四川成都工作面乳化液泵自动配液与控制系统

四川 成都工作面乳化液泵自动配液与控制系统

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节能型自动控制系列乳化液泵

    节能型自动控制系列乳化液泵是煤矿高产高效采煤工作面不可缺少的液压动力源。泵的工作介为含3-5%乳化油的中性水溶液或清水，其流和压力能够满足国内外采煤工作面要求。为加快采煤工作面支护设备的移架速度，为采煤工作面高产、高效提供了可靠的保。

    泵配套了我公司新研制的由PLC控制、12吋彩液晶显示屏显示工况的KXJR4-127型 矿用隔兼本安全型乳化液泵用控制箱，该控制箱由自动控制部分、自动配液部分、综合保护部分、数据传输部分组成。

于单片机的煤矿乳化液泵

自动控制保护系统的设计

目前，煤矿采煤工作面乳化液泵的操作普遍

采用人工控制。操作人员需要完成泵的启停操

作、乳化液泵曲轴箱的温度检测、乳化液的配制、乳

化液箱水位控制等操作过程。由于操作人员劳动强

度大及操作人员操作水平的不同，容易造成乳化液

泵吸空、乳化液配比不合理、坏乳化液泵曲轴箱等

故障。

本文结合南京某煤矿机械厂技术改造项目，介

绍了一种于单片机控制的煤矿乳化液泵系统。

该系统满足了采煤工作面乳化液泵的自动控制和

保护要求，为采煤工作面乳化液泵的安全运行提

供了可靠保障。

1乳化液泵系统结构

乳化液泵系统主控制芯片为Philips的

P87LPC768单片机，其中3片单片机分别负责3台

乳化液泵的运行和数据采集，1片单片机作为整个

系统的主体控制。ATS48软启动器用于启动／停止

泵的拖动电机，3台泵共用1台软启动器，ATS48和

单片机控制系统通过电缆电连接。安装在泵高压出

口的压力变送器通过电缆与单片机电连接，用于检

测系统出口压力。安装在泵体上的温度传感器

Ptl00热电阻、压力变送器、液位传感器与单片机电

连接，用于检测泵体冷却润滑油的状况，以保护设

备。安装在乳化液箱上的液位传感器，与单片机电

连接，用于检测乳化液箱的液位，供单片机决定何时

开始配液补液。乳化液泵系统结构如图1所示。

2控制方式及原理

四川 成都工作面乳化液泵自动配液与控制系统​

该系统控制分为主机控制、乳化液箱控制以及

泵体的保护控制3个部分。

2．1 主机控制

主机控制分为自动、手动和检修3种状态。自

动状态下3台泵的控制完全由单片机进行，手动状

态下由操作员通过相应的按钮控制泵，检修状态

下泵不能启动。

泵的拖动电机的启动和停车通过软启动实现，

以减小对电网的冲击和节省电能。根据泵功能，

整个泵系统中，有1台泵始终处于正常工作状态，

1台泵在系统出口压力不足时作为补充，l台泵作为

系统的备用泵，在有泵发生故障时投入运行，保系

统正常工作。

(1)自动控制方式

自动控制方式是操作员通过调整操作面板上相

应的开关来启／停泵，泵启动后由单片机自动控

制，不需要操作员进行干预，当有故障发生时，会自

动停止泵工作。通过软件编程，在LED显示屏上

以数字和字母组合直观地显示整个泵的工作情况

和整个系统的工作参数，显示的主要参数有系统出

口压力、泵体温度、泵体曲轴箱润滑油油位和油压、

乳化液箱液位等。

在自动工作状态下，在操作面板上按下“ON”按

钮，1#泵启动，间隔一定时间，泵进入稳定运行状态

为工作面输送乳化液。当工作面用液增大、压力

传感器检测到系统出口压力小于设定时，单片机启

动2#泵给系统增压。当工作面用液减小，系统

压力超出正常工作范围时，单片机停止2#泵工作，

且打开卸载管路的电磁阀，使乳化液回流到乳化液

箱以便减压。3#泵为备用泵，当1#泵或2#泵出

现故障时，单片机控制3#泵自动启动以保系统

正常工作。四川 成都工作面乳化液泵自动配液与控制系统

另外，为了保3台泵的使用寿命及减小检修

，控制系统在每次启动泵时在3台泵中轮换启

动。如：泵次启动时，1#泵首先启动，2#泵

作为增压用泵，3#泵为备用泵。在泵停止运行后

再次启动时，控制系统会选择2#泵首先启动，3#

泵作为增压用泵，1#泵为备用泵。

(2)手动控制方式

手动控制方式在单片机出现故障或者人为设置

后生效。在LED显示屏位置下方设置8个按钮开

关，分别用来控制乳化液的配置以及3台泵的启动

和停止。

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