泵站運(yùn)行管理的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)

陳萌

【摘要】隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸得到了各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，且相應(yīng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)也得到了適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化，能夠更好地為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。本文主要基于泵站運(yùn)行管理的條件下，對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)做作出了細(xì)致的分析，重點(diǎn)介紹了其在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，進(jìn)一步地強(qiáng)化其的運(yùn)行水平。

【關(guān)鍵詞】泵站；運(yùn)行管理；計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)；應(yīng)用情況

泵站作為水利建設(shè)工程和市政管理工程的重要設(shè)施之一，其擔(dān)負(fù)著城市排水與防澇的重要職責(zé)，其設(shè)備的運(yùn)行情況會(huì)直接關(guān)乎到周邊環(huán)境的發(fā)展問(wèn)題。然而，從實(shí)際的運(yùn)行情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)的泵站自動(dòng)化水平較低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)其的功能，極大程度上造成了嚴(yán)重的能源消耗。基于此，為了更好地實(shí)現(xiàn)泵站系統(tǒng)高效運(yùn)行的要求，相關(guān)部門(mén)積極地引入計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，維持泵站系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

1 、分析泵站設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式

1.1 基本控制方式

從大體上來(lái)說(shuō)，基本控制是所有運(yùn)行設(shè)備中最高級(jí)別的控制方式，基本上都是需要通過(guò)控制箱管控各個(gè)運(yùn)行設(shè)備，實(shí)現(xiàn)整體化的控制要求。一般而言，在對(duì)其進(jìn)行具體操作的時(shí)候，工作人員首先需要讓泵站系統(tǒng)處于待機(jī)的模式，屏蔽整個(gè)控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，使系統(tǒng)喪失對(duì)于運(yùn)行設(shè)備的控制能力，此時(shí)把控制界面調(diào)換成為手動(dòng)控制。通過(guò)此種方法，工作人員可以對(duì)設(shè)備的主控制箱進(jìn)行有效的檢修。且主控制箱操控大部分的泵站設(shè)備系統(tǒng)，基本所有運(yùn)行設(shè)備需要調(diào)控的工作內(nèi)容都要在主控制箱內(nèi)完成相應(yīng)的工作。[1]

1.2 就地控制方式

就地控制方式的優(yōu)先級(jí)高于中央控制方式的優(yōu)先級(jí)。一般來(lái)說(shuō)，就地控制方式需要利用PLC的控制功能對(duì)設(shè)備或者關(guān)聯(lián)的設(shè)備實(shí)行聯(lián)動(dòng)控制工作和連鎖控制工作。從長(zhǎng)年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，大多數(shù)的泵站工程所采取的就地控制操作方式，基本上都是通過(guò)集中監(jiān)控控制室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)屏幕，在此基礎(chǔ)上PLC能夠明確的根據(jù)監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令展開(kāi)具體的操作，并利用預(yù)先制定的規(guī)則和相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

1.3 中央控制方式

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，中央控制系統(tǒng)的主要任務(wù)就是對(duì)泵站設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行整體性的調(diào)度，協(xié)調(diào)好各個(gè)泵站的機(jī)組，實(shí)行有效的運(yùn)行管理。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)信息，對(duì)需要監(jiān)控的對(duì)象進(jìn)行中央控制，確保運(yùn)行系統(tǒng)處于優(yōu)化以及穩(wěn)定的狀態(tài)中。一旦出現(xiàn)局部設(shè)備或者整個(gè)泵站系統(tǒng)停機(jī)或者崩潰的情況，系統(tǒng)可以根據(jù)各泵組以及相關(guān)水位的實(shí)際情況，選擇最優(yōu)的預(yù)先設(shè)定的控制方案，協(xié)調(diào)整個(gè)工程設(shè)備，保證工程整體的質(zhì)量安全。

2 、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式

2.1 信息層

信息層位于中央控制室，工作人員可以通過(guò)利用INSPEC組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的圖形界面，能夠及時(shí)地反饋出相應(yīng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，便于工作人員制定監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)報(bào)表。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的信息層可以對(duì)泵站運(yùn)行管理系統(tǒng)生產(chǎn)的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行集中收集和控制。一般來(lái)說(shuō)，信息層上設(shè)有兩臺(tái)上位機(jī)，分別為工程師站和操作員站。上位機(jī)通過(guò)與以太網(wǎng)和PLC相連接，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求，同時(shí)還可以顯示全泵站電力資源的監(jiān)控情況。[2]

