集水井自动化技术改造
泵站集水井PLC自动控制系统的设计运用
泵站集水井PLC自动控制系统的设计运用作者：苏程睿来源：《科技创新与应用》2015年第24期摘要：在进行PLC的自动控制系统设计中，我们需要针对各种可能发生的问题进行相应的研究，在确保其能够顺应现代社会的需求同时，也要保证其安全有效的进行现代社会生活方面的安全进程。
这里我们就PLC的自动控制系统设计进行讨论。
关键词：泵站集水井；PLC；自动控制系统1 泵站的集水井自动化排水方案预设1.1 集水井机械自动化排水方案设计在针对泵站的集水井机械化设计过程中，保证工作能够有序进行的根本因素就是感应探头（如图1），三个探头主要的作用就是为了确定水位，进而完成排水的控制，在适当的水位时能够及时的停止工作，或者做到及时的排水。
当水位降低到一定的程度以后，就会触发另外的感应探头，从而能够做到及时的电源断开，这样就能够及时的断开排水装置。
而当水位重新回到上面位置的时候，就会触发最上面的探头，同理自动打开继电器就可以开通水泵进行排水处理，进而保障整体的水位。
而在进行自动化处理的过程中我们也需要考虑到各闸刀开关方面的水位处理，通过继电器进行自动控制，这样也能够在保证控制结构的合理性同时保证其安全性。
1.2 泵站集水井的电子自动排水如图2所示，在进行泵站的集水井的传感器安装过程中，因要考虑到水位的关系，所以在针对传感器进行低水位的处理过程中，若启动排水泵就需要对不同水位进行检测。
在进行排水作业时，运用单片机进行水位检测，带动传感器元件的同时，保持电气继电器连接。
当电磁继电器闭合的时候，是能够有效的保障其单片机的问题检测的，而排水泵方面，也能够有效完成相应的停水和排水功能。
1.3 泵站的集水井自动化排水设计机械自动化的排水装置在通过电子自动排水装置进行接触器方面的交流处理过程中，就需要针对触点进行相应的排水设置，而在进行这一问题的处理预案中，也需要针对不同的水位问题进行排水方面的设计，在达到完美结合的同时，能够有效的完成排水系统的任务。
211210806_安谷水电站30_米超高程渗漏集水井污油自动回收技术
米超高程渗漏集水井力工业也存在有极为密切的关系。
在带动就业方面，电力基础设施的投入自然会带来大量的就业机会，这为地方剩余劳动力的问题解决起到了极大的帮助作用。
同时，电力工业对于地方工业的发展也有着极强的推动作用，除此之外，电力供应的充足还能最大限度地满足第三产业发展的需求，这对于拉动地方经济的发展有着极大的促进作用。
我们能源之所以能够源源不断地输入，是因为我国拥有一个庞大的电力产业支撑，电力可以有效促进经济发展。
同时，经济发展的良性运行速度不断提升也促进了电力产业的发展。
故此，现阶段，社会经济发展进程中，必须正确处理好电力产业与经济发展之间的相互作用关系，在避免资源浪费的同时，也要避免资源供不应求局面的发生。
对于我国经济发展而言，电力产业会对经济发展速度、经济效益带来影响，电力产业为工业、农业、服务业和人民群众的日常生活提供资源，社会经济发展会促进电力消费的增加，从而促进电力产业的发展。
与此同时，电力产业为社会提供稳定的能源供给，又有助于促进经济发展，双方的关系是双向的。
过去30年，我国经济始终在快速增长，我国能源消耗量也日益增加，仅供电耗能这项就比先进国家高2%～3%。
但数据统计结果显示，我国人均拥有发电量只有1078kW·h，不到世界平均水平的一半，仅为发达国家的1/6～1/10。
我国电能消费占终端能源消费比例为11%左右，距离达到17%的世界水平还有一定的差距。
如此庞大的用电体系想要做到既低碳环保又要高能产出，这就给我们供电系统提出了一个必须解决的问题，这一问题就是要更新装置与改进技术。
我国目前大多数水电站正在使用的集水井污油自动回收装置普遍存在污油无法及时的高效地排出，污油再次回收以及对集水井油污进行检查和处理。
当前，我国多数集水井的渗漏水油污含量均超出国家标准，这些油污排入河流后，会给下游河道造成严重的污染问题，环境保护的任务也会随之加剧，油污问题已成为电力工业实施可持续发展战略的制约因素。
能环部电缆沟、集水井及排水沟增加自动抽水设施方案（精）
