王 東馬華明/.寧夏固海揚(yáng)水管理處泉眼山泵站.寧夏水利電力工程學(xué)校

泵站運(yùn)行管理中對計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

王 東1馬華明2/1.寧夏固海揚(yáng)水管理處泉眼山泵站2.寧夏水利電力工程學(xué)校

泵站在水利建設(shè)、市管理工程必不可少，服務(wù)于城市排水防澇，設(shè)備要可靠運(yùn)行，對城市發(fā)展與周邊環(huán)境等產(chǎn)生較大的影響。為使系統(tǒng)長期可靠運(yùn)行，每座泵站建立一套在編程序邏輯控制器基礎(chǔ)上的泵站控制系統(tǒng)與過程監(jiān)控HMI，確保運(yùn)行少維護(hù)、少維護(hù) 。文章針對城市防洪工程中的電排站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行概述。

泵站；管理；計(jì)算機(jī)；自動(dòng)控制系統(tǒng)

泵站在水水利建設(shè)起到十分關(guān)鍵的作用，泵站的運(yùn)行管理和當(dāng)?shù)嘏潘罎车热蝿?wù)具有十分緊密的關(guān)系。此外，泵站的正常合理運(yùn)行對當(dāng)?shù)氐娜嗣竦纳钆c周圍的環(huán)境問題具有直接的關(guān)系。為了確保管理泵站高效運(yùn)行，一些水利部門通過計(jì)算機(jī)制動(dòng)化控制系統(tǒng)來實(shí)對管理泵站的運(yùn)作。泵站建立獨(dú)立的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),可以滿足"無人值班、少人值守"的要求[1]。

一、泵站設(shè)備的控制類型

一般情況下，下泵站的控制表現(xiàn)在三個(gè)方面，就地控制、基本控制、中央控制，換句話說，泵站設(shè)備控制分為基本控制、中央控制和就地控制。

（一）就地控制及原則

通過PLC自身的邏輯控制功能 ，服務(wù)于關(guān)聯(lián)設(shè)備的遠(yuǎn)動(dòng)控制和設(shè)備的自動(dòng)等。就地控制系統(tǒng)配置了操作界面 (HM I)，利用操作界面能控制或者調(diào)整設(shè)備。相比中央控制，就地控制比價(jià)理想，包括就地自動(dòng)和就地手動(dòng)。處在就地手動(dòng)模式下，在操作界面上，通過手動(dòng)操作管理設(shè)備的運(yùn)行，處于就地自動(dòng)模式下，泵站控制系統(tǒng)依據(jù)泵站運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備的狀態(tài)等，自動(dòng)操作泵站設(shè)備，無需人工操作。就地控制就是在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)控制。它通常利用界面就可以針對性地修改設(shè)備的控制和部分有效數(shù)據(jù)，或者對其稍微的調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)控制的有效性。就地控制也即是具體控制泵站具體設(shè)備，因此，它的優(yōu)先級別比中央控制高，這一點(diǎn)理解起來也比較容易，當(dāng)然，面對現(xiàn)場客觀事實(shí)，要比理論控制重要。就地控制有兩種：手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。

（二）基本控制及特點(diǎn)

基本控制需在設(shè)備控制箱中，融入了最高有限級別。當(dāng)設(shè)備控制箱面板上的控制方式是手動(dòng)操作時(shí)候，便屏蔽了泵站控制系統(tǒng)中的控制。現(xiàn)場設(shè)備能在設(shè)備控制箱的面板上，進(jìn)行手動(dòng)操作和檢查。此種設(shè)備控制箱兼具基礎(chǔ)性的控制連動(dòng)或控制連鎖功能，在設(shè)備控制箱內(nèi)，基本控制內(nèi)容便可以實(shí)現(xiàn)。基本控制通過控制箱來具體實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵O(shè)備控制箱和全部設(shè)備的最高級別的控制存在關(guān)系。主控制箱在界面顯示“手動(dòng)控制”后，這表明泵站的整個(gè)控制系統(tǒng)處在待機(jī)的狀態(tài)，屏蔽了整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。

（三）中央控制

中控制室包含主機(jī)、硬盤與錄像機(jī)，利用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，通過lOOM 的以太網(wǎng)控制l#PLC，3#PLC，4#PLC。中央控制對系統(tǒng)的宏觀調(diào)度負(fù)責(zé)，協(xié)助各屬泵站運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)對局部出現(xiàn)的停機(jī)或者是突發(fā)事故，確保系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。中央控制室主要包括兩部分：主機(jī)室與具有記憶功能的硬盤錄像監(jiān)控室，兩者運(yùn)行的工作原理通過網(wǎng)路交換機(jī)降機(jī)組與泵站有效結(jié)合在一起的過程，再次依靠硬盤的記錄功能，記錄下來，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。中央控制結(jié)合了現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控，對出現(xiàn)的突發(fā)狀況，可有效應(yīng)對，減少了人力的配置，是一種優(yōu)化的管理。

二、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能

（一）進(jìn)入優(yōu)先級別

泵站的控制和一個(gè)地區(qū)的水資源有密切的關(guān)系，不能隨意被人為控制。因此，當(dāng)每次進(jìn)入前，首先，務(wù)必要輸入有關(guān)密碼；然而，這個(gè)密碼被密碼管理系統(tǒng)自動(dòng)分為不同種類的級別。也即是說不同級別的操作人員一定要具有和自己相配的密碼，否則便進(jìn)不去所屬的操作區(qū)間，便不能操作與管理泵站的運(yùn)行。這便是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)識別的過程。最終，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入泵站運(yùn)行管理有優(yōu)先控制。

