Система автоматичного управління водовідливною установкою

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для автоматического управления водоотливными установками шахт. Известны устройства для автоматического управления водоотливными установками и насосами шахт [1] и [2], содержащие датчики уровней, реле, таймеры, диоды, элементы памяти, коммутаторы, резисторы. Недостатками данных устройств является отсутствие возможности наложения автоматического запрета в период максимума энергопотребления, отсутствие цикличности запуска и учета рабочего времени насосов, в также отсутствие достаточного количества информации о состоянии водоотливной установки. Наиболее близким из известных устройств является устройство, приведенное в [2]. Первым недостатком данного устройства является отсутствие возможности автоматического управления запретом и разрешением пуска работы насосов на время максимума энергопотребления, что приводит к большим перегрузкам энергосистем, а следовательно, и неоправданным перерасходам электроэнергии. Вторым недостатком известного устройства является отсутствие возможности гибкого программирования интервала времени максимума энергопотребления, которое для шахт, расположенных в разных районах страны, является неодинаковым и меняется, как правило, ежеквартально. Третьим недостатком данного устройства является отсутствие возможности учета машинного времени работы насоса, что не дает возможности при большом количестве работающих насосов определить отработанное насосом время с целью своевременной постановки его на профилактический ремонт. Четвертым недостатком известного устройства является низкая информационная емкость о работающей или аварийной водоотливной установке (отсутствие информации у диспетчера шахты об уровне воды в водосборнике, расшифровки причины неисправности в водоотливной установке, визуальной сигнализации о наступлении времени предпускового периода). Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей работы системы и увеличение информационной емкости по управлению водоотливной установкой. На фиг.1 - 14 представлена система автоматического управления водоотливной установкой. Система содержит блоки управления насосами 1, датчики давления 2, производительности 3, температуры подшипников 4, закрытия 5 и заклинивания 6 приводов задвижек, включения высоковольтной ячейки 7, блок 8 формирования импульсов очередности запуска и останова работы насосов, датчики нижнего 9, верхнего 10 и аварийного 11 уровней, блок приема и передачи сигналов 12, привод 13 заливочного насоса, приводы задвижек 14 и главных насосов 15, датчики 16 промежуточных уровней, первый линейный узел 17, линию связи 18, второй линейный узел 19, блок 20 передачи и приема сигналов, блок 21 представления информации, блок 22 внепикового управления электродвигателями, блок 23 звуковой сигнализации, блок 24 учета машинного времени работы насосов, программируемый таймер 25, блок 26 формирования импульсов запуска и запрета работы насосов, блок 27 задания программы, индикатор 28 текущего времени и набора программы, блок 29 ручного управления. Блок 29 ручного управления состоит из коммутаторов 30,31,32 и 33, кнопок 34,35 и 36, диодов 37 и 38. Система, приведенная на чертеже (фиг.), работает следующим образом. При достижении воды в водосборнике датчика 10 верхнего уровня, сигнал с него поступает в блок 8. Блок 8 формирует сигнал, который поступает в блок 1 управления насосом для включения в работу привода 13 заливочного насоса. Заливочный насос, подавая воду в главный насос, в течение 200 - 300с, создает в нем необходимое давление для срабатывания датчика 2. По истечении заданного времени с второго выхода блока 8 на вход блока 1 поступает сигнал, который приводит к включению главного насоса, привода 13 задвижки на ее открывание и, при отсутствии производительности, поддержанию во включенном состоянии привода заливочного насоса. При этом сигнал с первого выхода блока 8 снимается. В это время производится контроль включения высоковольтной ячейки, контроль набора производительности двигателем, контроль температуры подшипников, контроль заклинивания задвижки. Если через 10с после подачи сигнала на включение двигателя датчик 7 высоковольтной ячейки не включится, то блок 1 выдаст сигнал аварии в блок 8 для формирования сигнала запуска второго насоса с помощью другого блока 1. Одновременно данный сигнал об аварии и сигнал о причине аварии с выходов блока 1 поступает на вход блока 12, откуда они через линейные узлы 17, 19 и линию связи 18 подаются в блок 20. С блока 20 данные сигналы поступают в блок 21 для представления информации диспетчеру об аварии и ее причине. Если через 60 - 80с после включения двигателя не срабатывает датчик 3 производительности, то блок 1 выдаст сигнал аварии в блок 8 для формирования сигнала запуска второго насоса с помощью уже другого блока 1 и т.