自动化技术在泵站中的应用

【前言】自动化技术在泵站中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1 测点分布的合理性原则 提升或加压泵站的原则是根据进水流量特性选择合适的提升方式，在保证出水水压和扬程的前提下 ，减少能耗 ，提高效率。自动化控制系统能实现“自动控制”的前提是工艺参数布点检测合理 ，能全面监测设备运行状态。因此系统设计原则之一就是根据...

摘要：针对泵站自动化系统的建设和改造，提出了泵站自动化的一些思路，讨论了泵站自动化系统的一些技术要求

关键词：泵站自动化

中图分类号：TN830 文献标识码： A

一般泵站由变配电设备、电机、水泵及相关辅助设备组成，但不同的泵站有不同的设备，有不同的硬件条件。泵站自动化系统经过多年的发展，一直围绕着如何提高泵站的运行效率进行着不断地讨论与探讨。随着控制技术、计算机技术 、通讯技术的快速发展 ，以及水处理工艺的变化 ，人们对生产过程“自动化”的需求越来越迫切 ，现在的系统设计除了实用外，还必须考虑可靠性和先进性 。

自动化控制系统的结构有多种形式 ，简单的有PC+I／O 板卡方式 ，实现单一的控制 ；高级的有DCS系统，适合有多回路调节的控制对象；常见的有 PC+PLC 系统，在水工业有广泛的应用 ；还有流行的现场总线系统(FCS)。以上结构的 自控系统在不同泵站中均有应用。尽管结构不同，但系统的设计原则是一致的，那就是在保证系统满足控制要求的前提下，提高系统的性能和稳定性 ，增加系统的附加值。自动化控制系统的设计原则在不同阶段有不同的体现。对于早期建成投产的提升或加压泵站 ，自控系统的建设大多遵循实用为主，量力而行的原则。

1 测点分布的合理性原则

提升或加压泵站的原则是根据进水流量特性选择合适的提升方式，在保证出水水压和扬程的前提下 ，减少能耗 ，提高效率。自动化控制系统能实现“自动控制”的前提是工艺参数布点检测合理 ，能全面监测设备运行状态。因此系统设计原则之一就是根据自控系统 自身的规律 ，结合工艺要求 ，选择工艺参数的测点位置与数量 ，同时指导电气完成设备运行状态触点的预留工作。

2 控制的实效性原则

泵站自动化系统的控制功能应该满足泵站机组启、停和变电所操作规范规定的要求。机组启、停控制由一条指令完成，计算机自动检测机组启、停条件并且顺序执行，满足条件时，执行操作。对变电所开关的操作应该自动检测操作条件，按照预定的操作步骤进行分合闸。对所有设备应该设置手动控制和试验方式。机组故障停机时，应该同时关闭相关的辅助设备。泵站自动控制的内容主要有：变电所的主变压器 、所用变压器 、站用变压器等的投入 、退出控制：主机机组的启 、停控制 ；泵站辅机设备如供水泵、排水泵 、油系统、压 缩空气系统等的控制；励磁设备的调节与控制；机组上下游闸门 、水利枢纽中的节制闸的控制；水泵 叶片的角度调节控制。

3远程监控管理

远程监控技术一直是自动化技术的重要研究内容 。在水利工程 自动化发展过程中 ，遥测 、遥信 、遥控 、遥调曾经是我们努力的 目标，今天基 于 Internet技术的远程监控 ，除可以方便 、可靠地实现上述“四遥”外 ，还可以实现遥视 (即远程视频监控 )。实现远程监视 、远程控制 、远程设备故障诊断 、远程调试 、远程管理等 ，不但可以提高水利工程自动化水平 、提高设备的维护管理水平 、实现无人值守 ，而且可以为合理配置人力资源奠定基础 。基于 interne网络 ，一个具有某种特长的专业技术人员可以同时服务于一个单位内部的若干个岗位,或者被全球范围内的若干个单位雇佣,而不管他居住在何处；基 于internet网络 ，当泵站机组或者现场测控设备发生故障时,能够集中世界范围内的研究机构 、专家 、设备制造厂家对故障进行在线远程诊断 ，而不受地域的限制；基于Internet网络 ，在调试过程 中 ，如泵站试运行 ，可以聘请全省 、全国乃至全球的一流的专家协同分析运行过程状况，给出调试指导 ，以使运行过程处于最佳状态。这种可以改变运营管理方式的技术正日益冲击着人们传统的思维方式 、并逐步走向实用 。

