張世能 常德市城區(qū)水利泵站

（圖1）

從20世紀80 年代末開始，和利時的DCS系統(tǒng)已經(jīng)在我國新建的流程化生產(chǎn)工廠開始全面應(yīng)用，目前國產(chǎn)DCS系統(tǒng)應(yīng)用到單臺機組1000MW火電機組的DCS品牌只有和利時的DCS系統(tǒng)。現(xiàn)在和利時公司的DCS系統(tǒng)應(yīng)用到石化、電力、冶金、建材、環(huán)保、等各行各業(yè)中，業(yè)績炳然。

1 南昏泵站電氣系統(tǒng)控制的特點

南昏泵站主要由5臺軸流泵（1000KW）,2臺潛水泵（1000KW）構(gòu)成。

1.1 南昏泵站模擬量主要參數(shù)如電流、電壓、功率、溫度、壓力、液位、流量、振動等可以通過變送器傳送至DCS系統(tǒng)里面。泵站開關(guān)量信號則主要是指開關(guān)的輔助接點，開關(guān)、斷路器、接觸器是電氣控制對象，但電磁線圈是對控制系統(tǒng)的輸出直接動作的。從輸入、輸出看比較簡單，但是在交流回路中，交叉的結(jié)果就對控制裝置提出了更高的抗干擾要求。

1.2 南昏泵站電氣故障發(fā)生的速度和電氣參量的變化速度是ms 級，保護、連鎖系統(tǒng)輸出動作、邏輯運算也必須是ms 級的。因此，必須對DCS系統(tǒng)里面增加帶有SOE功能的開光量輸入模塊。

1.3 南昏泵站運行過程中過程參數(shù)的調(diào)節(jié)也很少，高壓開關(guān)系統(tǒng)操作量較少，除勵磁電壓外幾乎沒有可調(diào)節(jié)的量，大都是由保護裝置自動處理運行過程的異常狀態(tài)。泵站電氣系統(tǒng)的正常操作是對電氣運行方式的切換、局部系統(tǒng)和裝置的切投。這類操作速度響應(yīng)要求不高，操作的頻率也比較低，但是對系統(tǒng)的準確性要求高。

2 南昏泵站電氣系統(tǒng)采用DCS 控制的優(yōu)點

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全可靠

DCS 系統(tǒng)在環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上采用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，又加了一道保險，形成冗余容錯網(wǎng)；遵循節(jié)點間點對點通信在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的分布上，相對獨立的原則；在遠程控 制器之間采用光纖作為傳輸介質(zhì)為建立通信創(chuàng)造了條件；以太網(wǎng)交換機對各端口的數(shù)據(jù)具有根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的地址進行分流的功能，存在著冗余DPU之間點對點的實時數(shù)據(jù)拷貝和跟蹤，通過在同一交換機上將相關(guān)的冗余DPU 連接，在本地的交換機上各個冗余DPU 之間的點對點數(shù)據(jù)傳輸直接轉(zhuǎn)發(fā)，減輕了主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負荷。由此而言，DCS系統(tǒng)具有較為可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。

2.2 系統(tǒng)的兼容性與開放性

和利時DCS系統(tǒng)由于是在WIN7操作系統(tǒng)上面進行開發(fā)，所以就從根本上解決了原有系統(tǒng)不能夠兼容最新操作系統(tǒng)的問題?？刂茖蛹嫒莞鞣N現(xiàn)場總線，支持HART、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、MODBUS等各類協(xié)議。功能豐富的HMI人機界面，符合IEC61131-3的控制算法編程軟件。且能夠通過OPC通訊把現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行遠程監(jiān)控。

2.3 DCS 控制的功能科學性

目前，DCS 監(jiān)控大容量機組的電氣系統(tǒng)的主要方式有：（1）同步電機勵磁調(diào)節(jié)器AVR，同步電機—變壓器組繼電保護裝置、潛水泵綜合保護裝置的功能及實現(xiàn)其裝置的投、退。（2）通過DCS 軟硬件，對泵站電系統(tǒng)控制、泵站電機自動切換、電動機的啟、停；電氣斷路器的分、合閘等功能達到了集散控制；操作員發(fā)出的操作命令的邏輯實現(xiàn)條件和合法性邏輯檢查等。（3）整個操作過程都是科學決策，不會因為人為失誤導(dǎo)致停機事故。

3 調(diào)試需要注意的若干問題

3.1 裝置時鐘配合問題

對于DCS 在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制，在實際的運行中是和各個獨立的微處理機共同完成的，而在每個獨立的裝置中都有其自身的時鐘。和利時DCS系統(tǒng)可以與現(xiàn)電氣系統(tǒng)共用同一個GPS時鐘裝置，為各個DPU站、操作員站、歷史站、信號采集裝置、保護裝置統(tǒng)一授時，這樣整個系統(tǒng)的時間都一致了，有效地將DCS系統(tǒng)與電氣裝置融為一體。

3.2 電氣控制功能的分配

隨著DCS系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，無論是硬件構(gòu)架、還是組態(tài)管理軟件，無論是進口DCS還是國產(chǎn)自主品牌的DCS，在對機組整個控制功能的分布和管理，越來越體現(xiàn)出功能集中、風險分散的優(yōu)勢。在實際的運行操作中，由于系統(tǒng)的控制邏輯以及各種參數(shù)的設(shè)置都是經(jīng)過了事先科學的計算以及各種調(diào)試而得來的，并且一旦系統(tǒng)的運行模式形成后，在很長時間內(nèi)都不會再改變。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著科學的進步，今后水利泵站的自動化水平會越來越高，無人值守的泵站將會離我們越來越近！

[1]張秀麗.關(guān)于水電站電氣自動化應(yīng)用問題的探討[J].大家，2010，（10）.

[2]賀佰圭.關(guān)于水電站電氣自動化應(yīng)用問題的探討[J].廣東科技，2012，21