摘要：計算機監(jiān)控系統(tǒng)和早期常規(guī)的自動化系統(tǒng)有著本質的不同，它具有響應速度快、大容量信息存儲和記憶、復雜運算和邏輯思維判斷、管理能力豐富、組網(wǎng)能力強等一系列優(yōu)點。因此，采用計算機監(jiān)控技術己經(jīng)開始成為當前泵站自動化的熱門課題。本文闡述了利用PLC，實現(xiàn)抽水泵站自動控制，給出了泵站計算機監(jiān)控和保護系統(tǒng)，大大提高泵站運行的安全可靠性。
　　關鍵詞：PLC，抽水泵站，自動化
　　
　　隨著國家水利事業(yè)的發(fā)展，我國的抽水泵站發(fā)展十分迅速，現(xiàn)代化程度也在不斷加大。但由于早期技術的限制，加上資金短缺、無法及時更新或改造，使得監(jiān)控設備較為落后，管理水平低。隨著科學技術的不斷發(fā)展以及大中型泵站管理水平不斷提高，泵站電氣設備自動化控制程度要求越來越高。可編程控制器(PLC)，由于其使用靈活、功能強大、可靠性高等優(yōu)點，目前已在水利行業(yè)的各個系統(tǒng)得到了廣泛應用。越來越多的泵站、水閘等水利設施都采用可編程控制器來組成控制系統(tǒng)，來實現(xiàn)自動化控制的要求。
　　一、抽水泵站自動控制系統(tǒng)結構
　　從目前采用計算機控制系統(tǒng)的泵站來看，常見的計算機控制系統(tǒng)類型主要有集中式處理系統(tǒng)和分層分布式處理系統(tǒng)兩種。
　　（1）集中式處理系統(tǒng)
　　集中式處理系統(tǒng)指將該系統(tǒng)的各種功能，如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、人機通信等均集中完成。這里既包括邏輯上的集中，同時也含有物理上集中的意思。
　　集中式處理系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對水泵站運行過程及參數(shù)進行采集、處理、分析計算，并將結果用于控制水泵站的自動化運行操作和監(jiān)督報警。該系統(tǒng)通常是全泵站只設置一臺或二臺監(jiān)控計算機，對整個泵站進行集中監(jiān)視、控制。
　　（2）分層分布式處理系統(tǒng)
　　分布式系統(tǒng)最基本要求是:多個分布的資源;統(tǒng)一的操作系統(tǒng);資源獨立而又相互作用。可按功能、對象以及兩種方式結合構成應用系統(tǒng)。分層控制理論是20世紀80年展起來的一種新理論，它是控制系統(tǒng)理論的一個分支，是從控制論的角度來研究多個互相影響的系統(tǒng)的控制方法。它把“中央的控制中心”對“各子系統(tǒng)的控制中心”的監(jiān)視，以及確定“各子系統(tǒng)控制中心”的控制方向問題提高到理論上來，從控制命令的產(chǎn)生、命令執(zhí)行結果信息的反饋流向、被采集的信息上傳關系、各級的操作權限等來看，是一個典型的正置三角形的、至上級控制中心中央——地方模式的、帶有一定程度中央集權性質的系統(tǒng)。
　　PLC-“可編程控制器”作為一種工業(yè)控制設備，不僅能實現(xiàn)對開關量的邏輯控制，還具有數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理、運動控制、模擬量PID控制、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，其控制具有高精確度、高可靠性且功能強大。
　　三、PLC在抽水泵站中應用
　　目前，該泵站裝設6臺機組，單機功率1600KW，2臺變壓器分別為7500KVA、5600KVA為泵站供電，并有廠用變壓器及輔助設備(油、氣、水系統(tǒng))，現(xiàn)用PLC構成該站自動監(jiān)視控制系統(tǒng)，并實現(xiàn)全計算機控制方式。配置該站的PLC系統(tǒng)過程如下:
　　（1）確定該站的控制方向及控制點類型
　　根據(jù)要求，該站控制(監(jiān)視)目標為全計算機控制方式，這就要求所采節(jié)點參數(shù)要盡量齊全，即所涉及的監(jiān)控點盡量進入計算機系統(tǒng)，以達到設計要求。
　　因該站控制操作及監(jiān)視設備有各種開關位置信號，水位、壓力、流量、電壓、電流、功率等參數(shù)，故選用的模塊包括各種開關量輸入、輸出模塊，模擬量輸入模塊，當然要有系統(tǒng)必須的電源模塊、CPU模塊及網(wǎng)絡通信模塊。
　　（2）計算各類型參數(shù)點數(shù)
