泵站基礎(chǔ)知識

1、泵站作用1、是能提供有一定壓力和流量的液壓動力和氣壓動力的裝置和工程稱泵和泵站工程。2、油箱、電機和泵這三樣?xùn)|西是主要部件，但還有很多輔助設(shè)備，根據(jù)實際情況需要增減,如供油設(shè)備、壓縮空氣設(shè)備、充水設(shè)備、供水、排水設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、起重設(shè)備等等。而你所提到的閥之類，均屬于輔助材設(shè)。泵站電氣自動化的必要性和設(shè)計思路一、泵站電氣自動化在泵站的需求1 .泵站電氣設(shè)備的自動控制、測量、保護、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容包括：泵站高壓送、變電系統(tǒng)；泵站0.4kv配電系統(tǒng)；泵站直流系統(tǒng)；主機勵磁系統(tǒng)；電機的綜合保護系統(tǒng)。2 .泵站及重要輔機系統(tǒng)的自動控制、測量、保護、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容包括：為主機配套的油系統(tǒng)的

2、控制（例如：水泵葉片調(diào)節(jié)壓力油系統(tǒng)、快速閘門液（油）壓操作系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、齒輪箱冷卻油系統(tǒng)等）；為主機配套的氣系統(tǒng)的控制（為真空破壞閥（虹吸式泵站）所配的低壓氣系統(tǒng)、為水泵葉片調(diào)節(jié)配套的壓力油及其它氣動工具用的中壓儲能氣系統(tǒng)）；泵站水系統(tǒng)（為主機組配套的冷卻水系統(tǒng)、泵站排水系統(tǒng)和消防用水系統(tǒng)等）。3 .各種非電量的自動測量、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容如下：水工安全方面的位移、沉降、揚壓力、應(yīng)力等各種監(jiān)測；水文、水位、水情、水量、水質(zhì)等各種監(jiān)測；各種溫度、濕度的監(jiān)測；絕緣監(jiān)測；各閘門開度、荷重等監(jiān)測。4 .泵站內(nèi)、外部的通訊網(wǎng)絡(luò)、辦公自動化、保安消防系統(tǒng)。5 .全站的視頻監(jiān)視系統(tǒng)及視頻信息上傳。根

3、據(jù)以上納入自動化系統(tǒng)的各項需求，將其進行分類、集成。按照流程框圖要求設(shè)計自動化監(jiān)控系統(tǒng)，使系統(tǒng)具備以下功能：控制、保護與調(diào)節(jié)功能；數(shù)據(jù)采集與處理功能；設(shè)備運行在線監(jiān)視功能；事故預(yù)告與報警功能；數(shù)據(jù)遠傳與系統(tǒng)管理功能。二、泵站電氣自動化典型設(shè)計的必要性自上世紀90年代開始。隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和成熟，泵站自動化技術(shù)獲得了一定的發(fā)展。但是縱觀全國各地泵站自動化實施現(xiàn)狀仍存在不少問題。由于自動化及信息化技術(shù)發(fā)展迅速，而相關(guān)設(shè)計院的自動化設(shè)計力量往往配備不足，近年來泵站工程的前期設(shè)計方案通常由開發(fā)商和設(shè)計院共同完成。而開發(fā)商又沒有可供參考的標準規(guī)范，對泵站自動化的真正需求了解不深，致使設(shè)計的泵站自

4、動化系統(tǒng)和現(xiàn)實需要脫節(jié)。需求分析缺乏深度泵站自動化屬于工業(yè)自動化范疇。與小型水電站自動化比較相近，但也有其自身的特點。配置、參數(shù)的設(shè)置。檢測控制的重點對象應(yīng)緊密結(jié)合泵站運行管理實際需要來確定。i/o點的不少開發(fā)商將泵站開停機操作理解為泵站自動化，結(jié)果用大量的配置將泵站的柜前操作移至計算機屏幕前的鼠標操作。對泵站自動化內(nèi)在的需求沒有分析透徹。泵站的勵磁系統(tǒng)問題、保護問題、水力監(jiān)測問題、經(jīng)濟運行問題故障診斷問題、主機與輔機的配合問題、生產(chǎn)管理問題及信息化問題等等才是泵站自動化的核心需要。不少泵站對此沒有引起足夠重視。泵站自動化是一門綜合了泵站技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)等多學(xué)科的高科技