能环部电缆沟、集水井及排水沟增加自动抽水设施方案（精）NGjg-05施工组织设计（专项施工方案报审表工程名称:宁钢能环部电缆沟、集水井及排水沟增加自动抽水设施编号:工程编码:Si 叩奋验臥 413 叭：（崛耀骨M Fi 甬誤呻Mi 电盘;嘴豔x 堆①粧比确加“品1Wl 唯闯*壘 MH 却在对「"眾? 1为?> 的! Mil4；ft * li|i frfltrf , Wf ^Hlilfr P护最L^ai 时畫 h 一盒—許 f —LW i-￡■机闻MxK eB H EJRUfettMj?. <i< bdsfid="77" p=""></i<>瑁伴啊i ，亭1Ml 耳， ____________S 氯「.i厂厂厂宁钢能环部电缆沟、集水井及排水沟增加自动抽水设施施工方案编制人：审核人：批准人：1 HC _________________H ?. __________________ fimrrtftlt + i 霜比曲理4；乩 Cfefli 匚q 日 onti nibB 口血就出農sin 冋HF 甲Hi □■此匚1&■Cntn 口应怯口迎霍 Offlt 3. lA<l"rtnf<=""></l"rtnfijinrtfTfK?i 霁 mVHvAMliMH汀％o-ll □ □□□O Ednf t- K 葩L 上mgF.E^ibUtAL 巴 ii 记起理旳需BI □ i rtHrWiTHfii ：' ■&寛口* 還eaita*. ________emxajpi ____ _________B Hi __________■Ull< ^ww*=B 画 ____________________施工单位:浙江工业设备安装有限公司2011年8月2日一、编制依据：依据宁波钢铁有限公司工程管理部小型工程项目委托函及施工图11JGW5020JG-1执行现行规范标准：《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《工程测量规范》GB 50026-93、工程概况本土建工程为新增排水池采用C30S6混凝土，基础垫层为100厚C15砼，采用HRB335^ 14、①16①20钢筋，潜水排污泵安装17台。
水电站自动化技术
水电站自动化技术摘要:对微机控制模式在农村水电站应用及要求以及对微机控制的相关辅助设备选型进行探讨，并对电站中控室上位机的配置、系统软件总体结构、计算机监控系统性能指标、计算机监控系统对辅助设备部分选型时应注意的问题进行了解析，并提出了具体的建议及意见。
关键词:计算机控制；系统软件；水轮发电机；励磁系统；同期系统一、辽宁省农村水电站单机1万kW以下水轮发电机组的微机自动化控制模式及相关要求1.水电站微机自动化控制的模式（1）整个系统控制模式按站级控制层和现地控制层进行配置，以手动优先，下层优先的方式设置，有必要的硬件和软件闭锁，使操作人员能方便地在各控制层之间、计算机控制与简约常规控制设备之间选定对设备的控制权，对无控制权的设备进行闭锁。
层与层之间采用电缆以太网，构成可靠的网络结构。
（2）图1监控网络中接入的每一个设备都应具有自己特定的功能。
如果某个设备出现故障，不会影响现场设备的正常运行。
（3）监控网络系统中具有先进的网络通讯，采用高性能（以太网）的网络交换机进行连接，具有较高的传输速率和良好的抗电磁干扰能力，各设备之间均有标准的通讯接口能力。
2.水电站计算机监控系统要求（1）要求人机接口功能强，人机界面采用中文，主机兼操作员工作站建议采用Window2000开放式操作系统平台，全图形化操作，操作控制简洁、方便、灵活。
（2）系统配置和设备选型应符合计算机发展迅速的特点，硬件宜采用标准模块化，以便于硬件设备的扩充，又要适应功能的增加和系统规模的扩展。
软件宜采用通用的标准化组态模块，使系统更能适应功能的增加和规模的扩充。
（3）应具有丰富的开发软件和通讯规约，使系统维护扩充和联网通讯非常方便。
实现与上级调度系统、电厂MIS系统、设备巡检管理系统及模拟屏等系统通讯，并可实现远程监视、诊断与维护等功能。
所有计算机系统在失电被动停机时，存储器的数据不会丢失。
