泵站自动控制系统
水务集团无人值守泵站自动化控制系统概述
自上世纪70年代自动化技术开始在泵站工程应用以来,其技术水平在不断地提高,应用范围也在不断地扩大,发展到今天,泵站自动化技术和自动化控制系统已初具规模,并逐步向一体化、智能化方向发展。
一、泵站自动化技术改造目的宜兴水务集团由氿滨水厂和大贤岭水厂两个水厂以横山水库为水源向全市人民供水，分为东线和西线。
为了实现可靠、连续、优质供水，宜兴水务集团下设了东山泵站、新庄泵站、都山泵站、杨巷泵站、洋溪泵站、高塍泵站等16个泵站，保证水压和水质。
为对这16个泵站进行更合理有效地维护，同时可以更好地提高泵站的效率，减少站内工作人员的工作强度，在集团相关部门经过一系列充分的讨论工作后，决定将泵站改造为无人值守泵站。
通过对泵站的有序控制，将泵站运行的泵机设备、清水库水位、压力、流量、浊度仪、余氯仪等实时信息采集到调度指挥中心，进行远程监视和控制，并在局域网内计算机上可通过WEB浏览数据，使调度人员对泵站操作情况做到有的放矢，在全集团范围实现供水大生产和大调度的目的。
二、泵站自动化技术改造思路1、无人值守泵站自控系统的组成整个系统分两部分，一部分为远程控制系统：由PLC 主控模块，电源模块，开关量输入输出模块、模拟量输入输出模块、现场仪表、其他辅助设备以及监控工业组态软件组成；一部分为远程监视系统：由摄像头，硬盘录像机，液晶显示器和网络视频监控软件等组成；两部分组合为无人值守泵站自控系统，通过光纤在调度指挥中心实现监控泵站的情况和远程控制泵站的操作。
自控系统的PLC选型AB公司的CompactLogix系列，编程软件为Rslogix5000，工控组态软件为Wonderware Intouch V10.0，系统以Rslinx2.55为OPC实现PLC和组态软件IntouchV10.0之间的通讯，进行DDE动态数据交换。
监视系统的摄像头选型和硬盘录像机皆选型国产海康威视的产品，设置IP地址后，通过上位机网络视频软件设置进行监视。
泵站自动化控制系统的设计与实现
Ｄｅ ｉｎａ ｄ Ｉ ｌｍｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｍｐｎ ｔ ｔ ｎ ｓｇ ｎ ｍｐｅ ｎａ ｉ ｆ ｏ Ｐｕ ｉｇ Ｓ ａ ｉ ｏ Ａｕｏ ｔ ｎ Ｃｏ ｔ ｌ ｙ ｔ ｍ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｒ ｓｅ ｏ ｏＳ
ＣＨＥ ｉ— Ｎ Ｊｎ ｆ ａ
（ ｈ ｎ ｈ ｎ ａｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙＳ ｒｉｅＣ ． ｔ ．Ｓ ｅ ｚ ｅ １ ０ １ ｉａ Ｓ ｅ ｚ ｅ ｔｒ ｃ ｎ ｌｇ ｅｖｃ ｏ， ｄ， ｈ ｎ ｈ ｎ５ ８ ０ ｎ ） Ｗ Ｔ Ｌ Ｃｈ
制系统 的设 计 问题 。
３ １ １ 测点分布 的合理性原则 ．．
提 升 或加 压 泵站 的原则 是 根据 进 水流 量 特性 选择
合 适 的提升方 式 ， 保证 出水 水压 和扬程 的 前提 下 ， 在 减 少 能 耗 ， 高 效率 。 自动化 控 制 系统 能 实现 “ 提 自动 控
ｔ ｅ ｆｒ ｔ ｈ ｓ ｆｔ ｅ ａ ｔ ａ ｔ ｔ ｓｏ ｈ ｈ ｅ ｕ ｈ ｉｓ ａ ｅ ｏ ｈ ｃ ｕ ｌｓ ａ ｕ ｆｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｐ ｍｐ ｎ ｔ ｔｏ ｓ ｃ ｍｂ ｎ ｓ ｗｉ ｎ ｅ ｌｇ ｎ ｒ ｃ ｓ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｅ ｏ — ｐ ｉ ｇｓａｉ ｎ ， ｏ ｉ ｅ ｔ ｉ ｔ ｌ ｅ ｔ ｏ ｅ ｓｅ ｕ ｐ ｈ ｉ ｐ ｎ ｖ ｌｐ ｄ
