖深一些, 保证不含有杂物及不进空气。不同洒水车的水泵对水源的要求也不相同, 清水泵要求水中不能有杂质, 浊水泵则要求水中不能有石块和过多的泥沙。
(2) 离心式水泵每次吸水前, 必须向水泵内加入一定量的引水, 加完后必须关闭加水口。自吸式水泵第一次使用时, 需要加引水, 以后则不必再加引水。
(3) 吸水时进水管系统必须保持一定的真空度, 才能将水吸入箱内。进水管系统一定要可靠密封, 软管不能有破损, 硬管不能有裂纹, 否则将产生漏气现象, 造成吸不上水的故障。
(4) 洒水车无论是在吸水前, 还是在洒水前, 取力装置挂挡都必须在停车时进行。
(5) 在天气寒冷时候, 洒水泵一般应拧下放油塞, 将泵内储液释放干净, 以免冻裂泵零部件, 我国北方一般寒冷冬季不再施工, 故在施工结束后, 应立即将水泵及水管内的水排空, 以防后患。
3.2 洒水车水泵的维护保养[4]
(1) 洒水注意事项
洒水车前喷头位置较低, 靠近地面, 喷洒压力较大, 可用于冲洗路面;后喷头位置较高 (洒水车后喷头一般左右各安装一个) , 洒水面较宽, 可用于公路施工洒水, 使用后喷头时, 应将前喷管关闭;使用可调喷头洒水时, 洒水宽度可根据需要调整。洒水宽度越宽, 中间重叠量越少, 洒水密度越均匀。
(2) 润滑与紧固
在使用过程中要定期润滑传动总成各润滑点, 经常紧固各连接处, 以保证正常使用。
(3) 定期排污
洒水车贮水箱设有排污管, 该管的进口为水箱的最低点。经过一段时间的使用, 应定期打开排污管开关, 将罐内积存的杂物排除, 直到水变清为止。
(4) 洒水车水泵如长期停止使用, 则应拆开水泵, 清洗水泵各零件, 并在各加工面上涂上一层防锈油后组装, 妥善保管。
(5) 机械密封在不漏液的情况下, 不必拆开检查。拆卸机械密封时, 应轻拿轻放, 注意清洁, 保护好动、静环表面, 严禁敲击碰撞。机械密封漏液的主要原因大多为动、静环表面拉伤所至。可以对密封端面采用研磨的修复方法, 使镜面恢复;若橡胶密封圈安装不当或老化也将导致漏液, 则应重新安装、调整, 或更换新的机械密封。
4 结束语
随着人们环保意识的增加, 在城市建设中对净化与美化方面的要求越来越高, 对专用洒水汽车的需求也越来越大, 因此, 对专用洒水车中洒水泵常见故障部位检修与维修保养尤为重要。汽车维修人员应具有快速对常见故障诊断的能力, 驾驶人应具有洒水车的正确使用与维护保养的能力, 真正使酒水车在城市建设中起到净化与美化的作用。[4]
参考文献
[1]唐伟, 潘多燕.离心泵振动故障诊断处理一例[J].设备管理与维修, 2013 (4) .
[2]卢有强.液压抽洒水车的研究[J].筑路机械与施工机械化, 2002 (2) .
[3]黄新华.洒水车用泵的改进设计[J].机电工程, 2002 (5) .
