泵站自动化控制系统的设计与实现.doc
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4、靡缨熬啡泵站自动化控制系统的设计与实现擒要:通过分析国内外已建泵站自动化控制系统的现状,特别是深圳市水务局下属的东江水源工程管理处的三个泵站的实际现况,结合工艺设备智能化的发展趋势,提出了建立一套测、控、管一体化自动化系统的设计原则,并利用该原则阐述常见泵站自动化控制系统的实现。关键词:泵站;PLC;自动化控制系统;设计1 问题的提出随着国民经济的高速发展,城市人口的增加以及居民生活水平的提高给城市建设与管理提出了更高更严的要求。而水资源的匮乏、水质的恶化以及大量污水得不到及时的处理,则影响了整个城市的长远发展规划。许多城市不得不通过长距离的引水工程来解决水源问题。深圳市东江水源工程管理处的“
5、东部引水工程”就是为了解决深圳市民的用水大工程。而泵站的建设则是引水工程中最重要的一个环节。所以建设泵站的时候,也越来越重视泵站的运行管理水平和自动化水平。应用自动化系统,不仅可以提高设备的运行效率和使用寿命,保证供水效果,而且可以降低劳动强度,减少人工,提高管理水平。而自动化技术、计算机技术、网络通讯技术等的快速发展为建立一套高效实用的测、控、管一体化系统提供了条件。2 自动化控制系统的应用现状供水提升加压泵站在工艺选择上是根据供水性质、流量和提升距离要求、可用占地面积、投资规模等因数进行选择。而自动化控制系统的建立也是根据工艺的要求而定的,但总的设计选型原则是:实用、先进、可靠。在已建成投
6、运的泵站中,基本上都建立了一套自动化控制系统,由于建设年代不同、投资不同、设备选型及系统结构配置不同,操作人员和维护管理人员的素质也不同,造成自动化系统产生的效果也大不一样,具体表现在:自控系统配置选型不合理,过分强调系统余量,造成系统资源浪费。检测仪表配置不合理,系统算法不完善,造成系统设计功能无法发挥,自控系统成了数据采集系统。各构筑物工艺设备自带小闭环控制系统与全厂自控系统不匹配,造成系统重复建设或系统不完整。电气与自控的信号接口不完善,操作人员素质参差不齐,因过分强调界面的友好,操作方便而影响自动化系统“全自动”功能的实现。生产过程自动化系统与管理系统分开建设,独立运行,人为造成系统资
7、源浪费,给管理带来盲区。以上这些现象在每个泵站中不同程度上存在着,虽然有些是因为工程实施原因,有些是因为设备采购原因,有些是运行管理原因,但是归根结底还是自动化控制系统的设计问题。3 自动化控制系统的设计原则自动化控制系统的结构有多种形式,简单的有PC+IO板卡方式,实现单一的控制;高级的有DCS系统,适合有多回路调节的控制对象;常见的有PC+PLC系统,在水工业有广泛的应用;还有流行的现场总线系统(FCS)。以上结构的自控系统在不同泵站中均有应用。尽管结构不同,但系统的设计原则是一致的,那就是在保证系统满足控制要求的前提下,提高系统的性能和稳定性,增加系统的附加值。自动化控制系统的设计原则在
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