5、新生事物但由于泵站自動化起步較晚，積累的經(jīng)驗不多又沒有相應(yīng)的標準和規(guī)范。泵站自動化的投資規(guī)模、設(shè)備的檔次和范圍、監(jiān)測控制對象、速度和精度軟件的配置、功能設(shè)置、數(shù)據(jù)庫定義、與信息化系統(tǒng)的接口標準、協(xié)議、與智能設(shè)備的接口等都迫切需要一個典型的參考或相對統(tǒng)一的規(guī)定。在暫時沒有標準規(guī)范的情況下組織進行泵站自動化典型設(shè)計是十分必要的。大中型泵站類型不多。同容量同類型的泵站自動化需求基本相同?？梢愿鶕?jù)泵站電機的容量等級、水泵結(jié)構(gòu)、輔機配置等分成少數(shù)幾種等級或類別。自動化的基本需求也可以分成幾種類別。不同的類別可以根據(jù)泵站的重要程度和可能投資力度分成幾個檔次，然后根據(jù)類別和檔次分別進行典型設(shè)計。三、泵站自動

6、化典型設(shè)計的基本思路面向需求的典型設(shè)計泵站自動化絕不僅僅是機組開停機自動化，泵站自動化由泵站生產(chǎn)管理實際需求來確定。泵站及泵站的生產(chǎn)、管理人員應(yīng)該做什么、期望泵站自動化代替人工做什么、自動化能夠為泵站做些什么、哪些是重點必須做的、哪些是非重點的都要進行認真分析。如泵站水位流量監(jiān)測控制、泵站效率控制、泵站勵磁調(diào)節(jié)控制、泵站無功控制、泵站振動噪聲空蝕監(jiān)測控制、溫度控制、泵站保護、故障和事故預(yù)警、泵站輔機及附屬配套設(shè)備監(jiān)測控制、視頻監(jiān)控需求、管理系統(tǒng)信息交換等等。泵站對自動化的需求是復(fù)雜的也是無止境的。典型設(shè)計要在充分分析需求的基礎(chǔ)上。分出輕重緩急，分出可能與不可能，分出效率面向需求量體裁衣。作出切

7、合泵站實際需要的典型設(shè)計。1 .面向信息的典型設(shè)計。泵站信息作為水利信息化的基礎(chǔ)節(jié)點，可提供信息化的基礎(chǔ)信息典型設(shè)計要充分挖掘和提取泵站關(guān)鍵信息為信息化系統(tǒng)提供標準的實時動態(tài)信息。泵站也只有通過典型設(shè)計才能較好地做到這一點。2 .基于準標準化的典型設(shè)計。泵站自動化還沒有相應(yīng)的標準和規(guī)范，但典型設(shè)計可以起到一個標準性的作用，可以較為普遍地應(yīng)用。如800kw立式同步電動機拖動的泵站推力瓦布設(shè)幾個溫度傳感器。電量監(jiān)測是采用電量傳感器還是通過交流采樣，由計算機計算還是直接采用多功能電表等，可通過典型設(shè)計基本固定下來，使典型設(shè)計起到部分標準和規(guī)范的作用以供參考，從而使大型泵站自動化具有整體性和整齊性。3

8、 .基于模塊化的典型設(shè)計。雖然大中型泵站類型不多，變化不大，但各個泵站還是存在機組臺數(shù)和形式的區(qū)別。典型設(shè)計可以設(shè)計出若干個模塊應(yīng)用到所有泵站之中。整個泵站綜合自動化系統(tǒng)就是由數(shù)個基本模塊通過積木式疊加組合而成。泵站綜合自動化的基本模塊可分為泵站監(jiān)控層及網(wǎng)絡(luò)模塊、水力監(jiān)測模塊、泵站機組lcu模塊、泵站輔機lcu模塊、微機勵磁模塊、泵站公用lcu模塊。泵立青污機lcu模塊、泵站防洪閘（節(jié)制閘）lcu模塊、泵站工程安全自動監(jiān)測模塊、視頻監(jiān)控模塊辦公管理模塊等。模塊化設(shè)計是將泵站自動化作為一個產(chǎn)品整體考慮。同時又使之具有較大的靈活性?？梢赃m用于同類型的所有泵站?？梢员苊庖蛉狈藴识つ孔非蟾咄度牒透?/p>

9、配置以及設(shè)計功能不全的問題。如機組lcu模塊就是一個內(nèi)部不可分割的模塊。內(nèi)部的plc傳感器、電源、t/o接口端子、繼電器等都是確定的，端口也是確定的。每個模塊都包括確定的硬件配置。軟件配置和功能配置。三、結(jié)語在泵站的實際運行中，泵站自動化控制流程設(shè)計正確與否，實際上是由流程圖決定的，所以確定流程圖時需要征求有關(guān)專業(yè)方面的意見，對流程進行必要的補充和修正，使其真正與泵站的實際操作情況相符，從而保證泵站機組的安全運行，泵站自動化典型設(shè)計與泵站自動化改造是利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)武裝泵站大幅度提高泵站現(xiàn)代化管理水平的重要舉措。如何將泵站自動化工作做好，真正發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的作用是擺在我們面前的一個重要的現(xiàn)實

