馮海軍

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

由于PLC 控制系統(tǒng)在以前單級的繼電器上引入了更加先進的數(shù)字化控制技術，所以其在應用中具有智能化強等優(yōu)點，所適用的范圍也比較廣。特別是將此技術應用在泵站控制系統(tǒng)中，能夠為中國城市化建設提供一定的幫助。

1 PLC 的特點和概念

PLC 全稱為“可編程控制技術”，屬于現(xiàn)階段一種應用數(shù)字計算實現(xiàn)對設備有效操作的電子系統(tǒng)。此控制系統(tǒng)可以根據(jù)工業(yè)設計的具體需求，實現(xiàn)對軟件的開發(fā)和設計，應用可編程存儲器，保證內部存儲邏輯運算的有效性。通過流程控制和運算等相關功能完成操作，然后通過模擬和數(shù)字信號的輸入和輸出，保證各種生產操作的合理性?，F(xiàn)如今，PLC 在工業(yè)生產控制過程中已經得到有效應用，并且其應用的范圍也比較廣泛，在多種復雜的工業(yè)生中也得到了一定應用，具有非常好的作用價值[1]。PLC 控制技術具有成本低和自身性能非常強大的特點。PLC 功能會隨著計算機技術的發(fā)展不斷完善，這在一定程度上增強了PLC 的適用性，實現(xiàn)對大量信息的有效處理，從而進一步提高設備的運行效率。其次，PLC 能夠與通信技術有效結合，這主要是因為PLC 技術和通信技術的融合度高，進而實現(xiàn)對信息的準確傳輸。

2 泵站自動控制系統(tǒng)的組成

2.1 集中式處理系統(tǒng)

在對集中式處理系統(tǒng)的功能作用進行分析時，發(fā)現(xiàn)其可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和處理，實現(xiàn)人機通信。此系統(tǒng)還可以通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對水泵站的運行過程進行優(yōu)化，采集和處理系統(tǒng)運行中的參數(shù)，通過分析計算，將結果用于水泵站的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化運行和操作，保障監(jiān)督的全面性。此系統(tǒng)，通常在全泵站只可以設置1 臺或者是2 臺監(jiān)控計算機，進而實現(xiàn)對整個泵站的集中化監(jiān)視。

2.2 分層分布式處理系統(tǒng)

一般情況下，分布式系統(tǒng)在運行中的基本要求為資源是獨立和相互的，操作人員能夠按功能和對象等構成完善的應用系。在分層控制理論上，可以多角度掌握控制方法，通過對各子系統(tǒng)控制中心的全面監(jiān)督和控制，保證結果信息反饋流向的準確性。同時，還要對所采集的信息進行整合，屬于中央集權性質非常強的系統(tǒng)。

3 PLC 控制設備對選型和功能的要求

3.1 主控級設備與功能要求

在對泵站的主控制系統(tǒng)進行分析時，發(fā)現(xiàn)其中的內容較多。要想保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，需要及時發(fā)現(xiàn)故障問題，實現(xiàn)對主機和備份的監(jiān)控。計算機在運行中要自動接管所有的操作工作站，保證監(jiān)控主機運行的穩(wěn)定性。其中的2 個主機可以同時使用，在此基礎上值班操作人員還能夠對數(shù)據(jù)進行準確計算與處理，加強對數(shù)據(jù)信息的有效管理。

特別是PLC 在泵站自動控制系統(tǒng)中的有效應用，不僅可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)報表的打印，還能夠強化控制的功能，實現(xiàn)語音報警。此外，整個泵站在運行中，要想對其進行有效控制，需通過對鼠標與鍵盤的有效應用，強化顯示器的功能，進而獲得各種信息，實現(xiàn)對原有系統(tǒng)的深入開發(fā)。

