PLC 控制技術(shù)在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

馮海軍

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

近些年來(lái)隨著中國(guó)工業(yè)化步伐逐漸加快，如何合理調(diào)度水資源成為社會(huì)民眾關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，因此，要逐漸提高泵站的自動(dòng)化管理水平，保證泵站運(yùn)行更加高效、可靠，充分利用泵站對(duì)原水進(jìn)行調(diào)度。有關(guān)人員需要加強(qiáng)PLC 技術(shù)在泵站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，從而不斷完善監(jiān)控系統(tǒng)性能，這對(duì)實(shí)現(xiàn)泵站監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化以及促進(jìn)水資源的合理調(diào)度都具有重要價(jià)值。

1 PLC 控制技術(shù)的工作原理分析

PLC 控制技術(shù)在泵站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要價(jià)值，其中從這項(xiàng)技術(shù)的工作原理進(jìn)行分析就可以發(fā)現(xiàn)，可編程控制器的工作原理與計(jì)算機(jī)的運(yùn)行原理存在著很多的類似之處，即系統(tǒng)可為用戶提供優(yōu)質(zhì)化的服務(wù)，同時(shí)通過(guò)充分發(fā)揮系統(tǒng)程序的管理作用保證監(jiān)控任務(wù)順利完成。并且從兩者的工作方式上進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行模式主要采用等待指令，PLC 控制技術(shù)的運(yùn)行方式主要為循環(huán)掃描。同時(shí)在PLC 控制技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用中，主要可以分為編程和運(yùn)行這2 種工作模式，處于編程模式時(shí)，可編輯控制器主要進(jìn)行通信以及內(nèi)部處理等工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的編寫(xiě)以及修改；處于運(yùn)行模式時(shí)，除了進(jìn)行以上工作外，PLC 控制系統(tǒng)還需要進(jìn)行程序的處理以及輸入、輸出工作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

2 PLC 控制技術(shù)的特點(diǎn)分析

2.1 應(yīng)用可靠性強(qiáng)

在應(yīng)用傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過(guò)程中需要以大量的時(shí)間繼電器以及中間繼電器作為基礎(chǔ)，通過(guò)這些繼電器的頻繁操作從而達(dá)到自動(dòng)化控制的目的，但是由于繼電器的動(dòng)作頻繁很容易出現(xiàn)接觸不良的問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效能造成嚴(yán)重影響，很難對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性提供有力保證?？删幊炭刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用可有效減少繼電器的使用，在系統(tǒng)中有效應(yīng)用軟件，能降低硬件問(wèn)題導(dǎo)致系統(tǒng)故障的概率，并且在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)采用有效的軟硬件保護(hù)措施以及光電隔離措施，可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)，避免系統(tǒng)受到外界因素干擾。

2.2 應(yīng)用功能性強(qiáng)

可編程控制器在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中具有數(shù)據(jù)計(jì)算能力優(yōu)越的優(yōu)勢(shì)，可保證可編程控制器能自主完成數(shù)據(jù)的收集以及分析工作，這就使得這項(xiàng)技術(shù)這些年來(lái)應(yīng)用愈加廣泛，使得PLC 控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)愈加突出，主要在溫度控制、位置控制等方面對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。

2.3 技術(shù)編程簡(jiǎn)單

PLC 控制技術(shù)具有編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單，并且能被技術(shù)人員熟練掌握的優(yōu)勢(shì)。梯形圖為當(dāng)前編程語(yǔ)言中應(yīng)用較為廣泛的一種，有關(guān)人員通過(guò)對(duì)編程語(yǔ)言的有效應(yīng)用可以從系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)編程語(yǔ)言進(jìn)行修改，從而有效提高技術(shù)應(yīng)用效果。

2.4 技術(shù)使用性強(qiáng)

近些年來(lái)隨著PLC 控制技術(shù)的不斷進(jìn)步與完善，有效保證了自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)逐漸向高度標(biāo)準(zhǔn)化以及高度模塊化方向發(fā)展，有效保證了系統(tǒng)的多個(gè)模塊獨(dú)立運(yùn)行，保證系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性得到有效提高，這對(duì)完善監(jiān)控系統(tǒng)的功能具有重要作用。

