导语
随着综采自动化程度的提高，乳化液自动配比成为自动化和智能化工作面必备的子系统之一。本期转化果平台推荐的《乳化液自动配比装置与系统》，应用反渗透膜水处理技术与装置进行井下水处理，通过比例阀控制的乳化液自动配比装置进行乳化液自动配比，通过系统监测传感和软件实现自动配比无人值守。应用该系统配比出的乳化液浓度精度高，实现地面远程控制，应用效果良好。
一、系统概述
因井下水质差，人工配比出来的乳化液精度低，影响液压设备性能，通过在井下安装水处理装置与乳化液自动配比一体化装置，建设乳化液集中供液站，将配比好的乳化液输送到各个工作面，有效地保护综采支架各元件，提高其使用寿命。该系统实现了地面调度室远程控制，已在矿井下稳定运行，取得了良好效果。
乳化液是煤矿液压设备的传动介质，在液压系统中起血液作用，乳化液浓度过高或过低都不利于设备性能的发挥。井下水质较差，具有较强碱性，配比出来的乳化液对综采支架元件腐蚀较大，支架经常出现串漏液现象，严重影响了安全生产。为此，结合工作面需液要求，建设乳化液集中配比供液站。该系统应用反渗透膜水处理技术设计了井下水处理装置，通过比例阀控制的乳化液自动配比装置，配比出的乳化液浓度精度高，符合要求，保证综采支架的正常使用。
二、工艺方案
乳化液集中配比供液站主要由水处理系统(粗过滤、纤维过滤、保安过滤、反渗透共四级过滤)、乳化液自动配比系统、乳化液输送系统、远程集中控制系统等组成，见图1。各系统由相应的设备或装置组成，见图2。该系统中，矿井水(以下统称原水)通过处理后成为符合要求的纯净水。乳化油经投加装置与纯净水配比成为符合要求的乳化液，并进入乳化液箱，由增压泵打压至采区泵站水箱，供各个工作面使用。
三、使用环境条件
环境温度与湿度：工作环境温度不超过+40ºC，并且24小时内的平均温度不超过+35ºC，最低环境温度不得低于-5ºC。相对湿度在最高温度为+40ºC时不超过50%，在较低温度时，允许有较高的相对湿度(如在20ºC时为90%)。
空气质量：不含有过量的尘埃、酸、碱腐蚀性及爆炸性微粒和气体。
海拔高度：海拔高度不超过2000米。
振动：安装地基处允许的振动条件：振动频率范围10-150Hz，最大振动加速度不应超过5m2/s。
电网质量：电压波形应为正弦波，只要实际电压的瞬时值与基波电压相对的瞬时值最大偏差不大于基波电压的10%，即认为电压波形为正弦波。频率波动不超过额定值的±2%。
四、设计依据及原则
2.《矿山电力设计规范》(GB50070-94)。
3.现行国家电工委员会及其它有关标准。
4.进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准。
5.电控系统设备技术参数符合行业相关标准及规定，具有技术先进、经济实用、安全可靠、故障率低、维护方便等特点。
6.所用的相关控制及显示设备、传感器、缆线等设备、材料，“三证”齐全、符合《煤矿安全规程》的相关规定。
7.井下控制主机具有触摸屏显示，显示各个阀门、泵组运行状态，本机显示各个泵组的相关模拟量参数。报警信息有文字、语言。
8.系统具有以太网接口、RS485接口。
五、系统组成
KXJ127(A)型隔爆兼本安型PLC可编程控制箱、压力传感器、液位传感器、浓度传感器、电磁阀、语音告警装置等组成。
六、系统特点
1.支持多路、多种通讯协议，例如modbus TCP、RTU等，方便数据上传;
2.显示界面采用10.2寸本安触摸屏，用户可直接触摸;
3.采用本安PLC为控制核心，外围本安传感器可直接接入;
4.结构合理紧凑，体积小，功能强。
七、系统实现的功能
1.数据采集功能。实时液箱液位，油箱油位、油温、乳化液浓度、电磁阀、电动阀状态。
2.控制功能。浓度检测范围：1%~7%。
3.全自动闭环控制。自动调整配比浓度，无需人工调整。配液精度：±0.5%(V/L);具有时间自动冲洗，滤芯提醒功能。
4.具有乳化油油位保护。乳化油油位不足时禁止启动自动配比，能实现提示加乳化油。用户将抽油管投入乳化油桶后，能实现 自动抽取油桶内的乳化油，然后输送到乳化油箱储存起来，到达设定油位后停止抽油。
5.配比浓度可调。可根据浓度反馈信号,精确控制配比到设定浓度。
6.配液过程全自动控制。实现全自动无人值守;具有声光报警功能，能实时采集配液箱液位、乳化油箱油位、工作面液箱液位、纯水箱液位(供乳化液配比用水)等液位传感器实时数据和液位异常报警信息，可设置报警值，监测参数超限。故障时能够实现声光报警功能。
八、本安触摸屏画面
1.主界面
显示如下：乳化液浓度、管道泵压力、液箱液位、油罐液位、乳化液压力、粗过滤进口压力值，粗过滤出口压力、管道泵状态、水处理阀门状态、远程液箱液位、远程液箱阀门状态。
2.参数设置
参数设置包括系统参数区、保护设置区：
(1)系统参数区：模式切换、水处理自动洗净设置、粗过滤时间设置、纤维反洗时间设置、纤维正洗时间设置、保安过滤时间设置、反渗透时间设置。
(2)保护设置区：主要是传感器的量程设置、上下限设置。
3.IP地址设置
4.检修画面
在检修模式下：无逻辑关系、可手动检修所有设备。
5.报警记录