10、問題。泵站自動化BuB泵站自動化（automationofpumpstation）的控制決定于輸入信號，而與動作結(jié)果無關(guān)的，稱為開環(huán)程序控制。如泵站機組的開、停機程序控制。程序的控制輸出不僅受程序本身的制約而且還受到被控參量檢測信號的控制，稱為閉合程序控制，如同步電動機可控硅勵磁控制系統(tǒng)。程序控制方案應(yīng)根據(jù)機組結(jié)構(gòu)、流道型式、輔助設(shè)備、運行方式等情況確定。以虹吸式出流大型立式軸流泵機組開、停機操作為例，納入程序控制的項目有：進出水?水位；技術(shù)供水系統(tǒng);壓縮空氣系統(tǒng)；油壓裝置；抽真空系統(tǒng)；排水系統(tǒng);主電機油開關(guān)分合閘；真空破壞閥啟閉；同步電動機可控硅勵磁及水泵葉片角調(diào)整等。弱電選線弱電選線是強電

11、集中控制的一種改進。以低電壓、弱電流取代傳統(tǒng)的H（-220伏操作電壓和強電流，降低了控制設(shè)備和測量儀表的絕緣要求。采用截面小的弱電電纜和體積小的弱電設(shè)備，節(jié)約了有色金屬，減小了控制屏尺寸，縮小了控制室面積。由于采用選線化，在控制臺上用少量操作設(shè)備，少量儀表去控制較多的對象和測量較多回路的電氣參數(shù)，便于集中操作和監(jiān)視。它適用于單機容量大、機組多的大型泵站。弱電選線裝置包括：裝在現(xiàn)場的有弱電互感器柜、弱電繼電器柜和端子柜；裝在控制室的有控制臺、返回屏、電源柜和端子柜。巡回檢測它以巡回的方式周期性地檢測泵站運行中的大量過程參數(shù)（流量、揚程、水位、電流、電壓、功率等），將測量結(jié)果進行數(shù)字顯示，通過電傳

12、打字機自動打印記錄，編制運行日志；對故障越限參數(shù)進行報警，自動打印記錄，以便進行事故分析。測量方式除能進行自動巡回測量外，還可進行選點測量、定點測量以及通過接口轉(zhuǎn)計算機測量。巡回檢測裝置較弱電選線測量自動化程度要高得多。裝置包括變送器柜、端子柜、主機和打印機。布線邏輯式巡回檢測裝置價格昂貴，將被微型計算機取代。遠動裝置大型電力灌排系統(tǒng)內(nèi)泵站、水文站、變電站、水工建筑物（閘）等，位置分散，運行隊伍龐大，調(diào)度指揮復(fù)雜。特別是大型梯級抽水的泵站群，輸水線路長，機組臺數(shù)多，站與站之間流量、揚程的協(xié)調(diào)配合以及系統(tǒng)的合理調(diào)度是十分突出的問題。采用具有遙控、遙測、遙調(diào)及遙訊功能的遠動裝置，就能在調(diào)度所內(nèi)通過

13、傳送信息的遠動通道，及時掌握和控制系統(tǒng)的運行情況。遠動通道分有線和無線兩大類，遠動信息的傳送有時分制和頻分制。在中國泵站遠動系統(tǒng)中，多采用時分制、1:N集中分散型遠動裝置，例如江都排灌站等。遠動裝置：在調(diào)度端裝有控子柜和繼電器柜。常規(guī)布線邏輯式遠動制臺、調(diào)度端主機、打印機；在執(zhí)行端裝有執(zhí)行端主機、端裝置價格貴，將被價格較便宜、功能強的微型計算機構(gòu)成的軟件化遠動裝置所取代。電子計算機70年代以來，由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，微型計算機得到迅猛發(fā)展。因其具有信息存儲、邏輯判斷、精確、快速計算等特點，加之價格低、體積小，為泵站自動化開辟了廣闊的前景。它可用于巡回檢測和數(shù)據(jù)處理、程序控制、直接控制（

14、可實現(xiàn)機組最優(yōu)控制卜遠方監(jiān)控系統(tǒng)（可取代常規(guī)布線邏輯式遠動裝置）等。微型計算機用于泵站自動化，要求計算機具有完善的中斷系統(tǒng)，完善的外部設(shè)備和反映機組運行規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，并配備完善的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。（石義華）bengzhanzidonghua泵站自動化（automationofpumpsta-tion）泵站主機組及輔助設(shè)備按照預(yù)先規(guī)定的程序，利用一系列自動化元件、自動裝置或計算機進行信息處理和自動控制的過程。泵站自動化可以：提高設(shè)備工作的可靠性，延長設(shè)備的使用壽命；提高機組裝置效率，節(jié)約能源;提高生產(chǎn)率，降低運行費用，以獲得最大的經(jīng)濟效益。泵站自動化的內(nèi)容包括：自動監(jiān)測、自動控制、自動調(diào)節(jié)、

