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 潛水泵安裝圖 => 泵站計算機(jī)勘測體系概述  
發(fā)布日期:[2017-12-20]    共閱[5511]次
    1泵站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能
  泵站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是集監(jiān)視、測量、控制、保護(hù)、管理等于
一體的計算機(jī)綜合自動化系統(tǒng),主要對全站泵組、電氣系統(tǒng)、公
用油、水、氣系統(tǒng)、閘門控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)及直流系統(tǒng)進(jìn)行有
效監(jiān)視和控制,保證泵站更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)泵
站無人值班(少人值守)的目標(biāo)。并能夠通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)將
泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)實(shí)時上傳至上級主管部門。
  1. 1自動監(jiān)測功能
  泵站綜合自動化系統(tǒng)要求能對全站內(nèi)站用變電所、主機(jī)組、
輔助設(shè)備、水工建筑物的各種電量、非電量的運(yùn)行數(shù)據(jù)及水情數(shù)
據(jù)進(jìn)行巡回檢測、采集和記錄,定時制表打印、存儲、模擬圖形
顯示。根據(jù)這些參數(shù)的給定限值進(jìn)行監(jiān)督、越限報警等。
  1. 2自動控制功能
  泵站綜合自動化系統(tǒng)是根據(jù)泵站當(dāng)時的運(yùn)行狀態(tài),按照給定
的控制標(biāo)準(zhǔn)、控制模型或控制模式對變壓器、保護(hù)系統(tǒng)、勵磁設(shè)
備、泵站機(jī)組的啟停、輔助設(shè)備、節(jié)制閘等水工建筑物進(jìn)行自動
控制,以達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的目的。
  1. 3保護(hù)功能
  泵站綜合自動化系統(tǒng)是利用微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主變壓器、站
用變壓器以及母線的保護(hù)。不同的對象保護(hù)要求各不相同,如電
機(jī)保護(hù)中三相過負(fù)荷保護(hù)、過流保護(hù)、低電壓保護(hù)、單相運(yùn)行保
護(hù)、接地保護(hù)和短路保護(hù);變壓器保護(hù)中高壓側(cè)三相過流保護(hù)、
高壓側(cè)過負(fù)荷保護(hù)、高壓側(cè)低電壓保護(hù)、低壓側(cè)三相過流保護(hù);
站用變壓器保護(hù)中三相過負(fù)荷保護(hù)、過流保護(hù)等。除此之外,還
應(yīng)具有機(jī)組過速、推力軸瓦、導(dǎo)軸瓦、定子線圈溫度過高保護(hù)和
油、氣、水系統(tǒng)異常保護(hù)等,這些保護(hù)一般由控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
  1. 4越限及事故報警功能
  系統(tǒng)能根據(jù)事故信號自動報警,對于不同類型的報警信號能
產(chǎn)生不同的報警聲音、畫面等提示信息,產(chǎn)生報警時能把相關(guān)的
數(shù)據(jù)錄入后臺數(shù)據(jù)庫,以備分析和診斷。
  1. 5數(shù)據(jù)管理及制表打印功能
  能對監(jiān)測、控制、保護(hù)等過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存
儲、分析和顯示,編制運(yùn)行值班表,自動記錄、顯示泵站各階段
運(yùn)行情況,并統(tǒng)計、分析、自動生成各種報表或曲線,各種報表
數(shù)據(jù)可按需要打印或查詢。
  1. 6數(shù)據(jù)通信功能
  能根據(jù)上級的調(diào)度指示控制機(jī)組的運(yùn)行,能按照一定的經(jīng)濟(jì)
運(yùn)行的模型進(jìn)行決策,同時所有數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)向上級管理部
門傳送,為上級領(lǐng)導(dǎo)的決策和調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持,實(shí)現(xiàn)整個泵站
群的協(xié)調(diào)工作,達(dá)到科學(xué)管理的要求。
  1. 7安全管理功能
  監(jiān)控系統(tǒng)可設(shè)置多個操作級別,不同級別操作人員有不同的
操作權(quán)限,進(jìn)入系統(tǒng)時必須進(jìn)行登錄并鍵入口令,禁止越限操
作,可以確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全性。
  2泵站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
  泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從總體上可分為集中式控制系
統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等幾種典型結(jié)構(gòu)。
  2. 1集中式控制系統(tǒng)
  集中式控制系統(tǒng)是一種直接監(jiān)控系統(tǒng),由一臺計算機(jī)和相關(guān)
的過程接口以及一些相應(yīng)的外圍設(shè)備組成,完成系統(tǒng)的各種控制
任務(wù),所有的控制功能都由一臺計算機(jī)完成,比較適合于簡單的
控制對象。這種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,運(yùn)行維護(hù)方便,但存在
以下明顯的缺點(diǎn):整個系統(tǒng)中所有的控制任務(wù)都集中在一臺計算
機(jī)上,一旦該計算機(jī)出現(xiàn)某種故障,勢必會造成整個系統(tǒng)停止工
作,所有的控制功能都無法完成;控制現(xiàn)場中大量的模擬信號經(jīng)
過變送器后,通過電纜送入計算機(jī),傳輸電纜之間串?dāng)_嚴(yán)重,控
制精確度不高;整個控制系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展時需要重新修改控制系統(tǒng)
的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)可擴(kuò)展性較差,不能適應(yīng)泵站規(guī)模的更新改造和擴(kuò)
建等。
  由于集中式監(jiān)控系統(tǒng)存在上述不足,而且整個系統(tǒng)存在工作
可靠性差、可維護(hù)性差等缺點(diǎn),這種控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今
泵站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展要求。目前,泵站監(jiān)控系統(tǒng)中廣泛采用
分布式計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),又稱集散控制系統(tǒng)DCS.