3 PLC 控制技術(shù)在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

3.1 有效提高泵站監(jiān)控的自動(dòng)化水平

在監(jiān)控泵站過(guò)程中，監(jiān)控系統(tǒng)智能化以及自動(dòng)化已經(jīng)逐漸成為泵站監(jiān)控系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展重要方向之一，所以想要保證PLC 控制技術(shù)在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中被有效應(yīng)用，需逐漸加強(qiáng)泵站的監(jiān)控管理工作。有關(guān)人員需對(duì)泵站監(jiān)控系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，這對(duì)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控泵站的運(yùn)行具有重要作用，可有效實(shí)現(xiàn)泵站監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化。同時(shí)有關(guān)人員還需要對(duì)補(bǔ)償柜進(jìn)行有效改造，從而保證遠(yuǎn)程監(jiān)控和系統(tǒng)功率的自動(dòng)補(bǔ)償能得到有效實(shí)現(xiàn)，這對(duì)提高自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義，為保證泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到提高，有關(guān)人員還需要對(duì)變壓器房進(jìn)行合理改造。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，泵閘運(yùn)行環(huán)境溫度高于限制值時(shí)，自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。同時(shí)泵站在自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，有關(guān)人員還需要加強(qiáng)自動(dòng)加工操作平臺(tái)以及數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的建設(shè)，從而保證這2 個(gè)平臺(tái)能夠得到不斷完善。在控制室內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和分析，有效提高控制決策的合理性，保證PLC 控制技術(shù)在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值得到最大程度發(fā)揮。

總而言之，為了保證監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度能得到提升，首先要確保監(jiān)控系統(tǒng)中的自動(dòng)化設(shè)備以及功能模塊能實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，同時(shí)還需要將系統(tǒng)與多個(gè)監(jiān)督系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，保證泵站信息能在有關(guān)部門(mén)之間實(shí)現(xiàn)快速傳輸，充分發(fā)揮信息技術(shù)的重要作用，保證泵站管理工作有序進(jìn)行，這對(duì)提高泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及時(shí)效性有重要意義[1]。

3.2 PLC 控制技術(shù)的硬件系統(tǒng)分析

為保證PLC 控制技術(shù)能在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中得以有效應(yīng)用，首先需對(duì)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中的硬件設(shè)備進(jìn)行合理分配，開(kāi)展完善的系統(tǒng)框架建立工作，為泵站各項(xiàng)管理工作的順利開(kāi)展提供良好保障。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括光纖以太網(wǎng)、主機(jī)、系統(tǒng)控制單元以及其他設(shè)備等，不斷完善硬件系統(tǒng)，才能保證泵站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性能得到提高。主機(jī)為硬件系統(tǒng)的重要組成部分之一，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能起到語(yǔ)音播報(bào)以及數(shù)據(jù)顯示的重要作用，使數(shù)據(jù)信息掌握過(guò)程變得更加簡(jiǎn)便。光纖以太網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要負(fù)責(zé)泵站和控制系統(tǒng)之間的信息傳輸。泵站在實(shí)際工作中產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)后，上位器會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行收集，然后將信號(hào)傳輸至交換機(jī)，并且通過(guò)現(xiàn)地控制系統(tǒng)作用將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。

現(xiàn)地控制系統(tǒng)中的LCU 單元主要負(fù)責(zé)信息的收集和處理，并且通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的有效分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站運(yùn)行情況的有效監(jiān)控，同時(shí)LCU 單元也是現(xiàn)地控制系統(tǒng)的重要組成部分之一。所以在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中為有效應(yīng)用PLC 控制技術(shù)，需對(duì)以上構(gòu)件進(jìn)行合理設(shè)置，從而保證泵站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性逐漸提高。其他設(shè)備作為監(jiān)控系統(tǒng)中重要的組成部分之一，對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行也具有重要作用。其他設(shè)備主要包括報(bào)警系統(tǒng)、打印機(jī)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)等，所以有關(guān)人員在進(jìn)行硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，需從實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行需求出發(fā)，對(duì)硬件系統(tǒng)建設(shè)方案進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)，形成完整的硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)PLC 控制技術(shù)在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用[2]。

3.3 PLC 控制技術(shù)的軟件系統(tǒng)分析

為實(shí)現(xiàn)PLC 控制技術(shù)在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，需對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行研究，對(duì)軟件系統(tǒng)運(yùn)行功能進(jìn)行具體分析。PLC 控制技術(shù)軟件系統(tǒng)的主要作用是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)的收集，這對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的及時(shí)更新具有重要作用。有關(guān)人員對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性提供了重要幫助，充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)信息的重要作用，從而為泵站監(jiān)控工作的高效開(kāi)展提供良好的參考作用。軟件系統(tǒng)還需要具備系統(tǒng)保護(hù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)以及報(bào)警報(bào)告等功能，這樣才能及時(shí)掌握泵站運(yùn)行故障，有效縮短泵站故障查詢以及解決時(shí)間，對(duì)提高系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量提供重要幫助，有效避免系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)楣收蠁?wèn)題而帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，充分發(fā)揮PLC 控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的重要價(jià)值[3]。

