基于LK的泵站监控系统解决方案———基于LK的泵站监控系统解决方

　通常泵站（如输水泵站、污水泵站）配置有动力、电气、检测等机电设备系统，控制逻辑复杂，管理要求严格，体系结构庞大。泵站计算机监控系统是集监视、测量、控制、保护、管理等于一体的计算机综合自动化系统，主要对全站泵组、电气系统、公用油、水、气系统、闸门控制系统、励磁系统及直流系统进行有效监视和控制，保证泵站更加安全、可靠、经济地运行，实现泵站“无人职守、少人值班”的目标，并能通过计算机网络实现将泵站运行数据和状态实时上传至上级主管部门。

            
  
  

    　基于和利时公司HOLLiAS LK系列PLC的泵站监控系统，采用可靠的多任务监控软件FacView和PowePro高级编程软件，以实现建立稳定、可靠、实时的泵站监控和管理系统，它实现了对整个泵站系统的控制操作、数据采集和信息的实时性、准确性、完整性和统一性。

    　系统构成

    　本泵站计算机控制系统采用分层分布开放式系统，设泵站级和现地控制单元级。泵站自动化监控系统由1个泵站控制室、11个现场控制单元（LCU）组成。现场控制单元（LCU）核心设备为和利时公司HOLLiAS LK系列PLC，分别对10台泵机组及1套辅助设备的运行工况、状态、参数进行采集，并根据操作规程及经济运行工况进行分散控制；泵站控制室对整个泵站控制系统进行集中管理。泵站控制室监控计算机与现场PLC控制站之间通过高速的、实时的工业以太网进行数据通讯，网络结构为星形，通讯速率为100Mbps，传输介质为光纤。

         
  
  

    　泵站控制室

   　 系统泵站控制室配置2套主机兼操作员工作站、1套工程师工作站、1套通讯处理计算机、1套语音报警设备、1套网络交换机和光电转换设备、1台A3黑白网络激光打印机、1套GPS时钟系统、1套中控室控制台。其中，两台操作员工作站互为热备方式工作，完成对整个暗渠泵站监控系统的数据库维护和管理工作。正常时，一台为主机，完成监视控制任务，另一台则为备用，可进行正常监视。当主站故障或退出时，备用站可自动或手动升为主站，完成监控任务。

  　  现地控制单元（LCU）
　
    　暗渠泵站监控系统共设置11套现地控制单元（LCU），其中泵组LCU 10套（每台泵组设置1套），公用LCU 1套。每套泵组LCU的核心设备采用和利时公司HOLLiAS LK系列PLC，配置一台12”彩色触摸屏为人机接口设备，安装1套主泵电机微机继电保护装置，1套微机温度巡检与保护装置（48点），1套多功能智能电度表，以上设备与PLC进行通信。
　
    　泵机组PLC设置手动、自动闭环叶角调节控制操作设备（包括空气开关和接触器等），安装手动控制按钮、把手、电源、继电器、数字显示仪表等，数字显示仪表用于显示多个水位、压力、调角机构油温、叶角等测量值，PLC具备以太网接口，通过100Mbps工业以太网与泵站控制室上位机进行数据通信，通信介质采用光纤。泵组PLC布置在泵站主厂房。

   　 系统功能

   　 本泵站自动化监控系统功能包括实现对各泵机组及辅助设备的运行参数、电气参数和设备运行状态进行监测、控制、联锁和报警以及报表打印，通过使用在主站和远程站间的一系列通讯链，完成整个泵站所必需的数据采集、数据通讯、顺序控制、时间控制、回路调节及上位监视和管理作用。同时，还负责泵站计算机监控系统与远方调度中心的通信连接。

         
  
  

  　  数据采集

  　  系统自动采集整个泵站内各现地控制单元的各类实时数据，进行数据有效性校核，存入数据库，用于显示器屏幕画面更新、控制调节、记录检索、操作指导及事故分析。

    　安全运行监视

    　在泵站控制室的操作员控制台上装有彩色TFT显示器，用于显示泵站的运行情况。监视范围包括泵站设备的状态监视、趋势分析、越限检查、事故顺序记录及事故追忆等。

         
  
  

   　 机组运行工况

    　机组辅助设备运行工况

    　断路器、隔离开关及接地开关位置

    　线路和母线运行工况

    　公用设备运行工况

    　站用电运行工况

    　其它重要的参数量

    　控制与调节

    　操作员通过操作员工作站对所有计算机控制对象及计算机监控系统设备进行控制与调节。对监控对象的控制与调节包括机组启动和停机、机组出水阀的开启与关闭控制、断路器、隔离开关的投入与切断；包括自动顺序倒闸切换操作及其“防误”操作安全闭锁、泵站公用及辅机设备的控制、设置相应的权限要求和在权限允许条件下修改各项给定值和限值、查询生产过程状况，要求显示或打印有关记录、报表和画面。

        
  
  

    　根据给定的流量设定值，按集水池水位和机组工况确定机组开停台数及其最优组合，能实现闭环调节和开环指导。优化调度是在满足供水运行安全约束条件下，按满足供水计划、流量平衡、耗电量最少（为短期目标，长期目标为电费最小）、综合效率最高为总原则，对供水进行调度和优化。按照最优准则确定需要投入运行的台数及台号，包括各泵站机组台数、运行工况的优化组合，以及各调节闸门开度的优化组合，实现全系统的优化运行。


   　 事故分析处理

   　 具有站内设备故障的事故分析和自动处理功能。泵站所有设备的操作事件、报警事件及报表等都可以记录下来，并能在LCD上显示和打印出来。打印记录分为定时打印记录、事故、故障随机打印记录、召唤打印记录等工作模式。记录报告要求用中文和国际通用符号显示和打印。

        
  
  

　   统计和制表打印

  　  能方便地生成和修改表格，并能方便地查询、维护数据库，可自由生成过去任一时段的报表。打印包括定时打印和召唤打印，召唤打印包括实时打印和历史打印，事故、故障时自动打印。打印的表格包括操作记录统计表，包括机组开、停机时间和次数，断路器跳、合闸时间和次数，事故和故障统计表，事件顺序记录报表，日、旬、月、年抽水量统计表，历史报表，水量分时计量报表等。

  　  系统自诊断与自恢复

  　  系统具备自诊断能力，在线运行时对系统内的硬件及软件进行自诊断，并指出故障部位的模件。考虑其可利用率要求，系统具有自恢复能力。