　　計算參數(shù)點數(shù)的目的是為了選用各類模塊的數(shù)量及便于組盤計算各類型參數(shù)點數(shù)時，一般是分類型進行統(tǒng)計，對于機組，可分機組進行統(tǒng)計，其它設備如主變和輔助系統(tǒng)單獨計算。
　　（3）確定采用的PLC類型
　　對于參數(shù)較多，宜選用應用成熟的便于組成大型系統(tǒng)的PLC，如參數(shù)較少的，可采用一些專用小型PLC。如用模塊化系統(tǒng)，需確定采用的模件I/O點數(shù)，對應即可算出模件數(shù)量及對應的CPU和POWER模塊的類型。
　　(4)工程組盤
　　因PLC模塊均為標準化結構，其尺寸大小一般按IEEC標準組盤，所有，在模件數(shù)確定后，即可在標準化盤柜上安裝接線。一般大型泵站兩臺機可組成一個盤，公用設備組成一個盤。對于中小泵站可根據(jù)不同容量及控制監(jiān)視要求適當縮小規(guī)模。
　　(5)系統(tǒng)安裝調試
　　根據(jù)設計圖紙及功能要求將監(jiān)控柜與外圍設備(各類控制開關節(jié)點、變送器、傳感器、電磁閥等)連接起來后，便可進行系統(tǒng)調試。也就是進行系統(tǒng)流程編制和調試(實際上，流程的編制可提前進行)。調試是一個反復過程，在調試中，發(fā)現(xiàn)問題及時改正，有不合適的或有死循環(huán)的流程，在調試中亦能得到糾正和改進。
　　(6)統(tǒng)試運行
　　在完成系統(tǒng)調試后，確認接線無誤，可送電進行系統(tǒng)試運行，此時，通過網(wǎng)絡在上位計算機可監(jiān)視到各個參數(shù)情況，亦可利用直接與PLC的CPU連接的編程器或其它編程終端(如PC機)監(jiān)視流程執(zhí)行情況，如模擬機組試運行時，可觀測到各節(jié)點的動作情況，從而判斷流程的正確與否。
　　(7)系統(tǒng)開機運行
　　一般情況下，在經(jīng)過反復調試和試運行后，確認無誤，可讓機組帶負荷運行72小時，以檢驗系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、可操作性等。至此，由PLC構成的監(jiān)控系統(tǒng)就算完成了。
　　四、PLC流程的編制
　　PLC流程的編制有兩種方式，從硬件上有編程器編程方式和PC機編程方式，從編程語言上有指令碼方式和梯形圖編程方式。一般情況下，編程器采用指令碼方式，PC機采用專門軟件梯形圖編程。相對來講，用PC機編程更直觀，易于掌握，修改、調試亦方便，不像編程器那樣要記很多的代碼。但其缺點是要占用PLC更多的內(nèi)存。
　　4.1編制主程序、開入量采樣通信程序
　　在該PLC編程環(huán)境下，可通過選取Create分別建立主程序(Mainprogram)、開入量讀取程序(Storedio)等，然后在相應的編程界面下編制程序(采用梯形圖編程)。
　　4.2子程序的編制
　　當用PC把流程梯形圖編制好后，可以灌入PLC。具體操作為:關掉PLC電源，用連接線將PC串口COMI與PLC相連，然后打開PLC電源，在PC中調用編程程序，將編制好的流程灌入(傳送)至PLC中，然后可在PC機上觀察到系統(tǒng)各節(jié)點的狀態(tài)情況。
　　同樣，如果PC中流程丟失，亦可以將PLC中流程傳到PC中。在流程灌入PLC后，可以對流程進行在線模擬運行，以察看流程運行情況是否符合要求，如不符合，可以在線進行修改。同時，在模擬運行過程中，對暫時有些不滿足條件的位置節(jié)點，可強置其為0或1
　　(PLC中用0和1表示位置節(jié)點的開和斷位置)，以模擬實際情況，以察看流程的正確與否。
　　總之，PLC編程的靈活、多樣，有多種實現(xiàn)真空破壞閥自動控制程序的設計方法，PLC另外具有以下特點：1．使用方便，硬件配套齊全。2．工作速度快。3．通用性、適應性強。4．可靠性高，抗干擾能力強。5系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少。6．維修容易、方便。7．體積小，能耗低。
　　五、結束語
　　自PLC系統(tǒng)在該泵站投入運行以來，水泵和閥門的工作準確率大大提高，減輕了監(jiān)護人員的工作壓力。同時也縮短了工程的開發(fā)和維護周期，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，節(jié)省了工程的開發(fā)費用。另外，也為國內(nèi)泵站的自動化建設提供了很好的參考價值。PLC推廣應用在我國也得到迅猛發(fā)展，正給我們的日常生活和工作生產(chǎn)帶來越來越多的方便!
　　
　　
　　
　　參考文獻：
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