  2. 2集散控制系統(tǒng)
  集散控制系統(tǒng)是一種集中操作管理、分級分散控制的監(jiān)控系
統(tǒng),為提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性,系統(tǒng)一般采用分層分布式、
以太網(wǎng)、串口通訊與現(xiàn)場總線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
  在泵站的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中一般整個系統(tǒng)從體系結(jié)構(gòu)上分二
級:就地控制級和集中控制級。就地控制級由PLC、微機(jī)保護(hù)裝
置、微機(jī)勵磁裝置及若干現(xiàn)場傳感器組成,集散式控制系統(tǒng)對機(jī)
組和輔機(jī)分別進(jìn)行獨(dú)立的控制和保護(hù)數(shù)據(jù)采集。集中控制級位于
中央控制室內(nèi),由一臺監(jiān)控服務(wù)器和一臺工程師工作站及其他相
關(guān)設(shè)備組成,采用主從機(jī)工作方式運(yùn)行。
  為了保證泵站的安全可靠運(yùn)行,控制方式一般有順序控制、
單步控制、現(xiàn)場手動控制3種。選用順序控制方式時,系統(tǒng)使相關(guān)
設(shè)備相互連鎖,通過點(diǎn)擊監(jiān)控畫面上的一個按鈕即可完成整個控
制過程,所有執(zhí)行過程受程序控制,選用單步控制與手動方式
時,不受系統(tǒng)聯(lián)鎖條件控制,各設(shè)備自身可進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行、日常
維護(hù)等工作。后兩種方式區(qū)別在于單步控制是在微機(jī)上通過點(diǎn)擊
監(jiān)控畫面按鈕實(shí)現(xiàn)某個設(shè)備的控制(程序控制) ,而手動控制是
在現(xiàn)場直接手動按鈕完成對設(shè)備的控制,手動方式一般是在監(jiān)控
系統(tǒng)發(fā)生故障無法正常工作時應(yīng)急使用。
  控制結(jié)構(gòu)一般分為4級控制:直接測控級、過程優(yōu)化級、生產(chǎn)
管理級和經(jīng)營決策級。直接測控級直接面對生產(chǎn)現(xiàn)場的各類設(shè)
備,完成所有現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)測、控制;過程優(yōu)化級綜合監(jiān)視直接
控制級中各站點(diǎn)的所有信息,集中顯示、集中操作,進(jìn)行所有控
制回路的組態(tài)、參數(shù)設(shè)定和修改,優(yōu)化控制過程等;生產(chǎn)管理級
為決策者提供有關(guān)信息,以做出關(guān)于生產(chǎn)計劃、調(diào)度和管理的方
案,使計劃協(xié)調(diào)和生產(chǎn)管理處于最佳狀態(tài);經(jīng)營決策級擔(dān)負(fù)全站
的總體協(xié)調(diào)、計劃管理、市場營銷等;實(shí)際運(yùn)用中由用戶根據(jù)泵
站具體的要求和特點(diǎn)構(gòu)建自己的系統(tǒng)。
  這種控制系統(tǒng)由于實(shí)現(xiàn)了分散控制,使整個系統(tǒng)的可靠性大
大提高;而且在現(xiàn)場直接安裝各種專用控制器,縮短了信號傳輸
距離,節(jié)省了大量電纜,減少了信號串?dāng)_,加快了反應(yīng)速度等。
  但這種控制系統(tǒng)受計算機(jī)系統(tǒng)早期存在的系統(tǒng)封閉的缺陷的
影響,各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng),不同廠家的設(shè)備不能互聯(lián)在一
起,難以實(shí)現(xiàn)互換與互操作,難以組成更大范圍信息共享的網(wǎng)絡(luò)
系統(tǒng)。
  2. 3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技
術(shù)引入工業(yè)控制領(lǐng)域,組成一個開放式的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),既可以與同
層的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),也可以與不同層的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián);在現(xiàn)場設(shè)備中,以
微處理器為核心的現(xiàn)場智能設(shè)備可方便地進(jìn)行設(shè)備互聯(lián)、互操
作;這種控制系統(tǒng)有以下特點(diǎn):通信線一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場中的
生產(chǎn)設(shè)備,構(gòu)成用于現(xiàn)場設(shè)備和現(xiàn)場儀表互聯(lián)的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò),
實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的傳輸,提高了信號轉(zhuǎn)換的精度和可靠性;將控制
功能分散地分配給現(xiàn)場智能設(shè)備和儀表,用戶可以靈活地選用各
種功能模塊經(jīng)過統(tǒng)一組態(tài)構(gòu)成控制回路,把控制功能徹底下放到
現(xiàn)場,實(shí)現(xiàn)了真正徹底的分散控制。