煤一期堆场洒水电气改造 篇5
作为某港口年代久远的煤炭一期堆场, 设备和线缆严重老化, 瘫痪时间长久。环境保护面临严重挑战, 需要对洒水除尘系统进行改造。
项目中, 采用现场总线的模式, 从泵房引出MB+总线对现场各个控制箱进行控制。因现场环境复杂, 总线线缆距离太长, 为减少不必要的麻烦和使用的稳定性, 设计选择了六条620米长的皮带线分为六路, 三条以总线方式每传输给主CPU A, 另三条传输给主CPU B, A、B两个CPU通过交换机共同传输给上位机。保证单条总线的距离在1000米左右。
2 引言
煤码头一期工程是我国第一座自行设计和施工的大型现代化煤炭输出码头, 有2万吨级、5万吨级泊位各一个, 可靠泊6万吨级船舶。年设计通过能力1000万吨。煤一期工程堆场面积15.4万m2, 拥有堆场7条。煤一期堆场洒水除尘系统担负着堆场的洒水降尘任务, 是重要的环保设施。进行本次煤一期堆场洒水除尘系统改造项目, 通过对堆场洒水除尘系统现状调查, 掌握洒水除尘系统的现状与问题, 为改善堆场的洒水功能、提高洒水设备效率、节约能源、改善港区及周边环境提供技术支撑。考虑稳定性和维护的方便性, 选择双CPU分别带动三条总线, 双CPU之间再经过以太网进行数据交换。
PLC主站采用施耐德昆腾系列651系列CPI, 并预留以太网模块, 以方便今后采用有线以太网通讯方式相互联网通讯。主机和存储器带有失电保护, 并应留有存储器容量的20%的余量;I/O模块留有所需I/O数量20%的余量。现场子站箱采用施耐德公司的Advantys STB系列I/O模块, 通过控制线、信号反馈线与相邻的两个喷枪进行信号采集, 再以总线方式和前后子站通讯。泵房PLC主站、现场48个控制子站箱以总线的方式将分布在6条线上的96颗喷枪信号联系起来。大大减少从现场到泵房的控制电缆的数量。大大节约成本。考虑MB+总线最远距离1800米, 为保证使用的稳定性, 更保证信号传输, 增加一套主PLC CPU配置, 实现一主一副两套CPU之间通过交换机进行交换, 再由主CPU通过以太网与上位机进行通讯。
3 关键技术
两套CPU之间的数据交换, 需要伴随着相关的从站地址排布与分配。在分配过程中, 每套CPU总线接口及其所附带的总线模块接口, 需要设置peer cpo总线通讯模式, 现场每个STB子站通讯模块配备32K储存卡。
4 总体方案
4.1 线路布置
结合现场6条620米长的皮带线, 沿线分散的96颗喷枪的实际情况, 采用工业现场总线的方式, 沿线分布小型I/O子站, 分别收集少数喷枪的信号并给予控制, 实现泵房值班室内上位机监视、采集、传达相关的指令完成现场喷水除尘作用。
从洒水泵房供出三相380V交流电源。各现场控制箱供电电源转接均安装1号枪执行、2号枪执行、摆头、保温、伴热、24V电源多个断路器。实现各种电源全部分开。
每条皮带线设8个控制箱, 分别按照一条总线的方式并行反馈回CPU, 按照堆取线的分别, 将AD1、AD2、AD3三条线分别传输CPU A及其所带的通讯模块。将AQ2、AQ3、AQ4三条线分别传输CPU B及其所带的通讯模块。CPU A和CPU B通过交换机进行数据交换, 再由交换机与上位机通过以太网连接。完成现场电缆线直接连接、MB+总线、以太网几种网络的数据反馈和控制。
