自动化监控系统在晋江王厝泵站中的应用

第18卷第9期2012年9月水利科技与经济WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyVol.18No.9Sep.，2012［收稿日期］2012－03－20［作者简介］刘永平(1966－)，男，福建泉州人，工程师，主要从事水利供水行业工作.自动化监控系统在晋江王厝泵站中的应用刘永平(福建省晋江市供水公司，福建晋江362000)［摘要］提高泵站的自动化控制和管理水平，降低泵站管理费用，建立远程监控网络，才能高效率节能、可靠地完成泵站的各项功能。一旦泵站发生故障及数据采集都需要借助可靠的通信系统，及时了解并处理，真正实现无人值守，进行现代化管理。［关键词］自动化监控;PLC;源水泵站;供水系统［中图分类号］TP39［文献标识码］B［文章编号］1006－7175(2012)09－0113－02随着国家水利事业的发展，我国的水泵站发展十分迅速，随着科学技术的不断发展以及大中型泵站管理水平不断提高，泵站电气设备自动化控制程度要求越来越高。可编程控制器(PLC)以及配套的监控软件，由于其使用灵活、功能强大、可靠性高等优点，目前已在水利行业的各个系统得到了广泛应用。越来越多的泵站、水闸等水利设施都采用可编程控制器和监控软件来组成监控系统，来实现自动化控制的要求。1王厝泵站自动控制系统结构系统整体构思:将工程设计成集现场控制、数据采集、数据处理、生产管理一体的自动化监控系统。中央控制室设两个操作员站，并配有组态王软件用于生产监控使用，工作方式为一主一备，互为热备用;设一个工程师站，用于系统程序修改以及调试使用;配置一台数据服务器做为系统数据备份使用;设置通讯管理机用于将供水系统与专用水利内部网或电信公网进行隔离连接;中控站将系统流各个设备状态信号传输给模拟显示屏，通过模拟显示屏将整个系统流程动态显示;厂部管理楼设置多台终端计算机，通过系统的网页发布功能，终端计算机可进行登录，查看整个系统状态。现场控制单元共分为1#水泵LCU和公用LCU两个PLC控制单元。采用OMRONPLC做为控制器和触摸屏做为现场操作的人机界面。整个系统通讯网络采用工业以太网协议，光纤环型冗余型式。系统拓扑见图1。2PLC的控制功能王厝泵站设计安装6套水泵电动机组，近期先安装3套。3套机组正常运行2套，3套按累计运行时间轮流调图1系统拓扑图度。水泵运行控制总的可以归纳为:先开启电机，后开阀;先关电机，后关阀。控制分就地按钮、PLC人机界面、上位机监控系统。当控制模式在就地按钮时，操作员按开机流程，手动开、停电机和阀门，这种操作模式通常在机组检修和调试时使用。当控制模式在PLC人机界面或上位机监控系统模式时，操作员通过触摸屏或上位机控制窗口以PLC输出的方式开、停电动机和阀门。具体流程:首先触摸屏和监控系统显示系统是否满足开机条件，如果不满足，画面会提示操作员具体导致开机条件不满足的原因，当条件满足后，点击开机按钮，PLC接收到信号后，输出给相应的执行机构开启电动机。同时，PLC检测泵前压力，当压力值到达开阀设定值后，PLC通过程序自动输出开阀信号，当阀开启到位，开机流程完毕。机组运行过程中系统实时检测运行数据，一旦数据出现问题(如超出限值)，或接收到故障信号，系统立即输出报警和相应措施(如停机)，操作员通过报警信息了解故障原因，实施相应的处理措施。当需要关闭机组时，点击关机按钮，机组先关闭阀门，当阀门关到位时，PLC通过程序自动停止电机，关机流程结束。—311—第18卷第9期2012年9月水利科技与经济WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyVol.18No.9Sep.，20123监控软件功能3.1数据处理、管理生成泵站的生产工艺流程实时动态图，提供清晰、友善的人机界面，生动形象地反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储显示和查询。生成各类生产运行管理报表，通过打印机，定时或随时打印全中文的符合生产运行的管理报表、日报表、月报表和年报表等。设备控制:基于图形和中文菜单的方式上，泵站的生产人员通过中控室计算机的鼠标或键盘，开停水泵、阀门等设备。3.2人机界面人机界面分人机界面图和人机界面功能。人机界面图:在操作员计算机上动态显示全厂各工艺流程、各设备的实时运行工况，过程控制的运行趋势。使生产人员对当前全厂生产运行情况一目了然，工艺控制图形的总体结构为分层展开式，能从总图到详图多层次监视。人机界面功能:给生产和管理人员有清晰、准确地操作指示和对错误操作加以屏蔽的功能。3.3控制窗口我们把监控计算机的控制简称为“集中控制”，PLC根据现场实际情况自动完成的各种控制包括连续的回路控制称为“自控”，原有电气柜上的手动按钮操作简称“手动”。“集中控制”、“手动