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摘要：对煤矿井下泵房各台排水泵、射流系统、抽真空系统、各类故障检测系统、管道电动阀门以及各高压电磁启动器等装置实施PLC自动控制及运行参数自动检测，动态显示，并将数据信息传送到地面生产调度中心和生产设备控制中心，进行实时监测监控及报警显示、故障历史查询、模拟曲线显示和报表打印。系统通过检测水仓水位、电机电流、电机电压、闸阀开启度、流量、真空度等参数，控制水泵轮换工作，合理调度水泵系统运行。系统通过液晶触摸屏以图形、数据、文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、排水管流量、水泵真空度等参数通过通讯接口与地面网关实现数据交换。该系统具有运行可靠、操作方便 、自动化程度高等特点。
关键词：水泵检测控制运行状态PCL自动化
中图分类号：U464文献标识码： A
一、前言
矿井主排水系统是保证矿井安全的关键设备之一，在煤矿安全生产中有着举足轻重的作用，为增加排水设备安全运行的可靠性，提高设备自动化程度，郭屯煤矿对井下中央泵房的排水系统的实际情况实施全自动控制。以往水泵的开停、轮换及检控完全有人工操作。该方式对操作人员来说繁琐复杂，误操作率较高。水位的监测、水泵的开停及选择均有人工完成，还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵，这将严重影响井下中央排水泵房的管理水平和经济效益的提高，原有的水泵控制和管理方式落后，自动化程度低以及落后的控制方式严重制约着矿井的生产能力和发展水平。郭屯煤矿中央泵房从设计到自动化控制，整个泵房自动控制系统采用地面、井下集中监测、控制的方式，可以实现煤矿井下泵房各种设备的实时数据采集，精确计算以及可靠的自动控制和保护，形成一个完善的自动监测与控制网络系统。
二、泵房控制系统结构设计
1、水泵控制对象和保护对象：
（1）水泵自动控制系统：
实现水泵运行自动化,保证水泵安全稳定运行。水泵自动控制系统包括数据采集、水泵自动轮换、水泵自动控制、状态动态显示、故障报警和数据上传等6个部分。如下图所示
1.1、数据采集与检测：
系统采集与检测的数据：电机电流、电机温度、水泵轴温、闸阀开度、出水口压力、水仓水位、主排水管流量、吸水管真空度、电动闸阀的开关限位、电动球阀状态、电机状态、电机故障点、射流及真空泵工作状态等。
数据主要是由各传感器采集后送入PLC处理;PLC则按录入的运用程序进行处理各类数据;发出各类操作与执行指令同时将处理后的相关数据通过网络传送至其它监控设备.
1.2、水泵自动转换：
为了防止备用泵、电气设备和备用管路长期不用而导致设备受潮或出现其他故障而不能及时投入以至影响矿井排水安全，本系统程序设计水泵自动轮换工作;控制程序将水泵启停次数及运行时间等参数自动记录累计，系统根据这些运行参数按一定规律自动启、停水泵，使各水泵及其管路的使用率分布均匀，当水泵在启动或运行过程中出现故障时，系统自动停止故障水泵、投入新的水泵排水，实现水泵自动转换工作，同时系统自动发出声光报警，并在操作屏和地面操作站上动态闪烁显示，记录故障，达到有故障早发现、早处理。启、停原则:休息时间最长的泵优先启动;工作时间最长的泵优先停机。
1.3、自动控制：
系统控制设计选用了西门子S7300 PLC为控制主站，该PLC为模块化结构，由CPU315-2DP、数字量I/O、模拟量输入、通讯口等模块构成。PLC自动化控制系统根据水仓水位的高低或者根据用户设定的时间段来建立数学模型，合理调度水泵，自动准确发出启、停水泵的命令，控制水泵运行。
本系统可以按用户设定的时间段内排水,以节约能源;但水位超过设定的警戒水位时系统自动进入排水状态,当水位下降至警戒低水位后又自动进入分时段排水状态.这样既可以实现在用电低峰和一天中电价最低时开启水泵，用电高峰和电价高时停止水泵运行，以达到避峰填谷及节能的目的又能保证矿井水位安全。
