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煤炭是我国主要的一次能源,占我国一次能源消费总量的70%以上。随着我国经济持续稳定增长,对煤炭也将保持快速增长的需求。矿井安全已成为制约煤矿开采的重要关键问题。在煤炭开采过程中,一旦发生透水事故,轻则损坏机电设备,重则水淹巷道,危及工作人员生命。而我在煤矿实地调研时发现,现大部分煤矿井下排水设备、技术相对落后,自动化程度低,主要依靠人工操作来控制排水泵的启停。这种落后的排水系统所存在的弊端和缺陷是不言而喻的。为了进一步推动矿山排水自动化技术水平的进步和发展,本论文就现在煤矿上自动化程度较低的排水技术普遍存在的缺陷,提出了一种基于隔爆兼本质安全型(下文简称:本安型)PLC控制的矿用自动排水装置的设计与研究方案。该排水系统的核心组成部分为综合控制箱、本安型操作台和无底阀阶梯总成。其中,综合控制箱可对PLC、触摸屏、传感器等进行供电,具有对电路的过流、过载、漏电等保护作用,同时连接外部传感器和电动闸阀等执行部分,可对各种类型传感器信号进行采集并转换为本安型信号输出。本安型操作台为自动排水系统的控制部分,内部有本安型PLC以及触摸屏。该排水系统在功能上可实时对水位进行监测,进行自动/手动、本地/远控操作方式的切换,还可根据水位的高低、用电峰值时段进行智能控制开启水泵台数以及启停时间段。本文上位机采用世纪星软件来完成人机交互界面的设计,可把整个排水系统的运行状况、数据充分显示在触摸屏上,同时,还可以进行数据上传、保存、打印。该方案根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》的相关规定以及煤矿井下的实际情况,进行排水系统自动控制方面的设计、制作、实验、运行。整体工作主要包括以下几个方面:传感器的选型方案、隔爆兼本安型综合控制箱的电气原理图设计、无底阀阶梯总成的设计与制作、本安型操作台的配置、控制程序编程、利用组态进行上位机监控等。