在系统正常运行的时候，各类传感器还会一直对水泵系统参数进行监控如： 流量，液位，真空度，出水口压力，水泵电机温度，电机的电压电流等等。这样 可以判断当前系统是否在正常运行。

2。3。2 停机过程

水仓中的水位会随着排水系统的不断运行而降低，当水位降低至低水位时， 系统就会执行停机过程。停机过程与启动过程相反，应先关闭出水闸阀，再关闭 水泵电机，停止系统的运行[11]。

2。3。3 水锤现象文献综述

在有压力管路中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭、水泵机组突然停车） 使水的流速突然发生变化，从而引起水击，这种水力现象称为水击或水锤。水锤 的产生会对排水系统产生很大的危害，尤其是水泵和阀门，甚至还会导致管道的 破裂[12]。

在水泵系统运行过程当中，水泵的启动和停止都有可能发生水锤现象。不严 重的情况下会使设备产生损坏，而严重的就会导致重大事故。所以，需要采取一 些措施，防止水锤现象的产生：

（1）稍微的延长开启闸阀和关闭闸阀的时间。

（2）在出水闸阀关闭 20%左右时停止离心泵。

（3）安装缓冲止回阀或水锤消除器。

2。4 本章小结

本章主要介绍了水泵性能参数：流量、扬程、轴功率、效率。还给出了水泵 系统的组成结构图，以及一些系统重要组成结构的介绍。此外，本章介绍的水泵 系统的启动停止的过程也很重要，它关系到系统能否正常运行。

3 系统硬件设计

3。1 概述

本章主要进行详细的系统的硬件设计。井下自动排水系统想要安全可靠的运 行，完成相应的工作，就必须要有良好的硬件系统。硬件设备的设计决定了系统 的电气接线，同时它与后期的软件设计也有很大的关系。本文的 PLC 为西门子 S7-300，用它对整个系统的运行进行控制[13]。本文对 PLC 的输入输出模块都进 行了设计。传感器的设计必不可少，它们为系统采集所有系统所需要的信号，为 系统的正常可靠运行做出了巨大的贡献。最后还有触摸屏和电缆等硬件设备的选 型与设计。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

3。2 系统的硬件结构组成

可编程逻辑控制器（PLC）、各种用来检测水泵性能参数的传感器、电动球 阀、用于监测和控制的上位机与触摸屏、通讯网络等设备，组成了排水系统的硬 件系统。其中 PLC 是整个系统的“大脑”，它接受来自各个传感器的信号，然 后进行判断，最后发出控制信号，对系统进行控制[14]。根据本文前面对水泵系统 的设计，我们可以知道 PLC 的输出输入信号到底有那些。

数字量输入信号包括：选择控制方式，水泵开关控制信号，电机开关到位返 回信号，出水闸阀开关到位信号，射流阀开关到位信号，以及出现故障时的急停 和复位信号。

数字量输出信号包括：出水阀、射流阀的开关控制信号，电机的开关控制信 号，还有一些指示灯与报警器的信号。

模拟量输入信号包括：用于测量水泵性能参数的传感器的信号和一些电参数 如电压电流等。

PLC 与上位机之间的通讯所使用的通讯线，电源线等系统所使用的主要的电 缆都会在本章进行介绍。