2.2 控制層

控制層主要負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)的采集工作，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。一般來(lái)說(shuō)，在控制層中PLC主站可以與以太網(wǎng)和上位機(jī)進(jìn)行有效的連接，對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行全方位的控制。在此基礎(chǔ)上，控制層設(shè)備可以與遠(yuǎn)程10子站進(jìn)行連接，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控的工作。

2.3 設(shè)備層

一般來(lái)說(shuō)，設(shè)備層主要是由現(xiàn)場(chǎng)儀表、電機(jī)、閥門(mén)以及其它運(yùn)行設(shè)備組成。其中，現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備必須通過(guò)24VDC開(kāi)關(guān)量信號(hào)的作用下，才能正常的運(yùn)行。且在此基礎(chǔ)上，儀表設(shè)備還要與PLC遠(yuǎn)程10站進(jìn)行連接，將設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)以及運(yùn)行狀態(tài)都運(yùn)送至PLC設(shè)備當(dāng)中，此時(shí)的PLC設(shè)備可以對(duì)系統(tǒng)中的其他設(shè)備進(jìn)行全方位的控制，確保系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的安全性。

3 、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在泵站運(yùn)行管理中的具體應(yīng)用

3.1 顯示運(yùn)行過(guò)程

在泵站系統(tǒng)的運(yùn)行管理中應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以顯示工程的具體施工過(guò)程。過(guò)程畫(huà)面會(huì)按照工廠構(gòu)建物的結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行組態(tài)處理，便于操作人員實(shí)施具體的操作內(nèi)容。該系統(tǒng)可以提供多組工廠區(qū)域的畫(huà)面，至少可以提供五十幅詳細(xì)過(guò)程的畫(huà)面。一般來(lái)說(shuō)，這些工程畫(huà)面可以具體劃分為以下四個(gè)基本區(qū)域：其一，區(qū)域顯示行；其二，信息行；其三，過(guò)程顯示；其四，命令行。相關(guān)的區(qū)域顯示可以根據(jù)平面圖像發(fā)生適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)故障信息。其中，信息行可以提供兩行信息，向操作人員展示過(guò)去未確認(rèn)的故障信息，且將該故障信息儲(chǔ)存到系統(tǒng)當(dāng)中，便于操作人員查找。[3]另外，命令行一般用于發(fā)出指令。一般來(lái)說(shuō)，過(guò)程畫(huà)面基本上都包含一個(gè)靜態(tài)背景，可以在上面顯示相應(yīng)的動(dòng)態(tài)值，至少可以顯示四十個(gè)動(dòng)態(tài)值?？傮w來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在極大程度上可以強(qiáng)化泵站運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行力度，確保其的穩(wěn)定性與安全性。

3.2 管控操作系統(tǒng)

傳統(tǒng)的泵站管理工作基本上就是一個(gè)大量運(yùn)用人力的過(guò)程，極大程度上造成了人力資源的浪費(fèi)，同時(shí)也造成了投入成本的浪費(fèi)。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，一旦泵站機(jī)組出現(xiàn)了小問(wèn)題需要解決，此時(shí)的主控制系統(tǒng)會(huì)向?qū)?yīng)站點(diǎn)的人員發(fā)出指令，操作人員會(huì)接收指令信息，完成處理工作，在這一過(guò)程中耽誤的時(shí)間較長(zhǎng)，問(wèn)題不能夠得到及時(shí)地解決，易出現(xiàn)隱患問(wèn)題擴(kuò)大的情況。隨著計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的深入應(yīng)用主控制的操作人員只需要通過(guò)控制其的頁(yè)面以及利用功能鍵完成管控的步驟，極大程度上節(jié)省了人力資源以及物力資源的投入力度。更重要的是，一旦泵站運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)生故障，該系統(tǒng)可以自動(dòng)排除故障，有效地節(jié)省了時(shí)間。

結(jié)論：

根據(jù)筆者的相關(guān)敘述，我們可以得知計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在泵站運(yùn)行管理中發(fā)揮了重要的運(yùn)行作用，如提高了泵群的科技含量以及整體協(xié)調(diào)運(yùn)作的水平等具體作用。且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提升，該系統(tǒng)會(huì)得到更加完善化的發(fā)展，不但會(huì)在泵站運(yùn)行管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，還會(huì)在其他領(lǐng)域中得以體現(xiàn)。希望通過(guò)筆者的相關(guān)敘述，可以為有關(guān)人員提供一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王增.泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究[D].華北水利水電大學(xué)，2016.

[2]許哲峰.泵站運(yùn)行管理使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)研究[J].科技與創(chuàng)新，2016，（02）：57-58.

[3]邢曉明.泵站計(jì)算機(jī)自動(dòng)化及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[D].山東大學(xué)，2012.