  現(xiàn)有的泵站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建方法是利用各種硬件和軟件
模塊組態(tài),由用戶根據(jù)泵站具體的要求和特點(diǎn)構(gòu)建自己的系統(tǒng)。
一般采用全開放的、全分布式的控制結(jié)構(gòu),進(jìn)行分層式管理。其
基本原理是采用以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),以可編程控制
器PLC作為現(xiàn)地控制單元,各機(jī)組和公共輔機(jī)保護(hù)、勵磁的控制部
分各成一個相對獨(dú)立的現(xiàn)地控制單元,各獨(dú)立的現(xiàn)地控制單元通
過網(wǎng)絡(luò)與上位監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行連接,上位監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)與各現(xiàn)
地控制單元之間進(jìn)行控制命令的下傳和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上傳通訊,現(xiàn)
地控制單元在主機(jī)的控制命令下執(zhí)行獨(dú)立的控制任務(wù)。
  這種控制系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)集中顯示管理、分散采集控制功能。
系統(tǒng)采用模塊結(jié)構(gòu),系統(tǒng)規(guī)?筛鶕(jù)用戶的特點(diǎn)和要求進(jìn)行靈活
組態(tài),系統(tǒng)規(guī)?纱罂尚。到y(tǒng)操作畫面、操作方式由用戶自己
定義,F(xiàn)地控制單元就地安裝在泵站現(xiàn)場,檢測點(diǎn)到控制單元之
間的距離短,控制單元到控制室采用數(shù)字通信,故抗干擾能力
強(qiáng),傳輸速度快。各控制單元功能彼此獨(dú)立,即使某控制單元發(fā)
生故障,不會波及其他控制單元的正常使用,故障范圍不會擴(kuò)
大。另外,當(dāng)控制室的上位監(jiān)控主機(jī)退出運(yùn)行時,各現(xiàn)場控制單
元仍然能夠繼續(xù)工作。這樣可大大提高泵站運(yùn)行的可靠性和安全
性。
  3泵站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
  由于泵站運(yùn)行并不是孤立的、個體的運(yùn)行方式,在整個流域
內(nèi),各泵站之間有著密切的水文聯(lián)系,所以,在實(shí)現(xiàn)泵站內(nèi)部各
機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)上,還應(yīng)對各級相互關(guān)聯(lián)泵站進(jìn)行水力要素
的優(yōu)化組合與合理調(diào)配,以實(shí)現(xiàn)對整個流域內(nèi)所有泵站的串聯(lián)優(yōu)
化運(yùn)行和水資源的優(yōu)化利用。對未來泵站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)
展,應(yīng)充分運(yùn)用現(xiàn)代控制新技術(shù)和控制手段,使系統(tǒng)的監(jiān)控對象
擴(kuò)展到整個泵站群甚至整個流域,從全流域的高度合理調(diào)度整個
流域各水泵的運(yùn)行方式,對整個工程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、優(yōu)化組
合、集中監(jiān)控與綜合管理,以形成更可靠的、更高效的、更完善
的科學(xué)決策系統(tǒng)。
  新型的基于因特網(wǎng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將成為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
的發(fā)展趨勢和泵站綜合自動化系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。
  嵌入式系統(tǒng)和因特網(wǎng)結(jié)合成為可能,網(wǎng)絡(luò)化智能現(xiàn)場儀表通
過系統(tǒng)集成,使得在因特網(wǎng)上通過瀏覽網(wǎng)頁就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的加
載、組態(tài)、監(jiān)控等。
  在泵站監(jiān)控系統(tǒng)中,運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等新技術(shù)
構(gòu)造能反映某些人腦功能的系統(tǒng),使其具有人腦加工、存儲和處
理信息的機(jī)能,可以模仿和實(shí)現(xiàn)人類在監(jiān)控過程中豐富、復(fù)雜的
思維活動,實(shí)現(xiàn)智能控制,使系統(tǒng)的功能和自動化程度等得到進(jìn)
一步提高,這也是泵站監(jiān)控系統(tǒng)未來的一個發(fā)展方向。
  4結(jié)語
  隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、專家系統(tǒng)、多媒體等許多新技術(shù)的發(fā)展,泵
站監(jiān)控系統(tǒng)功能將更加豐富完善,泵站綜合自動化水平將更進(jìn)一
步提高,泵站運(yùn)行將實(shí)現(xiàn)真正意義的無人值班。
 
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