(1) 远程监控 。泵站远程监控系统要求通过internet网络能够远程对泵站 、节制闸、调度闸 、送水闸进行运行调节 、控制 ，主要功能包括 ：泵站电气主接线的监视 、机组的运行监视和控制 、泵站节制闸和调度闸的运行调度和控制 、泵站辅机设备的运行控制 、泵站运 行数据和历史数据的浏览和查询等 。如泵站电气主接线的监 视画面能够显示变电所各个刀闸 、开关的实时运行状态 ，显示主变高低压侧三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、频率主变油温以及所变 A B 、B C 线电压 、三相电流 、所变油温 ，具有远程分合闸的操作提示和状态指示 ，并能方便切换到各台机组的运行监控画面 。在机组的运行监控画面上显示机组的运行工况 、流量 、叶片角度 、三相电流 、三相电压 、励磁电流 、励磁电压 、有功功率、无功功率 、主机转速 、上下导温度 、推力温度 、定子温度 、上下油缸温度 、上下游共四个闸门高度等 ，并具有远程机组启停所需的条件控制 。

(2 ) 远程调试 。此功能可适用于新建泵站的机组试运行或者机 组大修后的试运行 。由于调试过程一般是一个人与被调试对象交互 的工作过程 ，是根据被调试对象的反应决定下一步的工作 ，因此基于网络的远程调试是远程操作人员根据现场反馈的状态或参数 ，调试命令，修改工作参数 ，由现场的远程调试软件完成调试操作 ，实时记录调试过程数据 ，待一次调试过程稳定后 ，将调试数据传送给远程工作人员或者专家 ，由它们分析调试结果 、决定是否需要继续调试 ，以便使得系统处于最佳工作状态。

(3) 远程功能组态 。例如通过 网络 ，可以远程修改闸门的控制算法 ，远程修改泵站的优化控制模型，远程定义现场测控设备的功能和工作方式。这在新系统投入运行的初期或者系统运行一段时间后应运行单位要求而做的一些系统功能调整或系统功能升级 。

(4 ) 远程故障诊断 。当泵站机组出现故障时 ，可以将故障时的暂态数据以趋势曲线 、分析统计后的数据等方式传输给远程专家或者权威的研究机构 ，由他们进行分析 、判断 ，给出故障可能出现的原 因 ，以便更快更准地排除故障 。

4硬件技术要求

泵站自动化系统的硬件应该选择成熟 、可靠的工业产品设备 。应该具有较好的可维护性 、可扩展性和较高的性能价格比 ，具有进 行硬件故障自诊断和自恢复的硬件电路 。采用模板式结构 ，其功能应该能够由用户根据需要而增加或者减少 ，改变后的现场单元功能 由用户自己设定 。

5软件技术要求

泵站自动化系统软件包括系统软件、支持软件和应用软件 。系统软件和支持软件应该成熟可靠 ，操作系统应该采用多任务实时控制 的系统 。数据库应该响应快 ，可靠性好 ，使用方便 。软件系统应该具有自诊断功能 ，能及时发现自身故障 ，并指出故障部位 。具有故障自恢复能力 ，当出现失控或死锁时 ，能自动恢复到正常状态 。应用软件应采用模块化结构 ，便于扩充功能和修改参数 、画面和操作流程 。软件系统应该提供给用户能够进行显示 画面制作、系统功

能组态的工具 。提供能够进行泵站运行报表制作的工具 。提供能够进行用户自定义控制算法编制的工具。

6远程监控系统技术要求

要真正实现 基于internet远程测控，不仅要考虑原有网络技术和控制技术的特点，还要考虑现有系统的新特性 。 比如数据传输的可靠性和准 确性 。数据通信的准确性是远程测控系统的首要要求，没有可靠的数据是不可能进行控制的。网络数据库的连接和更新不仅是动态的 、实时的，而且要有高的编程效率和很好的兼容性 。

（1）网络数据库技术 。

（2） 远程监控网络中的延时处理技术 。

（3）网络安全技术 。

结束语

泵站自动化技术在泵站建设及改造 工作中 ，无论在技术性、重要性和任务量等方面都具有相当高的地位。本文对泵站 自动化技术的发展过程和现状作了简要的论述和分析，对泵站自动化在新形势下的技术动向作了一些肤浅的阐述