ｍｅ ｔ ｒ ｎ ， ｒ ｐ ｓ ｓｔ ｅ ｅ ｔ ｂ ｉｈ ｎ ｆａｍｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ｃ ｎ ｒ ｌ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｅ ｒ ｔｏ ， ｕ ｏ ｔ ｎ ｓ ｓ ｅ ｄ ｓ ｇ ｒｎ ｉ ｌ ｓ ｎ ｅ ｄ ｐ ｏ ｏ ｅ ｓ ａ ｌｓ ｍｅ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ， ｏ ｔ ， ｏ ｔｏ ｔ ｇ ａ ｉ ｎ ａ ｔ ｍａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉ ｎ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ． ｔ ｈ ｏ ｏ ｉ ｏ
泵站自动控制系统的设计分析
三 笪 堡堡
堕 ！ ！／ 垒 垒
泵站 自动控制系统的设计分析
◎陈仰平
（ 州 市市政 污水处 理总厂 广 东 广州 ５ ６ ６ ） 广 １２ ７
摘 要 ： 文在 分析 泵站 自动控 制 系统的 方案 选择 的基础 上 ， 出主要 采 用全计 算机 监控 方式 ， 无人值 班 （ 少人 值 守） 本 提 按 或 运 行方式设计 ， 整个系统采用开放式全分布结构 ， 由泵站控制中心系统和现地控制单元（ｃ 组成。实现水闸泵站的智能化运 Ｌ 行， 为水 资 源的 科 学合 理调 度 和 防 汛工 作的 有 效 开展创 造 基础 条 件 ， 高 水 闸泵站 运 行 管理 的 科 学化 、 能化 、 提 智 自动 化 水 平， 同时对 于今后提 高我 国泵站 自动 控制 水 平具有 一定 帮助 关键 词 ： 泵站 自 控制 ； 算机监 控 ； 动 计 计算机 保护 ； 系统分析 中图分 类号 ：Ｐ ９． Ｔ ３３ ２ ０ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６３ ０９ （ １１ — １１Ｏ １７ —９ ２ ０ ０ ０７ 一 ｌ ２ ｏ７
４计 算机型 保护 系统 设计 与研 究
本泵站保护系统采用计 算机型保护 系统 Ｐ Ｂ １５ ＷＦ 一 ０ ，它是 由许 继电气生产 ， 是将计算机 ＷＦ 一 ０ 型发 变组保护通过技术开发应用 Ｂ １０ 到泵站中 ， 是一种被广泛接受和成熟应用的计算机 电动机 、 变压器保 护系统 ， 泵站保护系统采 用完全 集 中式 、 该 模块 化的系统结 构 ， 主要 由管理层和保护层构成【】 ５。 本保护系统硬 件采用模块化的方案 。每种具体的保护装置 由输 入变换模块板 、 Ｐ Ｃ Ｕ模块板 、 出口 Ｉ ／Ｏ模块板三部分 构成。而 同一屏 幕内的不同保护装置 的 Ｃ Ｕ模块板又 由一块监控管理模块板 负责管 Ｐ 理。 这样 ， 以根据实际需 要按分层模块化方案布置为管理层和保护 可 层， 保护层又分 为输入变换器层 、 Ｐ Ｃ Ｕ层 、 口 Ｉ Ｏ层三层 ， 层分 出 ／ 各 别集中于一个机箱 内。也 可以按 要求将每种具体功能的保护装置的 三部分 装于一个机 箱内而进行单一功能集 中式的安装 ，进行系统总 体结构 的分布式组态方案。 监控管理单元统一管理同一屏内的各保 护 Ｃ Ｕ模块 ，同时管理 Ｐ 单元亦具有与上位机 联网的接 口（ Ｓ ３１可 以通过上层 系统 统一协 Ｒ ２ ２， 调各保护屏 的工作 ， 如对时、 打印 。 数据传输等。
泵站计算机自动控制系统结构及原理
泵站计算机自动控制系统结构及原理泵站计算机自动控制系统是一种采用计算机技术和自动控制技术相结合的系统，用于实现对泵站设备进行自动控制和监测。
该系统通过计算机对泵站设备进行智能化的控制，大大提高了泵站设备的运行效率和稳定性，同时减少了人工操作的工作量，是当今泵站设备控制的一种主流技术。
一、系统结构泵站计算机自动控制系统一般由计算机系统、控制设备和监测设备三部分组成。
1. 计算机系统计算机系统是泵站自动控制系统的大脑，主要由工控计算机、硬件设备和控制软件组成。