д. Информация о наличии уровней от датчиков 9, 10, 11 и 16, о работе главного насоса, об авариях с указанием их причин, через блок 12, где она преобразуется из параллельного в последовательный код, линейные узлы 17, 19, двухпроводную линию связи 18 поступает в блок передачи и приема сигналов 20. В этом блоке информация из последовательного кода, поступившая через линейные узлы 17, 19 и линию связи 18, преобразуется в параллельный. С блока передачи и приема сигналов 20 информация о работе насоса поступает в блок 24 учета машинного времени и блок 22 внепикового управления электродвигателем, а в блок звуковой сигнализации 23 - информация об аварийном уровне от датчика 11 и об общей аварии с блока 1. В блок 22 внепикового управления электродвигателем с блока 20 поступает информация о всех уровнях и работе насосов 15. В блоке 24 учета машинного времени фиксируется время работы насосов путем пуска счетчика по разрешающему сигналу от работающих главных насосов. Блок 23 звуковой сигнализации выдает звуковой сигнал аварийного уровня (одна частота звучания) или аварии насосной установки (другая частота звучания). Работа системы продолжается до снижения воды в водосборнике ниже датчика 9 нижнего уровня, При этом сигнал об отсутствии нижнего уровня поступает с датчика 9 в блок 8, где с интервалом, примерно, в 10 с формируются сигналы на его третьем выходе для подачи в блоки 1 управления насосами. В блоке 1 формируются сигналы включения привода 14 на закрытие задвижки. По закрытию задвижки срабатывает датчик 5, вследствие чего блок 1 выдает сигнал на отключение главного насоса, а соответствующий сигнал поступает через блок 12, линейные узлы 17,19, линию связи 18 и блок 20 для представления информации в блоке 21 о возврате системы в исходное состояние. При необходимости пуск насосов водоотливной установки может быть осуществлен с блока ручного управления 29 путем перевода переключателя 33 (при необходимости и 32) в положение "Ручное" и нажатии кнопки Пуск 1 34 (при необходимости и 35). На блок 20 поступает сигнал Пуск 1 (Пуск 2), которые через линейные узлы 19, 17, линию связи 18 и блок 12 поступают в блок 8, где формируется сигнал в блок 1 управления насосом, который включает в работу привод 13 заливочного насоса 13. В дальнейшем устройство работает аналогично описанному выше при запуске в работу как от датчика 10 верхнего уровня. Дистанционный останов работы насосов может быть осуществлен с блока 29 путем нажатия кнопки 36 Стоп. При этом сигнал с блока 29 через диод 38 поступит в блок 20, откуда он через линейные узлы 17, 19, линию связи 18, блок 12 передается в блок 8. В блоке 8 формируется сигнал для подачи в блок 1, который формирует сигналы включения привода 41 на закрытие задвижки и т.д. В дальнейшем устройство работает аналогично описанному выше как и после достижения воды в водосборнике ниже датчика 9 нижнего уровня. Работа системы в режиме внепикового управления электродвигателем осуществляется следующим образом. Программирование времени внепикового включения и запрета работы насосной установки производится с помощью блока 27. Программа с блока 27 вводится в память программируемого таймера 25, который представляет собой однокристальное программируемое устройство, позволяющее осуществлять запись и хранение 16 временных программ с дискретностью 1мин. Этого объема памяти достаточно для обеспечения в сутки 4 - х сигналов внепикового включения и 4 - х сигналов запрета работы насосной установки. Визуальный контроль вводимой и уже введенной программы осуществляется с помощью индикатора 28 текущего времени и набора программы, который после задания программы используется как индикатор текущего астрономического времени. В запрограммированное время совокупность сигналов с выхода программируемого таймера 25 поступает на вход блока 26 формирования импульсов запуска и запрета работы насосов и на его выходе формируется сигнал импульса запуска. Этот сигнал поступает на вход блока 22 внепикового управления электродвигателем, который вступает в работу. Он в соотве тствии со временем, оставшимся до начала времени максимума потребления электроэнергии, анализирует состояние датчиков 16 промежуточных уровней и в случае необходимости выдает сигналы Пуск 1, который через коммутатора 33 (когда он стоит в положении Автомат) блока 29 ручного управления проходит в блок 20 передачи и приема сигналов и далее в блок 1 аналогично описанному выше. Формирование сигнала запрета работы насоса осуществляется по программе, заложенной в программируемый таймер 25, аналогично сигналу импульса запуска. Совокупность сигналов с выхода программируемого таймера 25 позволяет получить на выходе блока 26 формирования импульсов запуска и запрета работы насосов сигнал запрета работы насоса, который поступает на вход ключа 30 блока 29 ручного управления и при его нахождении в положении Автомат проходит через диод 37 на выход блока ручного управления. При нахождении ключа 30 в положении Ручное, ключом 31 может быть подан сигнал Запрет. Сигнал запрета работы насоса, поступающий от блока 26 формирования импульсов запуска и запрета работы насосов и сигнал Запрет, поступающий от ключа 31 проходят на выход блока 29 ручного управления и производят действия, аналогичные сигналу Стоп от кнопки 36, описанные выше.