现场控制箱子站采用施耐德公司的Advantys STB系列I/O模块, 每条线设8个控制箱, 每个控制箱控制2颗喷枪, 对喷枪站的控制命令有:电动阀开启、关闭、摆头、喷枪站保温指令。反馈信号有:电动阀开限位、电动阀关限位、摆动状态、低温报警、加热运行、现场/远程等信号。现场喷枪站控制分为自动、手动、现场控制三种方式, 现场控制优先级最高。
4.2 远程自动
操作站上位机程序实现远程自动、远程手动、现场控制几种方式。远程自动为6颗喷枪一组顺序喷洒, 顺序自动切换, 每次喷洒的时间可调, 直至全部喷洒一遍。设定可以从任何一组开始完成循环, 洒水前具有选择预设不动作喷枪的功能, 洒水过程中也可以锁掉个别喷枪不动作以应对现场维修或突发情况。
4.3 远程手动
逻辑许可的情况下, 由操作员在上位机上鼠标控制。
现场控制。不考虑控制逻辑, 由维修人员在用现场的按钮、开关控制, 按钮、开关需接入PLC系统。原则上按钮、开关不允许安装在箱体面板上。应考虑当PLC系统故障时, 在现场控制箱可以强制喷枪的动作。
4.4 IFIX组态软件
上位机采用IFIX组态软件, 新的界面与煤一期扩容堆场的画面一致, 组合成一体, 主要内容有:
4.4.1 喷枪的自动组合、单点自动循环、手动及现场各种模式的切换以及手动、现场状态下的喷洒控制。
4.4.2 洒水时间的自由设定。
喷枪在上位机控制画面中, 每棵喷枪有开阀状态、关阀状态、电源状态、低温报警状态、泄空状态、现场/远程选择状态和摆动状态。状态差别用鲜明的颜色区分及报警。
4.4.3 在一个控制开放的平台编写控制程序, 做到维护、修改方便, 并能随时增、减控制内容。
在总线特定的合理距离范围内, 采用双CPU分别负责三条MB+总线, 相应减少链路在的中继器, 降低信号衰减连接点。
经过实践证明, 使用效果比单独CPU长距离总线传输稳定性好, 现场喷洒情况稳定。
5 项目应用、推广情况
5.1 对于距离长, 设备分散的类似项目, 采用总线的方式可以大大节省电线电缆的数量, 节约成本。
5.2 对于距离在相关总线的规定距离之外或者临界状态时, 采用双
CPU独立成总线链路, 再通过以太网或者光纤的方式进行数据交换, 使用得当时, 会让设备运行更加稳定。
5.3 对于程序的配置和编写, 周密、谨慎的考虑到各个环节的细节点, 有利于加大设备的使用寿命、稳定性, 方便维护的方便快捷性。
6 效益分析
6.1 该项目中相对于十万多米的控制电缆, 采用总线的方式, 节省成本不低于20万元。
6.2 项目中所使用的双CPU以太网交换的方式, 对于设备的稳定性,
减少日后因设备不稳定引起的维修次数大大减少, 除尘效果中断时间短。快捷方便性的效益难以计量。S
摘要：本文通过改造煤堆场洒水电气, 对其他煤炭码头洒水电气建造及改造有很强的借鉴作用。
关键词：PLC,数据交换,远程控制
参考文献
洒水车取力器常见故障 篇6
1. 轴承损坏和油封漏油
轴承损坏和油封漏油故障多数是由取力器高温造成,取力器高温的主要原因如下:
(1)在不需使用取力器时(如水罐加水和不洒水时)未能及时摘下。由于取力器的转速非常高,采用的又是飞溅润滑方式,润滑不均匀必然会加重摩擦生热。在润滑和散热不良的双重因素作用下,将使取力器高温,轴承与油封损坏。
(2)取力器进水。进水使润滑油变质、润滑不良,加重摩擦生热,如果发现不及时,会加速取力器各部件的损坏。
遇到此类问题除更换损坏配件外,还要加强使用维修管理。一是要求驾驶员在不使用取力器时将取力器摘下;二是要求维修人员每周定期检查一次取力器油位及油质,发现异常及时添加或更换。
2. 连接齿轮损坏