工控计算机是泵站控制系统的核心，可以完成整个控制系统的数据处理和决策任务。
硬件设备包括各种传感器、执行器、通信设备等，用于获取泵站的运行状态信息并控制相关设备。
控制软件是泵站控制系统的操作系统，负责实时监测泵站设备的运行状态，实现对泵站设备的自动控制。
2. 控制设备控制设备是指用于对泵站设备进行控制的各种执行器和传感器，包括变频器、继电器、电磁阀等。
这些设备通过计算机系统的指令实现对泵站设备的开关、调速等操作，从而实现对泵站设备的自动控制。
二、工作原理泵站计算机自动控制系统的工作原理主要包括数据采集、数据处理和控制执行三个环节。
1. 数据采集泵站计算机自动控制系统通过各种传感器和仪表对泵站设备的运行状态和环境参数进行实时采集。
这些传感器和仪表可以获取泵站设备的各种参数，包括压力、流量、温度、液位等，从而实现对泵站设备的实时监测。
2. 数据处理泵站计算机自动控制系统通过计算机系统对采集到的数据进行处理和分析，并根据设定的控制策略进行决策。
计算机系统可以根据采集到的数据判断泵站设备的运行状态，并根据设定的控制算法进行控制操作，从而实现对泵站设备的自动控制。
三、系统优势泵站计算机自动控制系统相对于传统的手动控制系统具有如下优势：1. 提高泵站设备的运行效率和稳定性。
通过计算机系统对泵站设备进行智能化的控制，可以根据实时的运行状态和环境参数进行精确的控制，从而提高了泵站设备的运行效率和稳定性。
基于PLC的污水泵站自动控制系统
经 验 交 流
Ｔ ｈ ｃａ ｅｃ ｎｉ ＩＣｏｍ ｒ ｕＮ ｃ ｔ ｓ ｎ ｉａ ｉ ｏｎ
自 动 化 技 术 与 应 用 ２ １ 第２ ０ ０年 ９卷 第 ５期
基 于 ＰＬ 的污 水 泵 站 自动 控 制 系统 Ｃ王 Nhomakorabea明 军
（ 淮安 同方水务有 限公司工程 技术 部 ， 江苏 淮 安 ２ ３ ０ ） ２ ０ ２
种是在集 水井安 装超 声波 液位计 ， 声波液 位计将 集 超
水井中的水位信号送给 Ｐ ＬＣ， ＬＣ自动控 制水泵 的运 由Ｐ
行； 另外一种控制方式是在集水井 中安装水位开 关 ， 将水 位开 关信号送 给 ＰＬＣ， 到预先设置好 的水位后 自动开 ／ 停污水泵 … 。污水泵站 一般都 配有备用 水泵 ， 以保 证有 水泵 检修 时 能确保 污 水 的正常 提升 。备 用水 泵如 果 长 期在集 水井 中不运行 ， 电机 的绝缘 电阻会下降 ， 响 则 影
《 动 技 与 用》 第２ 卷 期 自 化 术 应 ２１年 ９ 第５ ００
经 验 交 流
泵站自动化系统技术要求
画面制作和参数设置 操作控制功能 通讯功能 安全维护功能 系统对时 系统自诊断。
二级站 35kV 变电站保护装置
微机保护内容 二级站 35kV 变电站继电保护系统，包括主变保护装置两套组屏两面；、35kV
线路保护装置一套、35kV PT 监测装置一套组屏一面。 微保装置主要技术参数
熔断器：所有熔断器均应为插入式，容易拔出和替换，不采用永久性安装的 熔断器。
自动开关：所有自动开关应为手动操作，塑壳，灭弧型，每个极应有热过流 和瞬时断路保护，分断能力为 1000A。所有的自动开关至少应适用于 240V、50Hz 交流电源。所有的自动开关可手动操作，在操作位置处可以见到位置指示灯以指 示自动开关在打开或闭合位置。所有的自动开关均应能自动脱扣，在过热时，能 自动跳开，并有报警接点发出报警信号。
软件要求
计算机监控系统的软件应符合以下要求：
（1）具有良好的人机界面。界面须易学、易懂、易于操作，用户不需要很强 的专业知识即可生成、使用和维护系统。
（2）具有良好的可移植性。软件系统独立于硬件平台，只要新的硬件平台支 持系统软件的运行，软件系统不需要作修改，就能在新的平台上运行。
（3）具有良好的通用性。软件结构灵活，具有很好的适应性，能满足用户的 多种要求。
1.2 倍额定电压
连续工作
·直流电源回路
80％～115％额定电压 连续工作
产品经过载后，应无绝缘损坏。 测量元件特性的准确度
