基于S7-300的井下泵房自动化排水系统设计提升煤矿安全与效率

该篇论文深入探讨了基于西门子S7-300的井下中央泵房自动化排水系统的设计。作者臧其亮、燕文娟和顾森针对我国煤矿井下泵房普遍存在的人工控制效率低下、安全风险较高的问题，提出了创新的优化控制策略。他们设计的系统采用S7-300可编程逻辑控制器（PLC）作为核心控制器，构建了分布式网络控制系统，通过光纤与地面的上位机连接，实现了远程监控和数据归档，显著提升了煤矿泵房的自动化水平。 首先，论文强调了矿井排水系统的重要性，它不仅关乎煤矿生产的关键设备运行，也是电力消耗大户，对安全生产和成本控制具有决定性作用。针对现有的问题，设计的系统具备以下关键功能： 1. 自动化操作：系统能根据工作需求、水仓水位和工作时间等因素智能控制水泵的启停，确保水位始终保持在安全范围内，减少人工干预的必要性。 2. 磨损均衡：通过自动轮换工作，均衡各台水泵的磨损，提高设备使用寿命和整体安全性。 3. 节能优化：考虑电网负荷和峰谷电价，系统采用“避峰填谷”的策略，合理调度水泵运行，降低电费支出，提升电力资源利用率。 4. 参数监测：实时监测水泵和电机的工作参数，有助于科学评估水泵性能，为维护保养提供依据，降低故障风险。 5. 抗干扰设计：系统采取有效抗干扰措施，并强化软件层面的抗干扰能力，确保在复杂环境下的稳定运行，避免因干扰导致的误操作。 6. 数据记录与管理：通过远程监控，实现数据的实时传输和存储，便于数据分析和决策支持，进一步提升管理效率。 这篇论文的研究成果对于改进我国煤矿井下泵房的自动化管理水平，保障生产安全，降低运营成本，具有重要的实践价值和理论贡献。