1.4、动态显示：
就地动态显示选用贝尔人机界面作为操作屏，地面操作站系统动态显示采用国际主流的组态软件开发，系统通过图形动态显示水泵、真空泵、电动球阀和电动闸阀等的运行状态，采用改变图形颜色和闪烁功能进行事故报警，直观地显示电动球阀和电动闸阀的开闭位置，实时显示负压、正压、电机工作电流、主排水管流量、水仓水位等。
采用图形、趋势图和数字形式直观地显示排水管路的瞬时流量及累计流量、电机温度等动态值，超限报警，自动记录故障类型、时间等历史数据，并通过每台水泵的流量计算出水泵的有效功率，以提醒巡检人员及时检修或更换水泵。
1.5、通讯接口：
PLC通过RS485方式与操作屏进行通讯，将水泵机组的工作状态与运行参数传至操作屏;完成各数据的就地动态显示并由井下光纤，将水泵机组的运行状态、参数传至地面生产指挥调度中心或机电控制中心，在地面生成图形、趋势图和数字形式等直观的界面信息，在地面监控中心有上位机，上位机通过OPC接入全矿井安全生产自动化控制网，管理人员在地面即可掌握井下主排水系统设备的所有检测数据及工作状态，又可根据自动化控制信息，实现井下主排水系统的四遥，并为矿领导提供生产决策信息。监控主站可动态显示主排水系统运行的模拟图、运行参数图表，记录系统运行和故障数据，并显示故障点。
（2）水泵自动控制主站与分站：
控制系统主站就由双PLC、彩色人机液晶显示界面、网络交换机、本安鼠标等组成;可显示各工作状态界面、各参数设置界面、各控制界面、各故障记录界面、各曲线分析界面、各用户密码设置界面、各分站相关界面等;主站负责水仓水位数据采集同時向各分站发出启、停指令;本主站具有RS485通讯接口，通过以太网或工业总线接口与上级监控系统、下级各分站完成通讯，实现远距离监控。分站由PLC、控制输出放大器、电源等组成;负责对原始一次信号的采集与传输，包括所需的电气参数、水泵系统工作状态、故障信号等。同时接受主站监控系统传来的各种动作指令和保护调试指令并可靠执行，实现远方操作或自动化运行控制、接受解锁命令后能修改参数设定等。
（3）水位检测、流量检测：矿用液位传感器、超声波流量计信号接入。
（4）射流系统：真空度检测、射流电动球阀控制、排气管路电动球阀控制等。
（5）抽真空系统：抽真空电机控制、排气管路电动球阀控制、真空度检测等。
（6）有底阀水泵的控制：灌引水、开泵。
2、水泵操作：
单台水泵自动启动的过程为：启动抽真空系统或射流系统、检测真空度、启泵、检测水泵出水口压力与电机电流、打开水泵出水口电动阀。
停机过程则为先关水泵出口电动阀 ,后通过启动柜停止水泵。
2.1、运行前状态检测：
开泵前检查待开水泵的高压柜及电机综保的供电状态;待开水泵的负压、正压、工作电流、正压电动闸阀状态;水仓水位实际高度，本台水泵有无故障或设置呈备用与检修状态。
2.2、水泵启动：
系统根据水仓水位的实际高度与设定高度来启、停水泵，其启动方式有三种：
1、自动：将工作方式选择开关打在“自动”位置；当水仓水位高于上限水位时，将自动选定射流系统或抽真空系统引水;负压正常后按照所设定的运行程序，自动启动待开水泵。
在“自动”位置时若排水的定时时段设定成24小时则是全“自动”运行;否则是按用户设定的时间段内运行;但前提条件是:水仓水位没有超过设定的警戒水位;无论何时一旦水位超过设定的警戒水位系统立即进入“自动”状态,此时只有水位低于警戒低水位之后又立即进入时控状态。
2、半自动：工作方式选择开关打在“半自动”位置；选定排水管路；选定待开水泵，并确定射流管路；点击待开水泵的启动按钮，计算机将按照所设定的运行程序，自动启动待开水泵。
3、手动：工作方式选择开关打在“手动”位置；点击选定排水管路，打开管路闸阀；点击选定待开水泵，并确定射流管路；点击开启射流或抽真空；观察负压值，确认泵体内已充水(否则不能进行下一步操作)；点击启动电机；点击打开所启动水泵的出水口电动闸阀，并观察电机、水泵运转情况是否正常；点击关闭射流或抽真空。
2.3、水泵运行：