·整定误差：不大于±２％
·温度变差：在工作环境温度范围内相对于+20±2° C 时，不大于±
2.5％
·综合误差：不大于±５％
返回系数
·过量动作：不小于 0.9
·欠量动作：不大于 1.1 输出触点的寿命要求
基于PLC的抽水泵站自动控制系统设计教程
兰州理工大学毕业设计
பைடு நூலகம்目录
第一章 绪 论 ........................................................................................................................ 1 1.1 课题背景及意义 ...................................................................................................... 1 1.2 课题内容及任务 ...................................................................................................... 1 1.3 国内外研究的现状 .................................................................................................. 2 1.3.1 国外研究的现状 ............................................. 2 1.3.2 国内研究的现状 ............................................. 2
第四章 PLC 控制系统设计................................................................................................... 22 4.1 PLC 控制系统的设计原则、内容和步骤............................................................. 22 4.1.1 PLC 控制系统的设计原则 .................................... 22 4.1.2 PLC 控制系统的基本内容 .................................... 22 4.1.3 PLC 控制系统的设计步骤 .................................... 22 4.2 PLC 硬件配置及模块选择..................................................................................... 23 4.2.1 PLC 简介 .................................................. 23 4.2.2 PLC 的选型 ................................................ 26 4.2.3 PLC 的硬件配置选型 ........................................ 29 4.2.4 PLC 的 I/O 接线图 .......................................... 31
乳化液泵站自动控制系统的应用研究
乳化液泵站自动控制系统的应用研究通过对综采工作面乳化液泵站自动控制系统的组成、功能等进行分析，阐述了应用泵站自动控制系统的优点。
应用泵站自动控制系统可以提高泵站的使用效率，增加泵站运行的安全性，实现了自动控制、自动配液、综合保护、远程监控等功能，为实现无人综采工作面的工作打下了基础。