15、自動保護及自動記錄等。實現(xiàn)泵站自動化必須具備獲取信息的元件、傳遞信息的元件、變換與加工信息的元件以及執(zhí)行各種信息的元件。泵站自動化的實施通常采用以下自動化裝置。程序控制控制系統(tǒng)在規(guī)定條件下，能按次序地進行轉(zhuǎn)換，并控制所需要的動作參量。程序控制可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩類。泵閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)詳細說明1概述泵閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)水利信息化的重要環(huán)節(jié)之一，公司集多年從事自動化控制與管理的經(jīng)驗，完成了數(shù)項有關(guān)水利泵閘自動化監(jiān)控、水資源監(jiān)測、堤防監(jiān)測等工程。泵閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)能完成所管轄區(qū)域內(nèi)所有泵站設(shè)備的現(xiàn)地和遠方控制操作、主要設(shè)備參數(shù)的實時監(jiān)測、故障報警、運行過程模擬顯示以及當(dāng)?shù)貓D像監(jiān)視等功能；能

16、有效地提高泵站設(shè)備的可靠性、安全性、可維護性以及控制操作的自動化水平；能夠?qū)崟r對設(shè)備參數(shù)和運行工況進行監(jiān)視，消除設(shè)備運行隱患，確保主設(shè)備的完好率和可調(diào)率，減輕運行人員勞動強度，達到無人值班、少人值守”的運行管理要求，進一步提高泵閘調(diào)度的及時性和準確性。順應(yīng)我國水利行業(yè)運行管理現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢。2系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)：將位于各個區(qū)域的本地監(jiān)控集中起來構(gòu)成完整的區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)，通訊線路可以按照現(xiàn)場環(huán)境決定，光纖傳輸能滿足數(shù)據(jù)和圖像的傳輸。泵站1將一個現(xiàn)對完整的泵站監(jiān)控系統(tǒng)表述出來，一套PLC實現(xiàn)對一個或者幾個監(jiān)控對象的監(jiān)測與控制，數(shù)套PLC實現(xiàn)現(xiàn)場的水泵、閘門、保護設(shè)備、供電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制最后集

17、中連接到本地的網(wǎng)絡(luò)交換機。視頻監(jiān)視是一個獨立的系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場關(guān)鍵對象的視頻監(jiān)視，完成遠程控制的必備條件。監(jiān)控對象位于層次結(jié)構(gòu)的最下層，主要為監(jiān)控、監(jiān)測的設(shè)備，由水泵、閘門、配電設(shè)備、水位/流量、安防等組成。位于控制對象的上層為儀表設(shè)備，對于水位的監(jiān)測是通過水位儀來完成的，閘門的開度是通過閘門開度儀來實現(xiàn)，軟啟器保護、水泵狀態(tài)信號，這些設(shè)備有標準的接口(如420mA等)；視頻部分為硬盤錄像機完成攝像機的信息編碼、壓縮、轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)送等等。控制層實現(xiàn)對監(jiān)控對象的控制，包括命令的解釋、執(zhí)行以及保護，控制層相對比較關(guān)鍵，尤其是對機電設(shè)備的保護控制相當(dāng)重要，所有設(shè)備的控制邏輯均在控制層完成，即PLC控制柜

18、。視頻部分的控制在硬盤錄像機中實現(xiàn)。交換層即網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，有各個LCU端的網(wǎng)絡(luò)交換機實現(xiàn)，所有交換按照編程時指定的IP地址完成。應(yīng)用層是監(jiān)控系統(tǒng)需要達到的目的，他可以很好的與公司的一體化監(jiān)控平臺iCentroView密切的結(jié)合從而實現(xiàn)統(tǒng)一集中監(jiān)控與調(diào)度管理。3系統(tǒng)功能設(shè)計泵站自動控制系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：數(shù)據(jù)采集與處理；運行監(jiān)視和事故報警；控制與調(diào)節(jié)；數(shù)據(jù)通訊等。(1)數(shù)據(jù)采集與處理將現(xiàn)場設(shè)備的各種運行參數(shù)和設(shè)備運行狀態(tài)通過I/O通道或現(xiàn)場總線采集到LCU,經(jīng)過必要的數(shù)據(jù)處理后形成各類實時數(shù)據(jù)。從宏觀上講，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的對象不僅包括本次監(jiān)控系統(tǒng)的所有設(shè)備以及電氣部分的內(nèi)容外，同時還包括現(xiàn)場的視頻