（二）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理

首先，處理開關(guān)信號。開關(guān)的使用與實(shí)際管理泵站的運(yùn)行情況有必然的關(guān)系。當(dāng)按下開關(guān)時(shí)，整個(gè)所屬的進(jìn)組是否通過開關(guān)來運(yùn)行，這需要一個(gè)自動(dòng)識別的過程。如，因?yàn)樽陨砘蛘呤峭饨绲脑颍恍⌒挠|動(dòng)開關(guān)按鈕。操作人員及時(shí)找出了這個(gè)問題，同時(shí)做了糾正處理。然而，機(jī)組還是依照最開始的操作來實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行，這就會帶來重大的操作失誤，嚴(yán)重影響了各個(gè)泵站運(yùn)行，這種損失是難以想象的。因此，當(dāng)觸動(dòng)開關(guān)按鈕時(shí)，計(jì)算機(jī)會通過分析按鈕按下的時(shí)間力度，同時(shí)確定是否打開開關(guān)，會出現(xiàn)一個(gè)延遲的過程。針對開關(guān)是否運(yùn)行，進(jìn)行了雙保險(xiǎn)的操作過程。這也即是計(jì)算機(jī)自動(dòng)識別與管理的過程。但是，處理模擬數(shù)據(jù)量就如同處理開關(guān)的信號，模擬信號也要經(jīng)過有效的處理，通常的處理是將模擬數(shù)據(jù)放置到設(shè)定好的信號緩沖地帶。如，分析限定水位的液位數(shù)據(jù)。當(dāng)水位感應(yīng)器通過模擬信號把水位的數(shù)值逐漸傳送到泵站水位控制系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)分析，確定是否開啟水位預(yù)警報(bào)警裝置。大多數(shù)情況下，傳送來的數(shù)據(jù)是有誤差的。

三、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用在過程顯示和操作

（一）系統(tǒng)操作的應(yīng)用

最原始的泵站管理工作要靠大量的人力來完成，是一種對人力的浪費(fèi)，如當(dāng)一個(gè)泵站機(jī)組出現(xiàn)了問題，要進(jìn)行解決，主控制系統(tǒng)將對有關(guān)站點(diǎn)的人員發(fā)出指令，并要求他們負(fù)責(zé)維修?，F(xiàn)在使用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，變得十分簡單。主控制室的人員只需通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的頁面顯示就可以將工作完成，此外，通過其功能鍵中的一鍵操作，來完成此項(xiàng)步驟，提升了效率，在一定程度上節(jié)約人力。另外，當(dāng)運(yùn)行過中如果出現(xiàn)故障，各區(qū)域?qū)?yīng)的報(bào)警燈就會發(fā)出指示。然而，操作員也可以通過故障解除指南逐漸實(shí)現(xiàn)對故障的解決。整個(gè)故障迅速而準(zhǔn)確，省時(shí)間，簡化了操作步驟，在操作過程中，降低了人員出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。

（二）過程的顯示應(yīng)用

過程顯示，本質(zhì)上應(yīng)在計(jì)算機(jī)的控制下完成。如，當(dāng)顯示每一泵站運(yùn)行狀況時(shí)，要處理畫面，顯現(xiàn)畫面出現(xiàn)的情況，及發(fā)生的問題。因?yàn)橐粋€(gè)觀察室有可能產(chǎn)生多個(gè)實(shí)時(shí)畫面，要想全部兼顧到這些畫面，不漏掉一個(gè)問題點(diǎn)。就要求計(jì)算機(jī)在處理顯示信息時(shí)，要處理信息。最基本的信息分，也即是有限顯示過去出現(xiàn)的報(bào)警信息，把現(xiàn)在出現(xiàn)的報(bào)警信息存放到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，當(dāng)解除前面的重要警報(bào)信息后，才能顯示較為重要的信息。每一個(gè)處理過程將會二次呈現(xiàn)或者緩沖在控制系統(tǒng)中，最終全部顯示整個(gè)過程。這些都需要通過計(jì)算機(jī)來完成，此外計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成并不受認(rèn)為的干預(yù)，這個(gè)過程顯得十分復(fù)雜、繁瑣?，F(xiàn)在有了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)就使得這個(gè)過程變得十分簡單。

四、結(jié)束語

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)中的一個(gè)小部分,其在生產(chǎn)、管理和控制系統(tǒng)中為企業(yè)的生產(chǎn)提供了極大的方便[2]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)的不斷改善與進(jìn)步,系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制理論等方面都在不斷提升[3]。該系統(tǒng)具有健全的泵站監(jiān)測與控制功能，符合安全監(jiān)控與生產(chǎn)管理等的需求。滿足多種層面需求，具有可靠的現(xiàn)場穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能 ，極大降低了泵站操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為泵站監(jiān)控自動(dòng)化提供了優(yōu)化方案。計(jì)算機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用在泵站運(yùn)行管管理，帶來了很大的方便。這個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用促使泵站運(yùn)行不僅可靠，而且合理，是非常有意義的泵站運(yùn)行管理，值得運(yùn)用和推廣。

[1]李云,張龍,楊仲侃,蔣松年. 給水泵站節(jié)能優(yōu)化淺析[J].供水技術(shù),2014,(04)∶45-48.

[2]王毅,鄧波,楊琳,劉靜君. 大型變極雙速同步電動(dòng)機(jī)在泵站更新改造中的節(jié)能效果分析[J].中國農(nóng)村水利水電,2013,(04)∶134-139+143.