3.2 現(xiàn)控級設備的功能要求

現(xiàn)如今，隨著各種先進技術在泵站中的應用，可以對自控制單元進行有效控制，并且還具有非常好的自檢功能。但是，當前其在發(fā)生故障時會自動報警，進而保證系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。不同系列的PLC 技術功能作用不同，具有非常多的通信方式[2]。比如，某個項目選擇了自動化強的RS485 通信模塊，可以實現(xiàn)對電流的有效控制，保證裝置和PLC 控制柜安裝的準確性，將其應用到每個單元，科學安排在泵室中，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集。在此設計中，PLC 控制柜使用了專用的RS485 通信模塊，具有非常好的通信性，泵與電機的各種自動部件都具有非常強的自動化功能。

4 PLC 在泵站自動控制系統(tǒng)中的應用要點

為了實現(xiàn)對PLC 的有效應用，需要對泵站自動控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，及時發(fā)現(xiàn)其中的故障。比如，某個泵站在建設中，裝設了6 臺機組和2 臺變壓器，加強對現(xiàn)用PLC 技術的有效應用，在此基礎上構成此站自動監(jiān)視控制系統(tǒng)，科學應用計算機控制方式，加強PLC在泵站自動控制系統(tǒng)中的科學應用，為此系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。

4.1 選擇控制方向和控制點類型

在應用PLC 前，要在泵站自動控制系統(tǒng)上對監(jiān)視目標進行合理化設計，保證全計算機控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。因此，所有采節(jié)點參數(shù)要保證齊全，也就是所涉及的監(jiān)控點，盡量放入計算機系統(tǒng)中，進而達到實際的設計要求。

因此，在對泵站自動化控制系統(tǒng)進行完善和設計時，不僅要規(guī)范自身的操作，還需要對所有的設備進行全面監(jiān)視，實現(xiàn)對各種開關位置的科學化設置，對水位、壓力、電壓和功率等參數(shù)進行準確確定。在具體的設計中，要選用合理的模塊，通過對各種開關和輸出裝置的科學設置，保證網絡通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

4.2 加強對各類型參數(shù)點數(shù)的計算

工作人員要明確計算參數(shù)點數(shù)的目的，主要是為了對各類模塊的實際數(shù)量進行選用，便于組盤計算不同類型的參數(shù)點數(shù)，保證設備運行的穩(wěn)定性。結合泵站自動控制系統(tǒng)的運行情況，確定PLC 的類型。如果其中的參數(shù)比較多，最好選用成熟便于組成的大型系統(tǒng)PLC。如果其中的參數(shù)較少，需要加強對專用小型PLC 的有效應用。比如，在應用模塊化系統(tǒng)時，設計人員要確定采用的模件I/O 點數(shù)，計算出模件數(shù)量，實現(xiàn)對泵站自動控制系統(tǒng)的完善和優(yōu)化。

4.3 數(shù)據(jù)處理

在主計算機設計中，要及時更新實時的數(shù)據(jù)庫，加強對泵站的自動化管理，實現(xiàn)對運行數(shù)據(jù)的存盤和保存，整合歷史數(shù)據(jù)，在此基礎上保證相關數(shù)據(jù)的連續(xù)性。同時，在對數(shù)據(jù)信息進行處理時，需要分析和處理所收集的不同LCU 數(shù)據(jù)，對脈沖記度和維護管理統(tǒng)計等多種內容進行準確計算。要注意監(jiān)視的類型，通過對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應用，對泵站自動控制系統(tǒng)的實際運行情況進行分析，明確受控狀態(tài)變化[3]。

如果監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)了異常情況，會馬上進行報警處理。同時，還要注意對故障和報警報告系統(tǒng)的完善和設計。主要是因為故障可使用兩級報警優(yōu)先權，也就是紅色和黃色。紅色表示高級優(yōu)先，當一個主設備出現(xiàn)故障，一般會禁止所有的控制輸出工作，進行語音報警，及時顯示及記錄打印中的故障類型，完善解決方案；黃色表示警告，這就要求操作人員對其中的故障進行糾正，按照報警的時間和先后順序，將其打印出來。