19、信息。(2)運行監(jiān)視和事故報警- -運行實時監(jiān)視- -參數(shù)越限報警記錄- -事故順序記錄- -故障狀態(tài)顯示記錄- -事故追憶及相關(guān)量記錄(3)控制與調(diào)節(jié)1、控制對象：水泵、水閘、低壓電氣設(shè)備等。2、控制方式當(dāng)控制方式切換到計算機控制為主方式時，集控中心值班人員通過主控站工控機人機接口對設(shè)備進行監(jiān)控，主要有：(1) 自動完成開、停機和泵閘啟閉。(2) 電氣設(shè)備開關(guān)合/分操作。(3) 各種輔助設(shè)備的操作。(4) 各種整定值和限值的設(shè)定。(5) 各種信號處理。(6) 其他與業(yè)主商定的功能。3、泵組順序控制當(dāng)泵組開、停機指令確認并下發(fā)后，計算機監(jiān)控系統(tǒng)能自動推出相應(yīng)機組的開、停機操作過程監(jiān)視畫面。畫面

20、上反映操作全過程中所有重要步驟的實時狀態(tài)、執(zhí)行時間及執(zhí)行情況，當(dāng)操作受阻時及時提示受阻部位及受阻原因。機組的開、停機操作允許開環(huán)單步運行和閉環(huán)自動運行。計算機監(jiān)控系統(tǒng)能自動識別在不同方式下的開、停機操作要求并作出響應(yīng)。4、泵組輔助設(shè)備及全廠公用設(shè)備手動控制及啟、?；蜷_、閉手動操作。5、閘門順序控制當(dāng)閘門啟、閉指令確認并下發(fā)后，計算機監(jiān)控系統(tǒng)能自動推出相應(yīng)閘門啟、閉操作過程監(jiān)視畫面。畫面上反映操作全過程中所有重要步驟的實時狀態(tài)、執(zhí)行時間及執(zhí)行情況，當(dāng)操作受阻時及時提示受阻部位及受阻原因。閘門啟、閉操作允許開環(huán)單步運行和閉環(huán)自動運行。計算機監(jiān)控系統(tǒng)能自動識別在不同方式下的啟、閉操作要求并作出不同的

21、響應(yīng)。(4)數(shù)據(jù)通訊與上級部門的通信- -將節(jié)制閘的有關(guān)數(shù)據(jù)、信息送往上級部門；接收上級部門下發(fā)的各種命令；提供通信協(xié)議文本，負責(zé)接口配合工作。- -計算機與設(shè)備的數(shù)據(jù)通信- -計算機與各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，其原則是速度快、數(shù)據(jù)處理能力強、安全可靠性高。- -接受來自其它8個閘站的信號。- -無線數(shù)據(jù)傳輸。視頻數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)實例:SIEMENSSIMATICS7300PLC在排水泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用排水泵站（下簡稱泵站）作為市政建設(shè)和管理工程的主要設(shè)施，擔(dān)負著城市排水防澇的重要任務(wù)。從目前國內(nèi)大部分的泵站控制和管理來看還是處于相當(dāng)落后的狀況，與國外相比具有很大的差異。在電氣控制上，自動化

22、監(jiān)控程度低，大部分的泵站僅有單級的常規(guī)控制。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對市政建設(shè)和管理提出了更高的要求。所以必需對現(xiàn)有泵站控制和管理進行改造和完善。向無人化泵站監(jiān)控管理發(fā)展，以達到減員增效和提高管理水平的目的。該項目是以上海市浦東新區(qū)塘橋泵站為實施對象，進行整個泵站的自動化監(jiān)控和管理的改造。1泵站工況概述塘橋泵站位于上海市浦東新區(qū)塘橋路黃浦江邊，該泵站主要用于附近地區(qū)的污水排放處理和防汛抗?jié)?。服?wù)面積240120m2,總排水量為13.8m3/s。1. 1設(shè)備分布同大部分的泵站一樣，其設(shè)備由： 進出水閘門：用來防止黃浦江江水倒灌和泵站維修。 集水池：地下管道的污水匯。集在此集水池，集水池被不銹鋼格

23、柵分成內(nèi)外區(qū)，污水由內(nèi)區(qū)流經(jīng)格柵除污后，到外區(qū)排入黃浦江中。集水池內(nèi)外區(qū)邊安裝有超聲波液位儀用來檢測內(nèi)外區(qū)水位和水位差。除污機：泵站裝有鋼絲繩牽引式格柵除污機2臺、除污機用于把附于格柵上的垃圾和污物從集水池中提出來處理。變壓器房：為保證泵站的可靠工作，泵站建有兩座800kVA電力變壓器。電力變壓器安裝有溫度監(jiān)控器監(jiān)測溫度，當(dāng)溫度超限能自動啟動風(fēng)機降溫和報警。 水泵房：塘橋泵站安裝了6臺180kW的軸流水泵；在存水房裝有水位檢測器。 控制柜房：房內(nèi)裝有進線柜2臺；功率因素補償柜4臺；泵開關(guān)柜和聯(lián)接柜1臺。1. 2控制要求：以塘橋泵站為設(shè)施對象，進行整個泵站的自動化監(jiān)控和管理的改造。改造泵站的水泵