1、水泵在运行期间，系统会适时监测以下数据。电压不得超过额定值的正负5％，电流不得超过额定值。观察负压、正压、电机电流、主排水管流量的变化情况。观察各动态适时显示数据的变化情况。电机与水泵温度变化;
2、水泵在运行期间出现下列情况之一时会停机报故障并转换。水泵不上水；(负压、正压、电机电流等异常)。水泵或电机有异状；(温度、振动异常)。主排水管流量异常;(水泵效率过低或漏水)
2.4、水泵正常停泵
与启动相对应，正常停泵方式也有三种：
1、自动：水泵在“自动”工作方式下运行，当水仓水位低于设定的下限水位时，系统将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵。在时段控制下,水泵的停机受停机低水位与时段双重控制;如:在定时时段内水位到达停机低水位时水泵按照所设定的停泵程序自动停止运行;水仓水位没有到达停机低水位但时间已进入非排水时段此时水泵也会按照所设定的停泵程序自动停止运行.
2、半自动：水泵在“半自动”工作方式下运行，需要停泵时，操作人员点击“关”旋钮，系统将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵。
3、水泵在“手动”工作方式下运行，需要停泵时，操作人员按照下列顺序操作：点击关闭出水管路电动闸阀；点击关闭水泵出水口电动闸阀，严禁阀门在开通位置停机；待阀门关闭到位后，点击停电动机。
2.5、水泵故障停泵
1、水泵在“自动”和“半自动”工作方式下运行，当发生故障时，系统将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵同时报警、自动进入故障状态、自动记录、自动转换至另一台泵运行;本台水泵在没排出故障且解除故障状态之前将不会参与运行!本台水泵的所有启、停操作无效。
2、水泵在“手动”工作方式下运行，当发生故障需要停泵时，需要按下列顺序操作。点击关闭管路和水泵出水口的电动闸阀，严禁阀门在开通位置停机。待阀门关闭到位后，点击停电动机。
3、故障停泵后，查明故障原因并排出故障后通过密码进入“故障复位”操作界面进行“故障复位”操作;这之后停止本台水泵的故障报警;故障报警记录字体颜色由黑色变成灰白色,本台水泵恢复常态!将参与正常的转换、循环、同步运行等. 对本台水泵的所有启、停操作恢复正常。
三、系统功能及特点
1、PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序具有结构清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。
2、PLC自动检测水位并根据用户设定的参数，合理地调度水泵运行。
3、系统根据水位、工作与休息时间长短、水泵所处状态的原则，自动实现水泵的轮换与转换工作。
4、系统具有通讯接口功能，PLC可同时与操作屏及地面监测监控主机其它分机通讯，传送数据，交换信息，实现水泵自动监控功能。
5、系统可根据投入运行泵组的位置，自动选择启动射流泵，若在程序设定的时间内达不到真空度立即选择抽真空，若还是达不到真空度要求,便有报警输出。
6、在操作屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况，实时显示水位、流量、压力、温度、电流、等参数，超限报警，故障点自动闪烁。具有故障记录，支持历史数据查询等功能。
7、系统保护功能有以下几种：
超温保护：水泵长期运行，当轴承温度或定子温度超出允许值时，通过温度保护装置及PLC 实现超限报警。
流量保護：当水泵启动后或正常运行时，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停止运行，自动转换为启动另一台水泵。
电动机故障：监视水泵电机的工作电流、漏电、低电压等电气故障，并参与控制。
电动闸阀故障：由闸阀的限位、开度指示检测故障，并参与水泵的联锁控制。