3.4 PLC 控制技術(shù)控制單元及功能分析

從PLC 控制技術(shù)的電流控制單元方面進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)裝置需要配置一個(gè)控制柜，為各單元功能的正常發(fā)揮提供有效保證。其中在PLC 控制室中進(jìn)行通信模塊的設(shè)置，這對(duì)信號(hào)在各個(gè)單元之間的有效傳遞具有重要作用，可確保各儀表正常運(yùn)行，保證系統(tǒng)中的諸多自動(dòng)化構(gòu)件的信號(hào)都會(huì)傳輸?shù)絇LC 的開(kāi)關(guān)模塊中，其中這些構(gòu)架主要包括溫度傳感器、壓力傳送器中等。系統(tǒng)中還可以設(shè)置停機(jī)按鈕，及時(shí)解決系統(tǒng)故障問(wèn)題，同時(shí)還需要對(duì)動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行PLC 控制柜配置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)消防系統(tǒng)、供水系統(tǒng)以及不間斷電源系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)等。將線路保護(hù)系統(tǒng)中的接電信號(hào)和PLC 系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，PLC 系統(tǒng)就可以將信號(hào)輸出控制單元，這對(duì)避免網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)生具有重要意義[4]。

3.5 PLC 控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

可編程控制器在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，必將向智能化、智能化以及信息化發(fā)展，從而保證數(shù)據(jù)處理能力能得到最大程度提升，全面完成數(shù)據(jù)信息的收集以及整理工作，保證PLC 控制技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中取得更佳的應(yīng)用效果。近些年來(lái)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中各種信息技術(shù)的有效應(yīng)用，對(duì)提高泵站運(yùn)行監(jiān)控工作的有效性以及及時(shí)性發(fā)揮了重要作用，研究中國(guó)PLC 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)現(xiàn)階段的PLC 控制技術(shù)還未完全成熟，為有效保證自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行性能得到有效提高，需有效提高系統(tǒng)的抗干擾能力以及數(shù)據(jù)收集分析能力。泵站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可能會(huì)受到電磁干擾以及環(huán)境因素影響，從而對(duì)實(shí)際的工作效果造成嚴(yán)重影響，所以為保證自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠在特殊環(huán)境中取得良好的應(yīng)用效果，需對(duì)PLC 控制系統(tǒng)性能進(jìn)行不斷優(yōu)化[5]。

4 PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用注意分析

PLC 控制技術(shù)在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，還需注意以下幾點(diǎn)：①系統(tǒng)在操作狀態(tài)下出現(xiàn)死機(jī)情況時(shí)，有關(guān)人員需及時(shí)切換到控制性操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作向現(xiàn)地控制的轉(zhuǎn)化，明確故障發(fā)生部位。如果出現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面不顯示問(wèn)題，表明電腦和PLC 通信失敗，有關(guān)人員需要主要檢查線絡(luò)的連接狀況，包括檢查交換機(jī)是否有電以及網(wǎng)線是否斷開(kāi)等。②要做好交換機(jī)接口的清潔工作，保證交換機(jī)接口連接可靠，保證中控室的空氣清新，做好重控室主機(jī)的防塵、防潮工作，避免主機(jī)受到灰塵影響。禁止將中控室主機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，有效避免病毒入侵對(duì)監(jiān)控主機(jī)造成影響。保證監(jiān)控主機(jī)的通訊端口通訊正常，嚴(yán)禁使用系統(tǒng)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)，特別是對(duì)計(jì)算機(jī)上的文件進(jìn)行刪除以及安裝其他應(yīng)用軟件。③要做好打印機(jī)的防潮防塵處理工作，保證打印機(jī)正常運(yùn)行，當(dāng)打印機(jī)出現(xiàn)打印故障時(shí)，需對(duì)打印機(jī)的紙張以及碳墨進(jìn)行檢查，還需檢查打印頭是否存在故障以及網(wǎng)絡(luò)連接是否正確等。④液晶顯示屏出現(xiàn)故障時(shí)，需檢查電源是否正常，查看信號(hào)源選擇是否存在問(wèn)題，假如以上都正常需及時(shí)通知工程維修人員進(jìn)行檢修[6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，PLC 控制技術(shù)在泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要價(jià)值，通過(guò)發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用，可及時(shí)獲取泵站的運(yùn)行調(diào)度信息，保證泵站的供水作業(yè)更加高效可靠。通過(guò)應(yīng)用PLC 控制技術(shù)，可保證泵站管理工作的自動(dòng)化程度能得到逐漸提高，保障泵站能始終保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。隨著PLC 技術(shù)不斷完善，這項(xiàng)技術(shù)在泵站自動(dòng)化管理中的應(yīng)用也愈加廣泛。