24、控制開關(guān)柜，使之具有就地和遠程控制的功能。改造泵站的功率因素補償柜，能實現(xiàn)就地自動補償和遠程電網(wǎng)監(jiān)控。改造泵站的變壓器房對于變壓器溫度進行遠程顯示，高溫報警等功能；建立泵站的控制室，對泵站實施三級控制，在控制室內(nèi)設(shè)置自動化監(jiān)控操作臺和信號處理柜。采用SIEMENS的S7300系列PLC,對整個泵站實現(xiàn)自動化監(jiān)控，水泵將根據(jù)泵的狀態(tài)，水位，雨量，電網(wǎng)狀況，閘門位置等工況自動投切。通過對水位差的檢測，提示或自動投切除污機。采用高性能的lO英寸真彩LCD觸模式顯示屏，對整個泵站進行動態(tài)監(jiān)控管理，故障報警,工況記錄和報表打印。預(yù)留通信接口，可通過電話線路或DDN網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)進行區(qū)域監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳送。2硬件系統(tǒng)

25、構(gòu)成根據(jù)以上要求，我們開發(fā)研制了下述這套塘橋泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要配置如下。2. 1PLC配置泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的PLC采用SIEMENS的S7300系歹U。根據(jù)系統(tǒng)要求，PlC總體配置如下：中央處理模塊（CPU）:選用CPU314,內(nèi)存RAM擴展到64K。數(shù)字量輸入模塊（D1）:選用SM321、共8塊（16點/塊）。處理128點輸入信號。數(shù)字量輸出模塊（DO）:選用SM322,4塊為16點/塊，4塊為8點/塊。處理96點輸出信號。模擬量輸人模塊（A1）:選用SM331，共3塊（8點/塊）。處理24點輸入信號。通信模塊：選用CP340,共2塊，1塊為RS232接口，1塊為RS485接口

26、。PIJC采用了四個框架，在RTU信號柜內(nèi)有三個，其中一個為備用擴展框架；另一個在操作臺內(nèi)，通過IM361擴展連接，這樣簡化了接線，大大地提高可靠性。2. 2觸摸屏配置觸模屏采用了日本DIOTAL公司的570HMI來實現(xiàn)上述要求。其是以RS232接口與PLC的CP340連接，采用SIEMENS的3964R的協(xié)議完成通信。2. 3電網(wǎng)監(jiān)控配置電網(wǎng)監(jiān)控采用治國SOCOMEC公司的DIRISM型的電量監(jiān)控器，可檢測三相四線制的相電壓，線電壓，相電流，零線電流，有功無功功率，功率因素，頻率及相應(yīng)的最大值。監(jiān)控器以RS485接口采用MODBUS協(xié)議與PlC的CP340連接，傳送電網(wǎng)監(jiān)控數(shù)據(jù)。因為泵站是采

27、用雙路電網(wǎng)進線，故應(yīng)用了2套電量監(jiān)控器，分別安裝兩側(cè)進線柜上。其它裝置的信號都是通過數(shù)字量或模擬量與PLC連接。3軟件監(jiān)控實現(xiàn)塘橋泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的軟件主要有兩部分：PIC監(jiān)控軟件和觸摸屏圖控軟件。PLC監(jiān)控軟件由幾大模塊組成。3. 1系統(tǒng)檢測和故障處理模塊系統(tǒng)檢測處理所有的輸入信號，根據(jù)具體情況將作出不同響應(yīng)。處理的信號有：6臺泵電機的溫度和振動；進出水閘門狀態(tài)；存水房液位；防火防盜安全；2臺電源變壓器溫度；雨量；4臺功率因素補償柜工況；電網(wǎng)工況（電壓欠壓和過壓監(jiān)控；三相電流過載監(jiān)控；缺相監(jiān)控；三相不平衡監(jiān)控；功率過載監(jiān)控；功率因素監(jiān)控；電量累計）；污水池水位等。系統(tǒng)故障分類為三級：一級故