现地控制单元LCU控制权限（现地/调试/远方）的闭锁。
中国国电集团公司水电企业自动化技术监督实施细则
中国国电集团公司水电企业自动化技术监督实施细则第一章总则第一条为进一步提高中国国电集团公司（以下简称“集团公司” ）水力发电厂自动化技术的监督管理水平，全面提高水电厂自动化系统工作的可靠性，根据国家法律、法规、行业标准、集团公司有关制度，特制定本细则。
第二条自动化技术监督工作按照依法监督、分级负责的原则，涵盖设计审查、设备选型、安装调试、运行维护、定期检验、检修、技术改造等全过程。
第三条依靠科技进步，采用和推广成熟、行之有效的新技术、新方法、新设备、新材料，不断提高自动化技术监督的专业管理水平。
第四条本细则根据《中国国电集团公司技术监督管理制度》（国电集生〔2013〕247号）制定，属于制度中“热工监督”的水电热工部分，适用于集团公司所属水电企业。
第二章监督机构与职责第五条自动化技术监督实行三级管理，第一级为集团公司（技术监督中心）第二级为集团公司各分（子）公司，第三级为水电企业。
第六条技术监督中心职责（一）贯彻执行国家及行业有关技术监督的方针政策、法规、标准、规程和集团公司管理制度，指导集团公司系统内各水电企业开展自动化技术监督工作。
（二）负责集团公司系统内各水电企业自动化技术监督管理，收集分析自动化技术监督月报表，掌握设备的技术状况，提出优化运行指导意见和整改措施，指导、协调各水电企业完成日常自动化技术监督工作。
（三）协助审核自动化专业设备技术改造方案、评估机组大修和技改项目实施绩效。
（四）负责开展自动化专业技术交流和培训，推广先进管理经验和新技术、新设备、新材料、新工艺。
（五）负责组织召开自动化专业技术监督会议，总结集团公司年度自动化技术监督工作。
（六）负责定期编制自动化技术监督报告，总结自动化技术监督工作，提出工作和考评建议。
第七条各分（子）公司技术监督职责（一）贯彻执行国家及行业有关技术监督的方针政策、法规、标准、规程和集团公司管理制度。
（二）建立健全管辖区自动化技术监督组织机构，完善水电厂自动化技术监督分级管理制度，组织落实水电企业自动化技术监督责任制，组织和指导管辖区内水电企业做好自动化技术监督的管理工作。
水电站集水井水位自动控制的技术改进
串型
…… SaveString = inString
保存命令字符串
length = Len(inString)
' 求形参传递过来的字符串长度 ReDim
outdata(0 To length) As Byte ' 重新定义发送数据数组，其元素个数为 length + 1
outdata(0) = &H5
为弥补 PLC 这方面的不足，工业控制中一般与计算机组成控制系统，将 PLC 作为下位机使
用。
4.3 PLC 与计算机的通信连接
PLC 与计算机通信是 PLC 通信中最简单、最直接的一种通信方式，与 PLC 通信的计算 机常称之为上位计算机。把 PLC 与计算机连接起来，实现数据通信，可以更有效地发挥各 自的优势，扩大 PLC 的应用范围。PLC 与计算机通信，一般不需要专用的通信模块，而最 多只需要一个 RS232C 或 RS422 的通信接口即可[ 2]。
PLC 采用了典型的计算机结构，主要有 CPU、存储器（EPROM、RAM）、输入/输出模 块、外设 I/O 接口、通信接口及电源组成。其工作过程就是程序执行过程，它分为三个阶段 进行：输入采样阶段，程序执行阶段，输出刷新阶段。
PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强；通用性强、使用方便；使用模块化结构、系统组 合灵活方便；编程语言简单易学、便于掌握；对生产工艺改变适应性强；安装简单、调试方 便、维护工作量小等特点。因此，PLC 在水电站自动化过程中广泛应用。
所编的部分程序如下：
' **************定义变量****************
……
'通用数据声明部分
Dim outdata( ) As Byte
集水井自动排水装置[实用新型专利]