我单位在用的斯太尔王洒水车和中联重科生产的多功能洒水车都由气动阀控制取力器挂挡,经常因为气路漏气或气动阀故障造成取力器挂挡不到位,最终导致取力器打齿,齿轮异常损坏。
排除方法:彻底检修气路,并更换漏气的配件,使气压保持正常。
3. 输出轴连接部件变形
输出轴连接部件变形是反复的挂挡冲击造成的,如我单位使用的3台多功能洒水车先后出现取力器故障,检查发现连接半圆键严重变形,连接键槽变大。
此时应更换新连接件,并对驾驶员进行规范操作培训。
4. 不脱挡
(1)电磁气阀发热卡滞。遇到此故障应清洗或更换电磁气阀。
(2)压住拨叉的螺母松脱。如果螺母脱落,应把取力器气缸座拆下,换上新锁片,并紧固螺母。
(3)活塞杆上的螺母松脱。检查方法:将取力器气缸后盖拆下,即可查看活塞杆上的螺母是否松脱。若螺母松脱,应重新紧固,穿上开口销。
(4)取力器活塞杆上的弹簧性能减弱或损坏。用手推活塞杆,如感觉有空行程,证明取力器活塞杆上的弹簧已损坏,必须拆下缸座,更换新弹簧。
5. 挂不上挡
(1)气压不足。观察气压表上的数值,若气压低于工作压力时,则要加大油门提高气压;如果气压正常,应检查一下电磁气阀前、后气管是否堵塞,管道是否有破裂漏气,若漏气应检修,使气压保持正常值。
(2)活塞卡滞。此时应拆下取力器气缸,取出活塞杆,检查活塞,依据具体情况更换活塞或O形圈,并清除缸筒内壁污物。
(3)取力器气缸活塞密封圈损坏漏气;更换活塞密封圈。
(4)控制系统故障。如电磁阀不动作,应检查电磁阀的有效性、灵敏度、电路安全性和开关好坏,依据检查结果进行维修或更换。
矿石码头堆场冬季洒水控制技术研究 篇7
近年来随着我国国民经济的发展,对矿石的需求也在逐年增加,各港口新建、扩建了不少矿石堆场,矿石堆场上的矿石在风力的作用下将粉尘带入空气中造成环境污染现象也日益严重,与此同时国家对环境保护的治理力度也在逐年增加。以往一般治理的方法是采用高压喷枪定时对矿堆进行洒水,它既可以防止粉尘的飞扬又可以在夏季时降低矿堆中间的温度防止低燃点矿石的自燃。但是以往的高压喷枪站由于技术上的原因,在港口上往往只能在春、夏、秋季使用,冬季由于气温太低,容易造成管道结冰不能使用,而港口冬季往往风力较大更容易扬尘。因此我们需要对港口洒水系统的设备和控制方法进行研究,以达到节能、环保的要求。根据多年经验,现对码头堆场洒水控制技术做一下探讨,主要有两个部分:喷枪站设备和管网压力自动调节系统。
2 喷枪站冬季洒水技术
喷枪站设备是冬季洒水中具有重要地位的设备之一,由于它是一台控制动作的执行设备,又是安装在露天堆场的两侧,如何能使喷枪站在冬季正常使用将成为冬季洒水系统的技术关键问题之一。以往洒水系统不能在港口冬季使用,其问题多数在喷枪站上,主要原因:(1)土层中水管冻裂。(2)地面以上水管冻裂。
以往喷枪站的结构示意图如图1所示。
在图1中摆动头采用水流驱动叶轮以达到摆动的目的,因此在港口冬季使用时,摆动头往往由于冻住而无法摆动。
针对以往喷枪站所存在的诸多弊端,我们对喷枪站进行了改进设计,新增壳体、拌热带、加热器、温控仪表及温控传感器、泄空阀等设备或器件,将摆动头由水流驱动改为电机驱动。改进后喷枪站的结构示意图如图2所示。
改进后喷枪站的结构与以往喷枪站的结构有很大不同,主要体现在:
(1)壳体
壳体采用两层不锈钢板间填充耐高温材料和保温材料制成,耐高温材料可阻隔1500℃高温,以保证矿堆自燃时喷枪站壳体内部设备不受影响,保温材料保证冬季壳体内部由于有加热器而不会降低到冰点以下。