28、障定義為最高級。當(dāng)發(fā)生此類故障，將禁止所有控制輸出。聲光報警。記錄打印，在顯示屏上顯示故障類型和解決方法。只有在排除故障、按人工復(fù)位鍵后系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。二級故障定義為次級。當(dāng)發(fā)生此類故障時將禁止故障點的控制輸出、系統(tǒng)作自動調(diào)正繼續(xù)當(dāng)前操作。三級故障定義為最低級。當(dāng)發(fā)生此類故障時，僅聲光預(yù)警，不中斷當(dāng)前操作。根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生的各種故障實施相關(guān)的故障聲光報警和記錄。此刻觸模式顯示屏進入故障報警畫面，顯示故障內(nèi)容，性質(zhì)，地點，時刻和解決方案，并打印。3, 2除污機和排水泵的運行處理泵站有2臺除污機，系統(tǒng)對除污機的工況進行監(jiān)控。故障信號置位，置二級故障報警，由“系統(tǒng)故障處理”模塊處理。根據(jù)信號狀態(tài)點亮

29、或熄滅有關(guān)指示燈，同時在觸模式顯示屏上顯示。當(dāng)除污機柜上的選擇開關(guān)選擇遠控，操作臺在泵自動運行前，先進行排污操作。采用水位差檢測，則根據(jù)水位差標志實施自動排污。在自動排污時、先在現(xiàn)場聲光預(yù)警，再運行裝置。泵啟動柜有6臺與操作臺相聯(lián)進行控制。當(dāng)故障信號置位、置二級故障報警，由“系統(tǒng)故障處理”模塊處理。根據(jù)信號狀態(tài)點亮或熄滅有關(guān)指示燈。當(dāng)泵開關(guān)柜上的選擇開關(guān)選擇遠控，在操作臺上可實施4種泵運行方式：手動方式、自動方式、預(yù)抽空方式、檢修方式。在操作臺上對每臺泵都設(shè)置有各自的狀態(tài)指示燈，手動操作按紐和選擇開關(guān)。單臺泵的選擇開關(guān)有四檔：停止、檢修、手動和自動。當(dāng)設(shè)置手動檔時可實施手動或預(yù)抽空操作。在自動

30、檔時則允許該泵進入系統(tǒng)自動運行組態(tài)。“停止”禁止所有泵的運行;“預(yù)抽空”允許單臺泵在系統(tǒng)操作上設(shè)置有三檔的選擇開關(guān)：停止、自動和預(yù)抽空?！白詣印痹试S單臺泵選擇開關(guān)設(shè)置在自動檔的泵進入自動運行組態(tài)。選擇開關(guān)設(shè)置在手動檔的泵預(yù)抽空運行。泵的啟動和停止要延時依次投入和退出。泵的基本聯(lián)鎖條件：A.一級故障、電源故障禁止所有泵運行；B.泵電機故障、泵啟動柜故障禁止對應(yīng)泵運行；C.泵的不同運行要附合上述泵啟動柜和操作臺之間的正確設(shè)置；D.水位聯(lián)鎖。當(dāng)滿足上述不同聯(lián)鎖條件，泵可進人手動、檢修、預(yù)抽空或自動運行。在泵自動運行時，要根據(jù)水位點和水位區(qū)來確定需運行的泵數(shù)；判斷能投入自動組態(tài)的泵是否滿足上述要求，如

31、不滿足，則故障報警；如可組態(tài)的泵多于所需投入運行的泵、則依據(jù)這些泵運行時間累計數(shù)小的泵投入運行。隨著水位降低，逐步退出當(dāng)前運行時間最長的泵。4, 3數(shù)據(jù)處理和人機界面處理數(shù)據(jù)統(tǒng)計：泵啟動柜交流接觸器動作計數(shù)；泵運行時間累計；泵站排水量累計；降雨量累計；用電量累計。數(shù)據(jù)設(shè)置：水位值。水位差值和流量值設(shè)置；變壓器的溫度和瓦斯值設(shè)置；雨量值設(shè)置；泵電機的溫度和震動值設(shè)置；電力參數(shù)設(shè)置；防盜有效與否設(shè)置。與觸模式顯示屏的數(shù)據(jù)通信：觸模式顯示屏采用工業(yè)級入機界面。主要完成下列任務(wù)：泵站運行監(jiān)控：故障報警；記錄和排除提示；參數(shù)設(shè)置；模擬鍵盤操作；數(shù)據(jù)記錄處理；工藝曲線顯示；工況模擬顯示；泵站概貌顯示。打印

32、機打印處理：故障隨機打??；運行狀態(tài)打印；參數(shù)設(shè)置打?。还ぷ鲌蟊泶蛴。粍討B(tài)曲線打??；設(shè)備狀態(tài)打印；數(shù)據(jù)統(tǒng)計打印；顯示屏幕打印。4結(jié)語塘橋泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)自1998年改造至今已近兩年，正常運行證明：整個系統(tǒng)設(shè)計合理先進；操作簡便；可靠性高；完全符合用戶預(yù)期的要求，將推廣應(yīng)用至其他地區(qū)。同類廠家：瑞申公司泵站方案水閘泵站自動化系統(tǒng)概述隨著我國科技水平和綜合國力的大力提高，水力資源在國民經(jīng)濟建設(shè)中體現(xiàn)出其越來越重要的地位，我國對水利工程建設(shè)上也加大了投資力度，合理充分地利用水力資源顯得越來越重要，水閘泵站作為水利資源調(diào)動中不可缺少的一個重要部分，水閘泵站的自動化改造的重要性就顯得尤為突出。水閘泵站自