![集水井自动排水装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc7e7297a26925c52dc5bfa9.png)
专利名称：集水井自动排水装置
专利类型：实用新型专利
发明人：时小华,张记飞,田鹏,时勇,宋广生,马增强申请号：CN201420411106.6
申请日：20140724
公开号：CN204059566U
公开日：
20141231
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种集水井自动排水装置，它包括设有抽水管和排水管的水泵；所述水泵通过导线与接触器连接；所述接触器通过导线与空气开关连接；所述空气开关通过导线与水位控制器连通；所述水位控制器通过导线与接触器连接；所述水位控制器通过导线与水位传感探头连接。
本实用新型结构简单、使用方便，水位传感探头可检测高低不同的水位液面，当水位液面达到排水要求时，水位控制器会向接触器发出抽水信号，从而将水排出；当液面恢复正常时则停止抽水，接触器的设置为了提高频繁启动时的安全可靠性，整个过程无需人工干预。
本实用新型解决了现有技术人工操作排水过程繁琐、处理不及时和经济损失大的技术问题。
申请人：国家电网公司,国网山东省电力公司临沂供电公司,国网山东蒙阴县供电公司
地址：100761 北京市西城区西长安街86号
国籍：CN
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集水井自动化技术改造
漾头水电站集水井自动化技术改造技术方案编制：张先贵审核：周化文批准：2012 年 6月一、工程概况漾头电站集水井处于电站最低位，用于收集电站的渗漏水，当集水井水位达到一定高度时，就必须用排水泵将水抽走，否则就会造成水淹厂房的危险，可见其重要性，漾头电站集水井共有三处，包括渗漏集水井（4台泵）、大坝廊道集水井（2台泵）、厂区集水井（2台泵）。
漾头电站集水井控制系统建于上世纪90年代初期，由于受当时技术条件影响，运行至今自动化回路基本已经损坏，无法进行自动化抽水，完全靠手动操作，安全系数大大降低，集水井自动化改造迫在眉睫。
下图为漾头水泵电气控制图FU熔断器电源监视高水位工作泵启动低水位停泵手动自动水泵事故水位信号二、技改内容概述1)漾头电站由于使用的老式继电器体积大,反应速度慢,灵敏度低,功耗大,噪声大。
2)控制回路采用的是外部硬接线方式,结构复杂,线路接点多,故障点相应也多。
3)由于采用强电控制给检修人员人身安全埋下了隐患。
4）无软启动装置，接触器经常因启动电流大造成电缆的烧毁，易发生火灾事故。
5)所使用的老式继电器属于淘汰产品,厂家已不生产,市场上很难买到,需要时往往要到厂家定做，价格高,每年还要定期进行继电器校验,工作强度加大。
6)整个回路故障频繁,工作可靠性差,经常造成水泵不能正常启动,容易酿成水机层被淹事故。
三、改造方案1、控制核心选用OMRON PLC SYSMAC SP10 (可编程控制器) ,其电源电压: AC100 V～240 V、50 /60 Hz,可取发电站厂用电,最大感性负载负荷能力: AC250 V /0. 5 A,可直接驱动外围继电器。
PLC输入信号取于继电器(受液位控制) ,信号电源改用24 V直流电源。
2、用PLC控制水泵运行有以下优点:1)编程简单、方便,现场可修改程序。
2) PLC功能强大,一只PLC可以代替多个继电器实现对多台电机的控制。
3) PLC采用模块化结构,外部接线简单,使控制回路的接点大大减少,从而可以减少整个控制回路的故障机会,可靠性高。
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漾头水电站
集水井自动化技术改造技术方案
编制：张先贵
审核：周化文
批准：
2012 年 6月
一、工程概况
漾头电站集水井处于电站最低位，用于收集电站的渗漏水，当集水井水位达到一定高度时，就必须用排水泵将水抽走，否则就会造成水淹厂房的危险，可见其重要性，漾头电站集水井共有三处，包括渗漏集水井（4台泵）、大坝廊道集水井（2台泵）、厂区集水井（2台泵）。