(2)拌热带和加热器
在喷枪供水管土层的外壁缠绕拌热带,以保证该段供水管不被冻裂;加热器安装在壳体内,以保证壳体内部温度在冰点以上。拌热带和加热器的工作与否由温控仪表自动控制。
(3)温控仪表及温控传感器
温控仪表及温控传感器安装在壳体内部,温控传感器检测壳体内部的温度,当壳体内部温度低于某设定值时温控仪表输出一信号,并自动接通拌热带和加热器的工作电源。
(4)泄空阀
泄空阀设置在电动阀上部的底端,由于喷枪头暴露在空气中,当喷枪停止喷洒时,喷枪头中必然存留水,泄空阀的作用就是将该段管路中的水在喷枪停止喷洒时自动打开,将喷枪头中的水排空,以防止该段管路冻裂或水冻住而不能喷洒,喷枪喷洒时泄空阀自动关闭。
改进后喷枪站的实物图如图3所示。
从图2中我们可以看到,土层段水管用拌热带保温防止该段水管冻裂,地面以上水管罩在壳体内,并在壳体内加装加热器防止该段水管冻裂,拌热带和加热器由温控仪表控制其工作电源,只有在冬季温度低于某设定值时拌热带和加热器才工作,泄空阀是将壳体外部的水管中的水排空,防止该段水管中存水而结冰后冻裂,摆动头的驱动方式改为电机驱动。通过以上改进设计后,使用效果相当满意,完全能满足港口冬季洒水的要求。
3 管网压力自动调节系统
洒水管道压力的稳定性对喷枪喷洒的效果和节约用水具有举足轻重的影响。给喷枪站供水的泵房系统为三用一备共四台泵,每台泵的输出管路均通过一止回阀与供水总管连接,该止回阀虽然有效地防止了停泵时供水总管中水的回流,但对压力自动调节系统的控制提出了很高的要求。每台泵的电机功率为90 k W,扬程35 m,流量为240 m3/h,流量低于240 m3/h时一台泵工作,流量高于240 m3/h而小于480 m3/h时二台泵工作,流量高于480 m3/h时三台泵工作,泵的投切需自动完成,要求调压范围为0.6~1.2 MPa,同时要求四台泵的启动顺序可以自由选择。根据以上要求为了保证压力的稳定性,采用变频调压方案,在变频调压方案中,可以有以下三种构成方案。
(1)一台变频器加三台直接启动方案。由一台变频器控制其中一台泵,其余三台泵连接在工频上。该方案费用最低,泵的投切控制方式可以不通过PLC控制系统即可完成,但泵启动时对电网冲击最大,由于泵房系统中每台泵是通过止回阀与供水总管相连,流量在一台泵与二台泵的临界(240 m3/h)状态或二台泵与三台泵的临界(480 m3/h)状态时会出现变频器频繁启停现象,另外要实现四台泵的启动顺序可以自由选择的要求也比较困难。
(2)一台变频器加三台软启动器方案。由一台变频器控制其中一台泵,其余三台泵连接在软启动器上。该方案费用较低,泵的投切控制方式可以不通过PLC控制系统即可完成。但由于泵房系统中每台泵是通过止回阀与供水总管相连,流量在一台泵与二台泵的临界(240 m3/h)状态或二台泵与三台泵的临界(480 m3/h)状态时会出现变频器频繁启停现象,另外要实现四台泵的启动顺序可以自由选择的要求也比较困难。
(3)三台变频器方案。由三台变频器分别控制三台泵,每台变频器可分别切换到第四台备用电机上。该方案费用较高,泵的投切控制方式需通过PLC控制系统控制。由于泵房系统中每台泵是通过止回阀与供水总管相连,流量在一台泵与二台泵的临界(240 m3/h)状态或二台泵与三台泵的临界(480 m3/h)状态时不会出现变频器频繁启停现象,要实现四台泵的启动顺序可以自由选择的要求非常方便。
3.1 控制方式的实现