8、系统控制具有自动、半自动和手动3种工作方式。自动时，由PLC检测水位、时段及有关信号，自动完成各泵组运行，不需人工参与；半自动工作方式时，由工作人员选择某台或几台泵组投入，PLC自动完成已选泵组的启停和监控工作(即一键启、停控制)；手动方式为:操作人员人按启动、停机过程的顺序逐步点击控制，当某台水泵及其附属设备发生故障时，该泵组将自动退出运行，不影响其它泵组正常运行。系统内部自动禁止该泵的启、停操作;设备检修时，请将设定成:“未连接”或关断系统工作电源。
四、结语
根据排水泵的工作要求及以后实现煤矿综合自动化的需要等考虑，对排水系统实行远程监控和就地控制，把所监测到的信号经传感器检测，送入主站的S7-300与分站的S7-200西门子PLC中, PLC的信息通过光电转换模块转换,数据信息和控制信息通过工业以太网进行传输，通过矿井光纤传输至地面上位机中，实现集中控制。上位机具备双机热备功能，可显示与控制水泵系统工作状态模拟图,各种运行参数和电气参数等;同时可进入安全生产指挥中心、公司局域网,与公司信息共享，从而实现公司管理的科学化、制度化、体系化、现代化要求。
矿井综合信息化建设目标：通过优化矿井的生产相关资源综合管理调控能力，建立郭屯矿井检测、控制管理一体化、基于网络的信息化系统集成，以实现全矿生产各环节的控制自动化，安全生产综合调度指挥和业务流程网络化、行政办公无纸高效化。高标准、高起点、建设一流数字化矿山。
参考文献：
1. 舒志兵, 曾孟雄, 卜云峰. 机电一体化系统设计与应用. 北京：电子工业出版社，2007
2. 梁景凯, 盖玉先. 机电一体化技术与系统.北京: 机械工业出版社,2007
3. 姜培刚, 盖玉先. 机电一体化系统设计.北京: 机械工业出版社,2003
4.黄筱调，赵松年. 机电一体化技术基础及应用. 北京：机械工业出版社,2003
5. 刘政华. 机械电子学. 湖南：国防科技大学出版社，1999
6.吴晓君，杨向明．电气控制与可编程控制器应用 [M]．北京: 中国建材工业出版社，2004．
7.李道霖．电气控制与PLC原理及应用 [M]．北京: 电子工业出版社，2004．
8.孙玉蓉，周法礼等.矿井提升设备. 北京：煤炭工业出版社，1995
9.牛树仁，陈滋平等.煤矿固定机械及运输设备.北京：煤炭工业出版社，1988
关键词：水泵检测控制运行状态PCL自动化
中图分类号：U464文献标识码： A
一、前言
矿井主排水系统是保证矿井安全的关键设备之一，在煤矿安全生产中有着举足轻重的作用，为增加排水设备安全运行的可靠性，提高设备自动化程度，郭屯煤矿对井下中央泵房的排水系统的实际情况实施全自动控制。以往水泵的开停、轮换及检控完全有人工操作。该方式对操作人员来说繁琐复杂，误操作率较高。水位的监测、水泵的开停及选择均有人工完成，还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵，这将严重影响井下中央排水泵房的管理水平和经济效益的提高，原有的水泵控制和管理方式落后，自动化程度低以及落后的控制方式严重制约着矿井的生产能力和发展水平。郭屯煤矿中央泵房从设计到自动化控制，整个泵房自动控制系统采用地面、井下集中监测、控制的方式，可以实现煤矿井下泵房各种设备的实时数据采集，精确计算以及可靠的自动控制和保护，形成一个完善的自动监测与控制网络系统。
二、泵房控制系统结构设计
1、水泵控制对象和保护对象：
（1）水泵自动控制系统：
实现水泵运行自动化,保证水泵安全稳定运行。水泵自动控制系统包括数据采集、水泵自动轮换、水泵自动控制、状态动态显示、故障报警和数据上传等6个部分。如下图所示
1.1、数据采集与检测：
系统采集与检测的数据：电机电流、电机温度、水泵轴温、闸阀开度、出水口压力、水仓水位、主排水管流量、吸水管真空度、电动闸阀的开关限位、电动球阀状态、电机状态、电机故障点、射流及真空泵工作状态等。
数据主要是由各传感器采集后送入PLC处理;PLC则按录入的运用程序进行处理各类数据;发出各类操作与执行指令同时将处理后的相关数据通过网络传送至其它监控设备.