标签：综采工作面；乳化液泵站；自动控制系统1 概述乳化液泵站是综合机械化采煤工作面的一种重要设备，它是液压支架和外注式单体液压支柱的动力源。
通过供给压力液，使各种千斤顶动作，实现液压支架支撑顶板、推移移动架、调架护壁、侧护防倒以及防滑等动作。
乳化液泵站由乳化液泵、乳化液箱和其他附属设备组成，具有控制、过滤及安全保护功能。
随着高产高效综采工作面的发展，乳化液泵站也随之不断改进。
增大乳化液泵站的主要性能参数成为其发展的总体趋势，如提高乳化液泵站的压力和流量、改进机械结构、增强可靠性、应用智能控制技术等。
乳化液泵站作为液壓支架的动力源，对其工况的控制检测尤为重要，原有乳化液泵站的控制系统已不适应要求。
2 泵站电控系统组成整个泵站电控系统主要由主控制箱、主泵分控制箱、备用泵分控制箱、组合开关箱、变频器、各种泵电机、各种传感器、多种电磁阀等组成。
水氯离子、电导率、PH值传感器，乳化液PH值、电导率、浓度传感器，水流量传感器，乳化液流量传感器，回液负压传感器，供液压差传感器，乳化液液位传感器，乳化油油位传感器等传感器连于主控制箱；润滑油油位、油压、油温传感器连于乳化液泵分控制箱。
两个高压反冲洗过滤阀以及电磁供水阀由主控制箱控制，电磁供油阀手动控制，两个电磁卸载阀由泵分控制箱控制。
主控制箱与泵分控制箱、组合开关箱、变频器通过CAN总线相联并与主控制台通讯。
如图1所示。
泵站控制系统的工作原理：（1）智能型乳化液保障系统中的乳化液泵站可提供两种控制模式，即：自动操作方式和手动操作方式。
在自动操作方式下，系统首先检测乳化液箱的液位，乳化液浓度和压力，当检测到的值符合系统要求事，启动循环泵。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
泵站自动控制系统
【摘要】本文提出了一种以可编程控制器（PLC）为核心的泵站水泵控制方案。
在该方案中，各台水泵平等地投入使用，并通过对各台水泵运行情况的记录，令运行较少的水泵优先启动，实现了对各台水泵的均衡使用。
【关键词】PLC；泵站；水位控制；均衡使用
1.引言
泵站在污水处理、城市排涝中都是必不可少的环节，而可编程控制器（PLC）以其出色的可靠性和抗干扰性常常被用作泵站的控制系统核心。
目前泵站水泵的自动控制一种是在集水井安装超声波液位计，超声波液位计将集水井中的水位信号送给PLC，有PLC自动控制水泵的运行，另一种控制方式是在集水井中安装水位开关，将水位开关送给PLC，到预先设置好的水位后自动开/停污水泵[1] 。
一般来说，泵站会设有备用水泵，以便在主水泵出现故障的时候维持泵站的正常运行。
但若备用水泵在水中长期不运行，则电机的绝缘性能会下降，影响水泵的正常运行及使用寿命，而主水泵长期运行也会令其故障频率上升，各台水泵使用不均匀也会使总的维修成本增加。
之前也有人提出了一个设计方案，使得各水泵轮流启动，互为备用，但该系统依然无法让各水泵均衡地投入使用[2]。
本文设计了一个泵站水泵控制系统，在此系统中，各台水泵的地位是平等的，不存在固定的备用水泵，各台水泵均衡地投入使用。
某泵站目前有三台水泵，分别为一、二、三号泵。
在正常情况下，两台水泵同时运行就能满足最大泵水量的要求，剩下一台作为备用水泵，但当水位超过警戒线时，三台水泵都要投入运行。
S1、S2、S3、S4、S5、S6为水位开关，当其浸入水中时处于接通状态（ON），在水面之上时为断开状态（OFF）。
6个开关的安装位置由高到低依次是S6、S5、S4、S3、S2、S1。
2.控制要求
（1）当水位到达S2时，启动一台水泵，水位到达S4时启动两台水泵，水位到达警戒水位S6时，三台水泵都要运行；当水位依次回落到停止水位S5、S3、S1时，相应地停止一台泵，两台泵，三台泵。
（2）三台水泵的实际运行时间要尽量均衡，不能出现水泵之间累计运行时间相差悬殊的情况。
3.系统实现
3.1 详细分析
对于开关S2、S4、S6，每当其中任意一个开关状态由OFF变为ON的时候，比较三台泵的累计运行时间并按升序对它们进行排列，依次为第一、第二、第三台泵。