4.4 做好泵站運行指導工作

當開啟或者是停止指令下達完后，監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動顯示打開，或者是停止監(jiān)控畫面。在此過程中，監(jiān)控系統(tǒng)圖表和圖像可以更加全面地顯示泵站自動控制系統(tǒng)的運行情況，讓其可以自動轉換為安全的狀態(tài)。如果遇到特殊情況，需要閉環(huán)自動控制操作。同時，監(jiān)控系統(tǒng)還需要自動識別不同的開啟和停止方式，進而做出相對應的反應。PLC 在泵站自動控制系統(tǒng)中的應用，能夠對其中的故障進行準確顯示，及時發(fā)現(xiàn)其中的事故，找出事故發(fā)生的原因，完善解決方案。此外，系統(tǒng)在開機運行前一般要進行反復調試和試運行后，等到其確認無誤，才可以讓機組帶負荷運行72 h，并且檢驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性也非常強，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的綜合性監(jiān)督。

5 應用情況

5.1 集水池控制中的應用

泵站自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，與集水池的實際水位高低存在直接關系。目前，集水池中主要有3 類選擇模式，首先是正常模式，也就是通過PLC，實現(xiàn)對相關內容的自由控制；此外2 類是雨天和暴雨，在這2 類模式下不能進行自動控制，需要由人工對其進行控制，一般需要剩余一臺污水泵將其作為備用，其余的均投入污水處理中，不斷提高污水處理速率[4]。

但是，受一些客觀因素的影響，集水池在設計中還存在一定的問題，泵數(shù)并不能進行準確確定，這會對集水池處理的質量帶來影響。因此，需要結合泵站的實際情況，對泵進行科學設置，結合集水池的水位，向PLC 傳輸關鍵的控制信號，經過PLC 分析信號后；然后傳輸?shù)娇刂浦行?，如需要加泵，主要由PLC 協(xié)助，選擇出無故障的污水泵，更加迅速地轉為開啟狀態(tài)[5]。

在減泵的時候，需要停止運行時間長的污水泵，在此過程中，要保持間隔啟動時間在20 s 上。主要是為了防止污水泵受到影響，保證集水池信息傳輸?shù)挠行浴?/p>

5.2 格柵池控制中的應用

由于格柵池的運行情況非常敏感，如果存在一定的啟動條件，就可以投入運行，所以在對格柵池進行控制時，一定要體現(xiàn)高性能的自動化。當格柵池運行時，如果控制不到位，就會導致格柵池停止運行，并不利于對污水的有效處理。尤其是在PLC 支持下，可以對誤差進行隨時控制，保證PLC 技術應用的合理性，強化格柵池的控制能力[6]。

5.3 運行設置中的應用

泵站自動控制系統(tǒng)在運行中，需要經過基本的PLC 處理，主要是為了確保參數(shù)設置的準確性。一般情況下，運行設置主要分為4 項[7]：①白天設置。主要應用PLC 對2 組格柵進行控制，實現(xiàn)同步運行，采取措施通過控制液位差對格柵啟動進行干預，在此基礎上積極發(fā)揮2 組格柵自動化的特點。PLC 技術在白天模式中的有效應用，可以最大數(shù)量及時啟動運行泵，更好地控制污水泵的啟動。②夜間設置。由于夜間和白天情況基本一致，其在參數(shù)值上存在差異。③暴雨的設置。首先需要關閉進水裝置，適當降低污水泵中的水位，通過對PLC 控制技術的應用，將其中的水位控制在標準線以下，等水位達到標線時，PLC 就會停止工作，保證污水泵自動化控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行。④雨天設置。雨天環(huán)境中，泵站自動化系統(tǒng)中的進水裝置主要呈現(xiàn)關閉動作，等進水裝置關閉后，結合具體的順序，及時開啟進水閘，進而保障運行設置的有效性。

6 結束語

由此可見，隨著中國科學技術水平不斷提高，PLC在中國泵站自動控制系統(tǒng)設計中得到了有效應用。此控制技術具有比較好的靈活多樣性，可以實現(xiàn)對泵站系統(tǒng)的優(yōu)化和改進，通過全面監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)其中的故障問題，在減輕泵站設備維護時間和成本的同時，保證泵站控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，從而進一步促進中國泵站的現(xiàn)代化建設進程。