摘要：近年來(lái)，PLC在泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)化控制，本文介紹基于觸摸屏、PLC和電力儀表[1]等設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的安科瑞泵站自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)楊樹(shù)浦泵站高低壓配電系統(tǒng)控制柜電流電壓、內(nèi)外河水位、水泵運(yùn)行狀態(tài)、閘門(mén)開(kāi)度等信號(hào)的監(jiān)測(cè)，水泵的遠(yuǎn)程啟閉、閘門(mén)的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)操作，閘門(mén)、站變柜及高低壓開(kāi)關(guān)柜各設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，由PLC控制現(xiàn)場(chǎng)水泵、閘門(mén)等設(shè)備，并采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，傳送至觸摸屏進(jìn)行狀態(tài)顯示，同時(shí)通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，整個(gè)系統(tǒng)保證了楊樹(shù)浦泵站系統(tǒng)自動(dòng)化控制，提高了泵站運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性，具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　關(guān)鍵詞：楊樹(shù)浦泵站、PLC、觸摸屏、自動(dòng)化控制

　　引言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)市政建設(shè)和管理提出了更高的要求，水泵作為泵站控制系統(tǒng)的主要設(shè)施，擔(dān)負(fù)著排水防澇的重要任務(wù)，對(duì)泵站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制具有重要意義，能達(dá)到減員增效和提高管理水平的目的，泵站自控系統(tǒng)應(yīng)用于泵站中[2]，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水泵的自動(dòng)化運(yùn)行控制、管理，同時(shí)泵站建立獨(dú)立的、功能完善的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，泵站內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行均由泵站自控系統(tǒng)直接控制，PLC控制作為泵站自控系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)[2]，負(fù)責(zé)泵站內(nèi)全部工藝設(shè)備的運(yùn)行控制，系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)泵站運(yùn)行工況來(lái)進(jìn)行控制，并且泵站接收整個(gè)自控系統(tǒng)的全局性運(yùn)行數(shù)據(jù)和調(diào)控指令，作為泵站自動(dòng)控制的條件參數(shù)，以配合實(shí)現(xiàn)水泵系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

　　本文以楊樹(shù)浦泵站管理遷建工程為例，提出利用觸摸屏、PLC和電力儀表等設(shè)計(jì)一套安科瑞泵站自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)應(yīng)用于楊樹(shù)浦泵站中，工程主要包括雙向運(yùn)行主水泵、主泵進(jìn)出水工作閘門(mén)、內(nèi)河側(cè)清污機(jī)及皮帶輸送機(jī)、高壓柜、低壓柜及主變柜等設(shè)備，安科瑞泵站自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)楊樹(shù)浦泵站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)控制，控制與檢測(cè)水泵、閘門(mén)的手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換、起動(dòng)/停止、運(yùn)行、故障信號(hào)，并將現(xiàn)場(chǎng)泵站運(yùn)行信號(hào)傳送至觸摸屏，對(duì)泵站進(jìn)行運(yùn)行狀況的顯示、報(bào)警記錄及實(shí)時(shí)操作控制。

　　1 用戶需求

　　楊樹(shù)浦泵站主要負(fù)責(zé)排水防澇工作，是市政建設(shè)和工程管理的重要設(shè)施，擔(dān)負(fù)著排水防澇的重要任務(wù)，楊樹(shù)浦泵站的控制和管理水平與智能化控制存在一定差距，在電氣控制上，自動(dòng)化控制程度低，泵站僅有單級(jí)的常規(guī)控制，部分仍為人工操作運(yùn)行，在管理水平上，采取人工管理，手工記錄、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為了對(duì)楊樹(shù)浦泵站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，因此對(duì)所設(shè)計(jì)的楊樹(shù)浦泵站自控系統(tǒng)提出以下需求：

　　1) 自控功能：PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水泵進(jìn)行自動(dòng)控制，觸摸屏實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控;

　　2) 數(shù)據(jù)采集功能：PLC采集電流、電壓、功率等電參數(shù)傳送至后臺(tái)實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)采集泵組運(yùn)行狀態(tài)在觸摸屏實(shí)時(shí)顯示;

　　3) 泵站自控系統(tǒng)實(shí)時(shí)反映設(shè)備的故障狀態(tài)，進(jìn)行報(bào)警記錄顯示，便于后續(xù)設(shè)備故障的維修。

　　2 項(xiàng)目介紹

　　泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)有泵站控制和管理進(jìn)行改造和完善，向無(wú)人化泵站監(jiān)控管理發(fā)展，以達(dá)到減員增效和提高管理水平的目的，該楊樹(shù)浦泵站項(xiàng)目基于用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)泵站自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)的需求，對(duì)原有的水泵控制柜進(jìn)行控制升級(jí)改造，整個(gè)改造項(xiàng)目主要包括公用LCU柜及泵組LCU柜，由現(xiàn)地控制級(jí)的PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)楊樹(shù)浦泵站現(xiàn)場(chǎng)主泵電機(jī)、開(kāi)關(guān)等設(shè)備參數(shù)采集及輸出控制，PLC通過(guò)通訊采集高低壓柜電力儀表電流電壓等電參數(shù)傳送至后臺(tái)實(shí)時(shí)顯示，并采集主泵電機(jī)繞組溫度、定子繞組溫度等模擬量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)利用PLC實(shí)時(shí)采集楊樹(shù)浦泵站現(xiàn)場(chǎng)高壓柜斷路器、手車(chē)工作狀態(tài)及控制電源狀態(tài)、水泵運(yùn)行狀態(tài)、低壓柜開(kāi)關(guān)合閘、分閘位置、閘門(mén)開(kāi)度、故障跳閘等信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，便于輸出控制，并將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)傳送至觸摸屏進(jìn)行狀態(tài)顯示及故障記錄，PLC輸出控制開(kāi)關(guān)分閘及合閘、主泵內(nèi)、外側(cè)工作門(mén)提升、主泵開(kāi)關(guān)緊急分閘等，同時(shí)在觸摸屏上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水泵正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、起動(dòng)、停止遠(yuǎn)程操控，安科瑞泵站自控系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)對(duì)楊樹(shù)浦泵站的遠(yuǎn)程控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性[3]。

　　3 設(shè)計(jì)方案

　　3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

　　DG/TJ08-2124-2013 《水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》

　　GB 16655-1996 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng) 集成制造系統(tǒng)安全的基本要求

　　CJJ 120-2008 《水泵控制系統(tǒng)電氣與自動(dòng)化工程技術(shù)規(guī)程》

　　GA/T75-2000 《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)》

　　GB 50265 《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GB 50054-2011 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GB/T50314-2000 《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

　　JGJ16-2008 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GA308-2001 《安全防范系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)則》

　　GB 50348-2004 《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》

　　GB50168 《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》

　　GB50150 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》

　　GB50093 《工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》