由以上比较我们选择三台变频器方案,在此方案中采用三台变频器各自带动一台90 k W水泵,一台90 kW水泵为备用泵,其原理框图如图4所示。
在原理图中泵M4作为备用泵,若其他三台泵中任何一台泵发生故障都可切换到备用泵M4,原接触器切换改为空开实现,空开合分状态返回至PLC,PLC具有对选择泵组合的正确性作出判断,并在选择泵组合错误时,作出出错提示并不允许启动变频器。
在原理图中泵M4作为备用泵,若其他三台泵中任何一台泵发生故障都可切换到备用泵M4,原接触器切换改为空开实现,空开合分状态返回至PLC,PLC具有对选择泵组合的正确性作出判断,并在选择泵组合错误时,作出出错提示并不允许启动变频器。
3.2 泵的启动及调压
管网水压一旦发生下降,压力传感器信号传输到变频器1,此时变频器1自动启动水泵M1,对管网水压进行调节,若无法满足调压要求,自动启动水泵M2调节水压,如果还不满足调压要求,则自动启动水泵M3进行调压。在3台变频器启动相应水泵时,若发生无法启动水泵现象则会自动转到备用水泵M4,然后启动备用泵进行调压。
3.3 泵的停止
当三台变频器均处于工作状态时,PLC控制系统将监视三台变频器的工作频率,一旦三台变频器的工作频率均低于某一设定频率(f0)并持续某一设定时间(t0),PLC控制系统将停止一台变频器(即切泵)。
当二台变频器处于工作状态时,PLC控制系统将监视二台变频器的工作频率,一旦二台变频器的工作频率均低于某一设定频率(f1)并持续某一设定时间(t1),PLC控制系统将再停止一台变频器(即切泵)。
当一台变频器处于工作状态时,PLC控制系统接收到停泵命令后将停止一台变频器(即切泵)。
3.4 控制程序
泵房采用三台变频器控制4个高压泵(其中一台泵作为备用)。高压泵可以随意先启动其中的任何一台,在使用过程中其余两台根据实际情况自动启动停止。由于控制的要求比较高,模式也较多,于是采用了PLC控制。
在程序中,我们最终采用了跟踪水管流量的方法来控制变频器的停止。
通过对当前管道压力的实时监测,可以用来判断是否已经达到预定的压力值,如果没有到达预定的压力设定范围,则将在已经启动的泵达到最大转速范围后启动第二台泵,当压力达到设定范围后,通过转速反馈使变频器工作在同一频率上。如果压力还未达到正常范围,则同样的方法启动第三台变频。第一台变频的启动则需要操作人员手动完成。
停止过程:当前压力在设定压力范围之内,则可以进行正常自动停止模式。当目前的流量小于设定的流量,并且压力也稳定在正常范围后,将自动停止其中的一台变频器,依次类推可以同样方法停止第二台变频。最后一台变频的停止则需要通过上位机手动停止。
4 结语
综合以上我们可以看到,在码头堆场洒水实现全季节洒水是完全可行的,并且通过改进管道供水方式,能够最大程度地实现码头堆场的环保、节能。给企业带来经济效益,同时也符合国家的发展方向。
摘要：文章针对矿石码头堆场洒水环保节能控制技术,提出在原有洒水系统基础上,完善了其喷洒工艺和管道供水的工艺。使之能够最大程度地实现码头堆场的环保、节能,给企业带来了巨大经济效益,同时也符合国家的发展方向。
关键词：矿石堆场,喷枪洒水,冬季洒水,变频恒压供水,节能环保
参考文献
[1]袁佳楠.秦皇岛港煤炭堆场洒水除尘控制系统[J].港口科技,2007(6).
[2]王丹,王传瑜,等.煤炭堆场防风抑尘集成技术的应用[J].环境科学与技术,2010(s1).
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