摘 要：通過對綜采工作面乳化液泵站自動控制系統(tǒng)的組成、功能等進行分析，闡述了應用泵站自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點。應用泵站自動控制系統(tǒng)可以提高泵站的使用效率，增加泵站運行的安全性，實現了自動控制、自動配液、綜合保護、遠程監(jiān)控等功能，為實現無人綜采工作面的工作打下了基礎。

關鍵詞：綜采工作面；乳化液泵站；自動控制系統(tǒng)

1 概述

乳化液泵站是綜合機械化采煤工作面的一種重要設備，它是液壓支架和外注式單體液壓支柱的動力源。通過供給壓力液，使各種千斤頂動作，實現液壓支架支撐頂板、推移移動架、調架護壁、側護防倒以及防滑等動作。乳化液泵站由乳化液泵、乳化液箱和其他附屬設備組成，具有控制、過濾及安全保護功能。隨著高產高效綜采工作面的發(fā)展，乳化液泵站也隨之不斷改進。增大乳化液泵站的主要性能參數成為其發(fā)展的總體趨勢，如提高乳化液泵站的壓力和流量、改進機械結構、增強可靠性、應用智能控制技術等。乳化液泵站作為液壓支架的動力源，對其工況的控制檢測尤為重要，原有乳化液泵站的控制系統(tǒng)已不適應要求。

2 泵站電控系統(tǒng)組成

整個泵站電控系統(tǒng)主要由主控制箱、主泵分控制箱、備用泵分控制箱、組合開關箱、變頻器、各種泵電機、各種傳感器、多種電磁閥等組成。水氯離子、電導率、PH值傳感器，乳化液PH值、電導率、濃度傳感器，水流量傳感器，乳化液流量傳感器，回液負壓傳感器，供液壓差傳感器，乳化液液位傳感器，乳化油油位傳感器等傳感器連于主控制箱；潤滑油油位、油壓、油溫傳感器連于乳化液泵分控制箱。兩個高壓反沖洗過濾閥以及電磁供水閥由主控制箱控制，電磁供油閥手動控制，兩個電磁卸載閥由泵分控制箱控制。主控制箱與泵分控制箱、組合開關箱、變頻器通過CAN總線相聯并與主控制臺通訊。如圖1所示。

泵站控制系統(tǒng)的工作原理：

（1）智能型乳化液保障系統(tǒng)中的乳化液泵站可提供兩種控制模式，即：自動操作方式和手動操作方式。在自動操作方式下，系統(tǒng)首先檢測乳化液箱的液位，乳化液濃度和壓力，當檢測到的值符合系統(tǒng)要求事，啟動循環(huán)泵。按全自動停止則所有設備停止運行?？稍趩闻_泵的獨立控制裝置上選擇手動模式啟動泵。這種模式各分控制箱不受主控制箱的控制，完全由人手動控制，泵將連續(xù)作業(yè)（假設沒有跳閘因素），同時主控制箱將顯示那臺泵是手動作業(yè)。（2）整個控制系統(tǒng)由主控制箱和分站控制箱組成，為集散式控制。一臺主控制箱負責完成對整套泵站的監(jiān)控和參數設定，并向地面遠程通訊；兩臺乳化液泵分別有一臺分站控制箱負責監(jiān)控本臺設備并將本地參數傳送到主控制箱，主控制箱與分站控制箱之間通過CAN總線通訊。（3）可以實現對乳化液溫度、液位、濃度、電導率（污染度）、PH值的實時監(jiān)測。當檢測的數據不在系統(tǒng)允許范圍內則報警并作相應的處理。在水處理環(huán)節(jié)針對水氯離子的含量、電導率、PH值都進行了監(jiān)測，當監(jiān)測的這些量超出設定范圍時，在主控制臺上報警并顯示故障記錄。在過濾站供液管道安裝負壓傳感器實時監(jiān)測供液壓差，當壓差超出設定范圍時，進行自動反沖洗。負壓傳感器實時監(jiān)測回液管道供液壓差，當壓差超出設定圍時，在主控制臺上報警并顯示故障記錄。（4）主控制箱作為供液系統(tǒng)的指令輸入單元，實現各個電機啟動停止以及供液自動工作流程的運行；模擬量采集板采集乳化液泵站、水處理、過濾站中各個傳感器的狀態(tài)，通過CAN總線與控制器相連，并將所有數據顯示在液晶顯示器上，對整個供液系統(tǒng)的電氣設備進行在線實時監(jiān)測和仿真，實現控制參數設置和故障報警。（5）分站控制箱上裝有啟、停控制鍵和功能選擇鍵， 以及故障和狀態(tài)顯示器。在與主控制箱發(fā)生通訊故障或主控制箱發(fā)生故障不能工作時，分站控制箱能獨立的對泵站相應設備的運行進行監(jiān)控。（6）乳化液泵站控制器、傳感器、變頻器、組合開關箱等都是智能節(jié)點，它們與主控制箱通過CAN總線進行通訊，各分控制箱、變頻器和傳感器實時采集各智能終端的信息，由主控制箱對各個設備運轉情況進行全面監(jiān)控，并作必要的信息統(tǒng)計和存儲。通過主控制箱上鍵盤按鍵，由CAN總線傳輸給相應的智能終端，從而執(zhí)行相應的動作指令，即每個控制單元都將本單元的信息數據發(fā)送到CAN 總線上，同時接收其它單元的信息數據。當系統(tǒng)出現一般故障時（例如水位低） ，系統(tǒng)報警并采取相應操作（例如補水）；當系統(tǒng)出現停機故障（例如潤滑油溫度過高）時，系統(tǒng)報警并停機。

3 實行自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點

乳化液泵站應用自動控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：（1）各種傳感器

檢測各個設備狀態(tài)，實時顯示在顯示器上，方便查看。（2）應用自動控制技術，便于工作面設備的集中控制與管理，提升了技術水平。（3）各種設備信息通過CAN總線傳至地面控制室，通過網絡，各級管理人員能夠隨時查看井下泵站設備狀態(tài)，方便維修與管理。

4 結束語

使用具有自動控制系統(tǒng)的乳化液泵站，大大提高了泵站的使用效率，并使泵站運行更加安全，為高產高效工作面液壓支架提供了更加可靠的動力保證。

參考文獻

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作者簡介：劉永剛（1983-），男，漢族，山東壽光人，工程師，碩士，從事盾構機、變頻器、煤炭機械、自動化生產線等設備研發(fā)。