漾头电站集水井控制系统建于上世纪90年代初期，由于受当时技术条件影响，运行至今自动化回路基本已经损坏，无法进行自动化抽水，完全靠手动操作，安全系数大大降低，集水井自动化改造迫在眉睫。
下图为漾头水泵电气控制图
FU
熔断器电源监视
高水位工作泵
启动低水位停泵手动
自动
水泵
事故水位信号
二、技改内容概述
1)漾头电站由于使用的老式继电器体积大,反应速度慢,灵敏度低,功耗大,噪声大。
2)控制回路采用的是外部硬接线方式,结构复杂,线路接点多,故障点相应也
多。
3)由于采用强电控制给检修人员人身安全埋下了隐患。
4）无软启动装置，接触器经常因启动电流大造成电缆的烧毁，易发生火灾事故。
5)所使用的老式继电器属于淘汰产品,厂家已不生产,市场上很难买到,需要时往往要到厂家定做，价格高,每年还要定期进行继电器校验,工作强度加大。
6)整个回路故障频繁,工作可靠性差,经常造成水泵不能正常启动,容易酿成水机层被淹事故。
三、改造方案
1、控制核心选用OMRON PLC SYSMAC SP10 (可编程控制器) ,其电源电压: AC100 V～240 V、50 /60 Hz,可取发电站厂用电,最大感性负载负荷能力: AC250 V /0. 5 A,可直接驱动外围继电器。
PLC输入信号取于继电器(受液位控制) ,信号电源改用24 V直流电源。
2、用PLC控制水泵运行有以下优点:
1)编程简单、方便,现场可修改程序。
2) PLC功能强大,一只PLC可以代替多个继电器实现对多台电机的控制。
3) PLC采用模块化结构,外部接线简单,使控制回路的接点大大减少,从而可以减少整个控制回路的故障机会,可靠性高。
4)体积小,成本低,内部无实际继电器触点,可免触点维护。
5)有关数据可通过接口直接送于中控室监控计算机,实现水泵运行状态的远方监控。
6)采用程序控制,可以更改控制方式而无须进行复杂的设备接线,可以轻松地实现水泵的自动轮换工作;。
7) PLC有强大的自检功能,可进行自诊断。
其结果可自动记录,这为它的维修提供了方便。
四、控制原理和功能
1、控制原理是液位信号(集水井水位高低)通过PLC控制中间继电器,再通过中间继电器控制接触器从而实现对电机的控制。
2、水位上升阶段:水位先过停泵水位,水泵不启动,达到正常水位时,第一台泵启动，如果水位继续上涨达到高水位时则第二台泵启动，同时发告警信号。
3、水位下降阶段:水位从警告水位一直下降,直到停泵水位,所有泵停止。
4、轮换功能:如果正常水位第一次启动的是1号泵,那么水位达到停泵水位1号泵停止,水位再次达到正常水位,则第二台泵启动,反复轮换。
5、改用PLC控制,提高了控制的可靠性、经济性和安全性,有利于实现电站的无人值守和少人值守
四、准备与实施
1、组织电站的有关人员进行业务培训学习，向他们讲解和分析技改方案的原理接线、新的水泵启、停操作程序与注意事项、简单的维护与检修常识和一些功能设置。
2、在原有水泵控制屏位置上，确定合理设备及元件的安装位置．布置、划线、打孔、就位、联接、放电缆、对线、端子固定、标控电线用牌等工序。
五、厂家报价及配置
1、乐清市北方能源有限公司报价及配置。
2、上海申瑞电力科技股份有限公司报价及配置。
3、杭州继保南瑞电子科技有限公司报价及配置
六、建议
1、建议公司采用上海申瑞电力科技股份有限公司集水井自动化装置，上海申瑞电力科技股份有限公司集水井自动化装置价格较低，且功能齐全，在国内同类产品中取消过多复杂的接线，简单明了，操作方便。
五、集水井装置技改后的优点
1、采用PLC 和软启动器构成的自动控制系统提高了集水井的排水控制自动化水平。
2、PLC 具有故障自诊断功能，能够进行故障分析。
3、PLC 的串行通信工作方式消除了硬布线继电器逻辑接线中几个支路并列造成同时动作的可能性。
4、PLC 的远程通信联网功能容易与计算机接口的功能，实现了远程控制，且系统可靠、维护方便，保证了水电生产的安全运行与管理。
5、集水井技改后自动控制系统减少了运行维护人员的工作量。
为水电站少人值班打下了良好的基础。