1.2、水泵自动转换：
为了防止备用泵、电气设备和备用管路长期不用而导致设备受潮或出现其他故障而不能及时投入以至影响矿井排水安全，本系统程序设计水泵自动轮换工作;控制程序将水泵启停次数及运行时间等参数自动记录累计，系统根据这些运行参数按一定规律自动启、停水泵，使各水泵及其管路的使用率分布均匀，当水泵在启动或运行过程中出现故障时，系统自动停止故障水泵、投入新的水泵排水，实现水泵自动转换工作，同时系统自动发出声光报警，并在操作屏和地面操作站上动态闪烁显示，记录故障，达到有故障早发现、早处理。启、停原则:休息时间最长的泵优先启动;工作时间最长的泵优先停机。
1.3、自动控制：
系统控制设计选用了西门子S7300 PLC为控制主站，该PLC为模块化结构，由CPU315-2DP、数字量I/O、模拟量输入、通讯口等模块构成。PLC自动化控制系统根据水仓水位的高低或者根据用户设定的时间段来建立数学模型，合理调度水泵，自动准确发出启、停水泵的命令，控制水泵运行。
本系统可以按用户设定的时间段内排水,以节约能源;但水位超过设定的警戒水位时系统自动进入排水状态,当水位下降至警戒低水位后又自动进入分时段排水状态.这样既可以实现在用电低峰和一天中电价最低时开启水泵，用电高峰和电价高时停止水泵运行，以达到避峰填谷及节能的目的又能保证矿井水位安全。
1.4、动态显示：
就地动态显示选用贝尔人机界面作为操作屏，地面操作站系统动态显示采用国际主流的组态软件开发，系统通过图形动态显示水泵、真空泵、电动球阀和电动闸阀等的运行状态，采用改变图形颜色和闪烁功能进行事故报警，直观地显示电动球阀和电动闸阀的开闭位置，实时显示负压、正压、电机工作电流、主排水管流量、水仓水位等。
采用图形、趋势图和数字形式直观地显示排水管路的瞬时流量及累计流量、电机温度等动态值，超限报警，自动记录故障类型、时间等历史数据，并通过每台水泵的流量计算出水泵的有效功率，以提醒巡检人员及时检修或更换水泵。
1.5、通讯接口：
PLC通过RS485方式与操作屏进行通讯，将水泵机组的工作状态与运行参数传至操作屏;完成各数据的就地动态显示并由井下光纤，将水泵机组的运行状态、参数传至地面生产指挥调度中心或机电控制中心，在地面生成图形、趋势图和数字形式等直观的界面信息，在地面监控中心有上位机，上位机通过OPC接入全矿井安全生产自动化控制网，管理人员在地面即可掌握井下主排水系统设备的所有检测数据及工作状态，又可根据自动化控制信息，实现井下主排水系统的四遥，并为矿领导提供生产决策信息。监控主站可动态显示主排水系统运行的模拟图、运行参数图表，记录系统运行和故障数据，并显示故障点。
（2）水泵自动控制主站与分站：
控制系统主站就由双PLC、彩色人机液晶显示界面、网络交换机、本安鼠标等组成;可显示各工作状态界面、各参数设置界面、各控制界面、各故障记录界面、各曲线分析界面、各用户密码设置界面、各分站相关界面等;主站负责水仓水位数据采集同時向各分站发出启、停指令;本主站具有RS485通讯接口，通过以太网或工业总线接口与上级监控系统、下级各分站完成通讯，实现远距离监控。分站由PLC、控制输出放大器、电源等组成;负责对原始一次信号的采集与传输，包括所需的电气参数、水泵系统工作状态、故障信号等。同时接受主站监控系统传来的各种动作指令和保护调试指令并可靠执行，实现远方操作或自动化运行控制、接受解锁命令后能修改参数设定等。