当S2的状态由OFF变为ON时，运行第一台泵，并关闭另外两台；当S4的状态由OFF变为ON时，运行第一台泵和第二台泵，关闭第三台；当S6由OFF变为ON时，三台泵都要运行。
对于开关S1、S3、S5，每当其中任意一个开关状态由ON变为OFF的时候，和前面一样对三台泵进行排序。
当S5的状态为由ON变为OFF时，运行第一台泵和第二台泵，关闭第三台；当S3的状态为由ON变为OFF时，运行第一台泵，关闭第二台泵和第三台泵；当S1的状态为由ON变为OFF时，三台泵都要停止运行。
每一台泵都有一个对应的计时器，在其启动时对其运行时间进行累加计算，在其关闭时计时器也停止计算，并保存数据。
为方便表述，引入一些符号，其意义如下：
符号说明
T1 1号泵的累计运行时间
T2 2号泵的累计运行时间
T3 3号泵的累计运行时间
X T1≥T2
Y T2≥T3
Z T3≥T1
TURNON（i），i=1，2，3 开启i号泵
TURNDOWN（i），i=1，2，3 关闭i号泵
各台泵的开启和关闭可用下面的式子表示：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
3.2 PLC编程
本文所设计的系统使用的PLC选用欧姆龙CPM1A型，编写程序前需对其I/O及所用到的辅助继电器和数据存储器进行分配。
现将本次设计所用到输入/输出继电器、主要的内部辅助继电器以及数据存储区分配情况如下表。
表1 主要继电器和存储区分配情况
继电器/存储区说明
0.00～0.05 开关S1～S6
200.00～200.02 X，Y，Z
10.00～10.02 1～3号泵
201.00、201.01 1号泵开启、关闭
202.00、202.01 2号泵开启、关闭
203.00、203.01 3号泵开启、关闭
DM1～DM3 1～3号泵的累计运行时间存储区
203.00、203.01 1～3号泵的累计运行时间辅助存储区
图1 1号泵的启停
图2 1号泵的计时器
3.2.1 各泵的启动与关闭
以1号泵为例，根据（1）式和（2）式，容易得到其开启和关闭的梯形图，如图1。
同样，根据（3）式和（4）式、（5）式和（6）式，不难得到2号泵管和3号泵的开启与关闭的梯形图，这里不再列出。
3.2.2 各泵的计时
由于PLC内部的定时器不能直接用于计时，本系统根据水泵实际的运行情况，利用PLC中的特殊辅助继电器设计了一个计时装置，该是计时装置以小时为单位。
具体做法是：给每台泵分配两个存储区，一个以小时为单位记录水泵的累计运行时间，另一个以分钟为单位，起辅助作用，然后利用PLC自带的一分钟时钟脉冲位，该继电器每一分钟发送一个脉冲，当其上升沿到来时，用自增指令使以分钟为单位存储区所存的数据加1，若此前的数据已经大等于59，则将其置零并使以小时为单位的存储区的数据加1，即逢60进1，实现对水泵的计时。
同样以1号泵为例，其对应的计时器梯形图如图2所示。
4.结束语
本文讨论的是基于PLC的泵站水位控制系统，该系统实现了运行时间最短的水泵优先启动，使得各泵均衡地投入使用，对资源的利用更充分，同时也能有效地降低故障率，减少维修成本，实用性强。
本文所编的程序已经在欧姆龙PLC 上运行过，其输入输出关系完全达到了前面所述的控制要求。
当然，若要投入生产应用，该系统还需增加一些模块，如接口电路、驱动电路、保护电路以及各泵的转速控制模块等等。
现实的泵站控制系统往往还会设置有手动控制方式以及软手动控制方式（即远程手动控制方式）[3]，大型的泵站还会安装远程监控系统实现泵站的远程自动控制，但这些已经不是本文所要解决的问题。
参考文献
[1]黎一强.PLC技术在生活污水处理及回用系统中的应用[J].自动化技术与应用，2008，27（8）：123-125.
[2]王明军.基于PLC的污水泵站自动控制系统[J].自动化技术与应用，2010，29（5）：115-117.
[3]杨明.PLC自动化控制系统在污水处理厂中的应用[J].电子制作，2014，3（2）：205.。