33、動化系統(tǒng)主要對全站泵組、閘門、流量等設(shè)備進行有效監(jiān)視和控制，保證泵站更加安全、可靠、經(jīng)濟地運行，實現(xiàn)泵站“無人值班”（少人值守）的目標。水閘泵站自動化系統(tǒng)主要工作原理將現(xiàn)場傳感器的流量、水位、雨量模擬量和閘門、水泵的開關(guān)量數(shù)據(jù)通過RS6011G完成采集，并把采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)主動傳輸至調(diào)度中心計算機，調(diào)度中心控制機監(jiān)測水閘泵站現(xiàn)場的實時情況，并遠程控制閘門、水泵的開關(guān)。系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成：由監(jiān)測中心、瑞申RS6011GGPRSRTU、前端傳感器三部分組成（以下主要介紹監(jiān)測中心和瑞申RS6011GGPRSRTU）。1、監(jiān)控中心控制中心服務(wù)器申請配置固定IP地址，采用移動通信公司提供的專線，

34、與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于專線可提供較高的帶寬，當(dāng)監(jiān)控點數(shù)量增加，中心不用擴容即可滿足需求。采集主要信息如下：內(nèi)外河水位、雨量、閘門開度、過閘流量、水泵開關(guān)、水泵流量、河道水質(zhì)、設(shè)備故障信號（1）、以動態(tài)的方式對采集信息的實時顯示采集的參數(shù)如閘站閘位的動畫模擬顯示，實時獲取閘站的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，并依據(jù)獲取的閘位、水位、流量、雨量等數(shù)據(jù)，采用動畫（閘門正面、側(cè)面）模擬的方式，直觀反映閘站的當(dāng)前狀態(tài)。閘門模擬圖兩邊的文字提示、標尺（內(nèi)外河水位、流量）。（2）、實時數(shù)據(jù)曲線實時反映采集信息的變化，方便對采集信息的分析和查詢；形成閘站、區(qū)域水位、流量等實時圖形曲線。（3）、歷史數(shù)據(jù)的時段曲線（水位、流量等

35、參數(shù)）可以追憶帶毫秒標簽的數(shù)據(jù)，方便事故查詢；可以形成閘站、區(qū)域水位、流量等歷史圖形趨勢曲線。（4）、報警信息自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要事件。系統(tǒng)可提供高報、高高報、低報、低低報、偏差、變化率、延時、壞PV、錄入超時報警功能，提供報警確認、報警匯總、報警歷史查詢等功能。對于低低限報警、低限報警、高限報警、高限報警。對于偏差報警，當(dāng)過程值（PV）與設(shè)定值（SP）的偏差超出了偏差限值DEV時，報警產(chǎn)生。變化率報警是通過檢測過程值（PV）的實際變化率，即如果過程PV值在變化周期RATECYC內(nèi)的變化量超出了變化率限值RATE后，產(chǎn)生報警。（5）、數(shù)據(jù)報表對于采集來的數(shù)據(jù)包括閘位數(shù)據(jù)、水位數(shù)

36、據(jù)、流量數(shù)據(jù)、雨量數(shù)據(jù)等，形成數(shù)據(jù)報表；報表有以下幾種：歷史報表歷史報表能進行日報、月報、季報、年報的生成，對數(shù)據(jù)存儲的時間范圍、間隔、起始時間可進行任意指定，并可以根據(jù)存儲的時間進行查詢歷史數(shù)據(jù)。多功能報表可以任意設(shè)置報表格式，實現(xiàn)各種運算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計分析、報表打印等。既可以制作實時報表，也可以制作歷史報表?？梢栽趫蟊砩贤瑫r顯示實時數(shù)據(jù)和任意時刻的歷史數(shù)據(jù)，并加以統(tǒng)計處理，例如取行平均、列平均，統(tǒng)計出最大最小值。2、瑞申RS6011GGPRSRTU產(chǎn)品介紹(1)、GPRS傳輸特點基于水情分布點多面廣，其遠程采集大多仍沿用有線傳輸方式，線路維護量很大。由于電話線公用，通訊時經(jīng)常發(fā)生沖突，既影響了數(shù)據(jù)的傳輸也對水調(diào)部門的正常工作造成了干擾，并且此種方式對通訊部門程控交換機正常、穩(wěn)定的運行也有一定的影響。為保證傳輸質(zhì)量，若采用專線方式