基於LK的泵站監控系統解決方案

tags:    時間:2014-03-13 00:34:06
基於LK的泵站監控系統解決方案簡介
         通常泵站(如輸水泵站、污水泵站)配置有動力、電氣、檢測等機電設備系統,控制邏輯複雜,管理要求嚴格,體系結構龐大。……
基於LK的泵站監控系統解決方案正文

通常泵站(如輸水泵站、污水泵站)配置有動力、電氣、檢測等機電設備系統,控制邏輯複雜,管理要求嚴格,體系結構龐大。泵站計算機監控系統是集監視、測量、控制、保護、管理等於一體的計算機綜合自動化系統,主要對全站泵組、電氣系統、公用油、水、氣系統、閘門控制系統、勵磁系統及直流系統進行有效監視和控制,保證泵站更加安全、可靠、經濟地運行,實現泵站“無人職守、少人值班”的目標,並能通過計算機網路實現將泵站運行數據和狀態實時上傳至上級主管部門。
          

和利時公司HOLLiAS LK系列PLC的泵站監控系統,採用可靠的多任務監控軟體FacView和PowePro高級編程軟體,以實現建立穩定、可靠、實時的泵站監控和管理系統,它實現了對整個泵站系統的控制操作、數據採集和信息的實時性、準確性、完整性和統一性。
     系統構成
     本泵站計算機控制系統採用分層分佈開放式系統,設泵站級和現地控制單元級。泵站自動化監控系統由1個泵站控制室、11個現場控制單元(LCU)組成。現場控制單元(LCU)核心設備為和利時公司HOLLiAS LK系列PLC,分別對10台泵機組及1套輔助設備的運行工況、狀態、參數進行採集,並根據操作規程及經濟運行工況進行分散控制;泵站控制室對整個泵站控制系統進行集中管理。泵站控制室監控計算機與現場PLC控制站之間通過高速的、實時的工業乙太網進行數據通訊,網路結構為星形,通訊速率為100Mbps,傳輸介質為光纖。

    
中控室控制台。其中,兩台操作員工作站互為熱備方式工作,完成對整個暗渠泵站監控系統的資料庫維護和管理工作。正常時,一台為主機,完成監視控制任務,另一台則為備用,可進行正常監視。當主站故障或退出時,備用站可自動或手動升為主站,完成監控任務。

     現地控制單元(LCU)
 
     暗渠泵站監控系統共設置11套現地控制單元(LCU),其中泵組LCU 10套(每台泵組設置1套),公用LCU 1套。每套泵組LCU的核心設備採用和利時公司HOLLiAS LK系列PLC,配置一台12”彩色觸摸屏為人機介面設備,安裝1套主泵電機微機繼電保護裝置,1套微機溫度巡檢與保護裝置(48點),1套多功能智能電度表,以上設備與PLC進行通信。
 
     泵機組PLC設置手動、自動閉環葉角調節控制操作設備(包括空氣開關和接觸器等),安裝手動控制按鈕、把手、電源、繼電器、數字顯示儀錶等,數字顯示儀錶用於顯示多個水位、壓力、調角機構油溫、葉角等測量值,PLC具備乙太網介面,通過100Mbps工業乙太網與泵站控制室上位機進行數據通信,通信介質採用光纖。泵組PLC布置在泵站主廠房。

     系統功能

     本泵站自動化監控系統功能包括實現對各泵機組及輔助設備的運行參數、電氣參數和設備運行狀態進行監測、控制、聯鎖和報警以及報表列印,通過使用在主站和遠程站間的一系列通訊鏈,完成整個泵站所必需的數據採集、數據通訊、順序控制、時間控制、迴路調節及上位監視和管理作用。同時,還負責泵站計算機監控系統與遠方調度中心的通信連接。

     數據採集
     系統自動採集整個泵站內各現地控制單元的各類實時數據,進行數據有效性校核,存入資料庫,用於顯示器屏幕畫面更新、控制調節、記錄檢索、操作指導及事故分析。
     安全運行監視
     在泵站控制室的操作員控制台上裝有彩色TFT顯示器,用於顯示泵站的運行情況。監視範圍包括泵站設備的狀態監視、趨勢分析、越限檢查、事故順序記錄及事故追憶等。
    
     機組運行工況
     機組輔助設備運行工況
     斷路器、隔離開關及接地開關位置
     線路和母線運行工況
     公用設備運行工況
     站用電運行工況
     其它重要的參數量
     控制與調節
     操作員通過操作員工作站對所有計算機控制對象及計算機監控系統設備進行控制與調節。對監控對象的控制與調節包括機組啟動和停機、機組出水閥的開啟與關閉控制、斷路器、隔離開關的投入與切斷;包括自動順序倒閘切換操作及其“防誤”操作安全閉鎖、泵站公用及輔機設備的控制、設置相應的許可權要求和在許可權允許條件下修改各項給定值和限值、查詢生產過程狀況,要求顯示或列印有關記錄、報表和畫面。

     根據給定的流量設定值,按集水池水位和機組工況確定機組開停台數及其最優組合,能實現閉環調節和開環指導。優化調度是在滿足供水運行安全約束條件下,按滿足供水計劃、流量平衡、耗電量最少(為短期目標,長期目標為電費最小)、綜合效率最高為總原則,對供水進行調度和優化。按照最優準則確定需要投入運行的台數及台號,包括各泵站機組台數、運行工況的優化組合,以及各調節閘門開度的優化組合,實現全系統的優化運行。
     事故分析處理
     具有站內設備故障的事故分析和自動處理功能。泵站所有設備的操作事件、報警事件及報表等都可以記錄下來,並能在LCD上顯示和列印出來。列印記錄分為定時列印記錄、事故、故障隨機列印記錄、召喚列印記錄等工作模式。記錄報告要求用中文和國際通用符號顯示和列印。

     統計和製表列印
     能方便地生成和修改表格,並能方便地查詢、維護資料庫,可自由生成過去任一時段的報表。列印包括定時列印和召喚列印,召喚列印包括實時列印和歷史列印,事故、故障時自動列印。列印的表格包括操作記錄統計表,包括機組開、停機時間和次數,斷路器跳、合閘時間和次數,事故和故障統計表,事件順序記錄報表,日、旬、月、年抽水量統計表,歷史報表,水量分時計量報表等。
     系統自診斷與自恢復
     系統具備自診斷能力,在線運行時對系統內的硬體及軟體進行自診斷,並指出故障部位的模件。考慮其可利用率要求,系統具有自恢復能力。

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