（3）水位检测、流量检测：矿用液位传感器、超声波流量计信号接入。
（4）射流系统：真空度检测、射流电动球阀控制、排气管路电动球阀控制等。
（5）抽真空系统：抽真空电机控制、排气管路电动球阀控制、真空度检测等。
（6）有底阀水泵的控制：灌引水、开泵。
2、水泵操作：
单台水泵自动启动的过程为：启动抽真空系统或射流系统、检测真空度、启泵、检测水泵出水口压力与电机电流、打开水泵出水口电动阀。
停机过程则为先关水泵出口电动阀 ,后通过启动柜停止水泵。
2.1、运行前状态检测：
开泵前检查待开水泵的高压柜及电机综保的供电状态;待开水泵的负压、正压、工作电流、正压电动闸阀状态;水仓水位实际高度，本台水泵有无故障或设置呈备用与检修状态。
2.2、水泵启动：
系统根据水仓水位的实际高度与设定高度来启、停水泵，其启动方式有三种：
1、自动：将工作方式选择开关打在“自动”位置；当水仓水位高于上限水位时，将自动选定射流系统或抽真空系统引水;负压正常后按照所设定的运行程序，自动启动待开水泵。
在“自动”位置时若排水的定时时段设定成24小时则是全“自动”运行;否则是按用户设定的时间段内运行;但前提条件是:水仓水位没有超过设定的警戒水位;无论何时一旦水位超过设定的警戒水位系统立即进入“自动”状态,此时只有水位低于警戒低水位之后又立即进入时控状态。
2、半自动：工作方式选择开关打在“半自动”位置；选定排水管路；选定待开水泵，并确定射流管路；点击待开水泵的启动按钮，计算机将按照所设定的运行程序，自动启动待开水泵。
3、手动：工作方式选择开关打在“手动”位置；点击选定排水管路，打开管路闸阀；点击选定待开水泵，并确定射流管路；点击开启射流或抽真空；观察负压值，确认泵体内已充水(否则不能进行下一步操作)；点击启动电机；点击打开所启动水泵的出水口电动闸阀，并观察电机、水泵运转情况是否正常；点击关闭射流或抽真空。
2.3、水泵运行：
1、水泵在运行期间，系统会适时监测以下数据。电压不得超过额定值的正负5％，电流不得超过额定值。观察负压、正压、电机电流、主排水管流量的变化情况。观察各动态适时显示数据的变化情况。电机与水泵温度变化;
2、水泵在运行期间出现下列情况之一时会停机报故障并转换。水泵不上水；(负压、正压、电机电流等异常)。水泵或电机有异状；(温度、振动异常)。主排水管流量异常;(水泵效率过低或漏水)
2.4、水泵正常停泵
与启动相对应，正常停泵方式也有三种：
1、自动：水泵在“自动”工作方式下运行，当水仓水位低于设定的下限水位时，系统将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵。在时段控制下,水泵的停机受停机低水位与时段双重控制;如:在定时时段内水位到达停机低水位时水泵按照所设定的停泵程序自动停止运行;水仓水位没有到达停机低水位但时间已进入非排水时段此时水泵也会按照所设定的停泵程序自动停止运行.
