| 标题 | 关于抽水站自动控制系统改进设计的分析 |
| 范文 | 勇春明 摘要：随着科学技术的快速发展，近年来我国各领域纷纷开展了自动化改造，水利领域便属于其中代表，基于此，本文选择了白屈港水利枢纽工程夏港抽水站自动化系统改造工程作为研究对象，并就该工程的抽水站计算机监控系统设计进行了详细论述，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。 关键词：抽水站；计算机监控系统；模块化 在白屈港水利枢纽工程夏港抽水站的计算机监控系统设计中，系统采用了全分布开放式离散控制构架，同时采用了结构化与软件模块化设计，这些都使得其能够更好满足夏港抽水站远程监控、管理的需要，“少人值守”要求也因此得以满足，由此可见本文研究具备的较高现实意义。 1 工程概况 白屈港水利枢纽工程属于太湖流域综合治理的十大骨干工程之一，具备水环境保护、航运、灌溉、排涝、泄洪等综合效益，工程包含两个抽水站，本文研究的夏港抽水站便属于该工程的抽水站之一。夏港抽水站采用肘型进水流道，设计排水流量为45m3/s，安装有三台2000ZXB152.8型号的半调节30度斜轴泵，配套使用TDXZ8008型号的同步电机，总装机容量为2400kW，并设有一座主变容量为3150kVA的35kV变电所。夏港抽水站采用闸站结合布置，自引排流量为45m3/s。 2 抽水站计算机监控系统设计 （1）设计原则。为保证计算机监控系统较好服务于夏港抽水站，设计人员首先确定了安全、可靠、实用原则用于设计，而考虑到计算机软硬件发展速度较快，最终采用了全分布开放式离散控制构架、结构化与软件模块化设计，计算机监控系统由此可更好服务于未来的规模扩充和功能增加。系统采用了iFix工控组态软件作为开发软件，夏港抽水站的自动化需求也在其中得到了重点体现，这些都使得计算机监控系统可较好满足夏港抽水站运行与发展需要。[1] （2）总体结构设计。整个计算机监控系统由网络交换机、监控工作站、现地PLC测控单元、母管压力传感器、激光打印机等部分组成，并采用了快速以太网拓扑结构，整个系统由此分为现地级与远控级，控制权顺序为现地、远方。夏港抽水站励磁室与管理所中心控制室分别为现地级、远控级所设位置，前者由1套交换机、现地控制柜等单元组成，其主要负责主所变、机组、闸门的远程监控，采用以太网进行现地级与远控级的数据通信。总的来说，夏港抽水站的计算机监控系统设计可分为现地控制单元、远控级单元、网络构架三部分，其中现地控制单元属于整个系统最优先、最后一级控制，整个现场执行机构的逻辑控制均由其负责；远控级单元通过网络与PLC测控柜连接，由此即可实现远程控制、图形显示、信息采集、数据打印等功能，夏港抽水站的工况、设备运行情况均能够在远控级单元支持下实现实时监控；网络构架承担着夏港抽水站监控图像、控制命令、监测数据的综合传输，该设计遵循了“安全有效、切合实际”原则，并在考虑计算机监控系统安全性、可维护性、可用性、可靠性的同时建立了完善的安全管理体系。 3 抽水站计算机监控系统具体设计 （1）模块设计。在夏港抽水站计算机监控系统的设计中，模块设计属于其中重点，系统登录模块、系统越限报警模块、抽水站监测模块、系统安全维护模块、工程报表查询模块、打印模块属于抽水站计算机监控系统的具体模块构成，其中抽水站监测模块具备主所变温度监测、循环泵进出水温度监测、主机减速箱温度监测、水位监测、闸门监测、辅机启停控制监测、輔机运行状态监测，而系统越限报警模块则能够在1000ms的查询周期下进行测点实时监控，并能够提供醒目的提示性信息，系统安全维护模块则负责密码、操作权限、登录名称的分配和管理，这些均直接影响抽水站计算机监控系统效用的发挥。[2] （2）安全设计。夏港抽水站计算机监控系统的安全设计可分为两部分，即安全认证与避雷接地，前者是为了保证计算机监控系统的信息安全，因此围绕安全认证开展的安全设计主要从资料、操作的安全角度出发，设计人员采用了密码确认、权限认证的安全认证设计，当值人员基于计算机监控系统的任何操作均需要经过认证，同时设计还通过权限分配实现了不同管理员的功能赋予，如普通用户拥有1级权限，仅可应用系统浏览工程数据，操作员具备2级权限，可在1级权限的基础上进行辅机启停操作，而系统管理员则具备3级权限，可在2级权限的基础上进行操作员账号管理；围绕避雷接地开展的安全设计是为了避免雷电造成计算机监控系统的破坏，因此设计人员采用了视频防雷、DC12V防雷、系统接地的设计，其中视频防雷采用了三合一视频信号防雷器用于室外摄像机防雷保护，该防雷器安装于摄像机食品输出端，DC12V防雷则用于现场定焦摄像机防雷保护，系统接地则分别围绕PLC测控柜、屏蔽电缆展开，前者采用柜体接地设计，后者则通过电缆屏蔽层单点接地。 （3）布局设计。布局设计可分为设备布局与网络布局，前者主要围绕中控室、现地测控柜、传感器、摄像机展开，如现地测控柜安装有1台套现场测控柜并内置1套PLC测控单元、网络交换机、AC220V/DC12V电源避雷器、触摸屏、中间控制继电器；网络布局设计则包括1台网络交换机、硬盘录像机、监控计算机等。 总之，抽水站计算机监控系统设计具备较高现实意义，在此基础上，本文涉及的设计原则、总体结构设计、模块设计、安全设计、布局设计等内容，则提供了可行性较高的抽水站计算机监控系统设计路径，而为了更好满足水利领域自动化改造需要，运行维护费用、网络安全水平也需要得到重点关注。 参考文献： [1]王启才，王文海.水泵远程监控系统的设计与实现[J].办公自动化，2018，23（09）：6364+17. [2]张国骞，何明，张玮.ModbusRTU在取水泵站监控系统中的应用[J].微型机与应用，2016，35（18）：7273+84. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。