2、半自动：水泵在“半自动”工作方式下运行，需要停泵时，操作人员点击“关”旋钮，系统将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵。
3、水泵在“手动”工作方式下运行，需要停泵时，操作人员按照下列顺序操作：点击关闭出水管路电动闸阀；点击关闭水泵出水口电动闸阀，严禁阀门在开通位置停机；待阀门关闭到位后，点击停电动机。
2.5、水泵故障停泵
1、水泵在“自动”和“半自动”工作方式下运行，当发生故障时，系统将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵同时报警、自动进入故障状态、自动记录、自动转换至另一台泵运行;本台水泵在没排出故障且解除故障状态之前将不会参与运行!本台水泵的所有启、停操作无效。
2、水泵在“手动”工作方式下运行，当发生故障需要停泵时，需要按下列顺序操作。点击关闭管路和水泵出水口的电动闸阀，严禁阀门在开通位置停机。待阀门关闭到位后，点击停电动机。
3、故障停泵后，查明故障原因并排出故障后通过密码进入“故障复位”操作界面进行“故障复位”操作;这之后停止本台水泵的故障报警;故障报警记录字体颜色由黑色变成灰白色,本台水泵恢复常态!将参与正常的转换、循环、同步运行等. 对本台水泵的所有启、停操作恢复正常。
三、系统功能及特点
1、PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序具有结构清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。
2、PLC自动检测水位并根据用户设定的参数，合理地调度水泵运行。
3、系统根据水位、工作与休息时间长短、水泵所处状态的原则，自动实现水泵的轮换与转换工作。
4、系统具有通讯接口功能，PLC可同时与操作屏及地面监测监控主机其它分机通讯，传送数据，交换信息，实现水泵自动监控功能。
5、系统可根据投入运行泵组的位置，自动选择启动射流泵，若在程序设定的时间内达不到真空度立即选择抽真空，若还是达不到真空度要求,便有报警输出。
6、在操作屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况，实时显示水位、流量、压力、温度、电流、等参数，超限报警，故障点自动闪烁。具有故障记录，支持历史数据查询等功能。
7、系统保护功能有以下几种：
超温保护：水泵长期运行，当轴承温度或定子温度超出允许值时，通过温度保护装置及PLC 实现超限报警。
流量保護：当水泵启动后或正常运行时，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停止运行，自动转换为启动另一台水泵。
电动机故障：监视水泵电机的工作电流、漏电、低电压等电气故障，并参与控制。
电动闸阀故障：由闸阀的限位、开度指示检测故障，并参与水泵的联锁控制。
8、系统控制具有自动、半自动和手动3种工作方式。自动时，由PLC检测水位、时段及有关信号，自动完成各泵组运行，不需人工参与；半自动工作方式时，由工作人员选择某台或几台泵组投入，PLC自动完成已选泵组的启停和监控工作(即一键启、停控制)；手动方式为:操作人员人按启动、停机过程的顺序逐步点击控制，当某台水泵及其附属设备发生故障时，该泵组将自动退出运行，不影响其它泵组正常运行。系统内部自动禁止该泵的启、停操作;设备检修时，请将设定成:“未连接”或关断系统工作电源。
四、结语
根据排水泵的工作要求及以后实现煤矿综合自动化的需要等考虑，对排水系统实行远程监控和就地控制，把所监测到的信号经传感器检测，送入主站的S7-300与分站的S7-200西门子PLC中, PLC的信息通过光电转换模块转换,数据信息和控制信息通过工业以太网进行传输，通过矿井光纤传输至地面上位机中，实现集中控制。上位机具备双机热备功能，可显示与控制水泵系统工作状态模拟图,各种运行参数和电气参数等;同时可进入安全生产指挥中心、公司局域网,与公司信息共享，从而实现公司管理的科学化、制度化、体系化、现代化要求。
矿井综合信息化建设目标：通过优化矿井的生产相关资源综合管理调控能力，建立郭屯矿井检测、控制管理一体化、基于网络的信息化系统集成，以实现全矿生产各环节的控制自动化，安全生产综合调度指挥和业务流程网络化、行政办公无纸高效化。高标准、高起点、建设一流数字化矿山。
参考文献：
1. 舒志兵, 曾孟雄, 卜云峰. 机电一体化系统设计与应用. 北京：电子工业出版社，2007
2. 梁景凯, 盖玉先. 机电一体化技术与系统.北京: 机械工业出版社,2007
3. 姜培刚, 盖玉先. 机电一体化系统设计.北京: 机械工业出版社,2003
4.黄筱调，赵松年. 机电一体化技术基础及应用. 北京：机械工业出版社,2003
5. 刘政华. 机械电子学. 湖南：国防科技大学出版社，1999
6.吴晓君，杨向明．电气控制与可编程控制器应用 [M]．北京: 中国建材工业出版社，2004．
7.李道霖．电气控制与PLC原理及应用 [M]．北京: 电子工业出版社，2004．
8.孙玉蓉，周法礼等.矿井提升设备. 北京：煤炭工业出版社，1995
9.牛树仁，陈滋平等.煤矿固定机械及运输设备.北京：煤炭工业出版社，1988