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。
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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某电站集水井排水控制系统水泵自动轮换控制策略优化探索
某电站集水井排水控制系统水泵自动轮换控制策略优化探索摘要：以某电站集水井排水控制系统为前提，着重分析其水泵自动轮换控制策略。
针对当前水泵自动控制策略存在的不足，提出一种基于动态调整轮换优先级的策略优化思路。
该策略在功能性、易用性、可移植性等方面具有优势，对类似项目具有一定的借鉴意义。
关键词：水泵自动轮换、排水系统、优先级、控制策略优化1.引言排水系统是水电厂辅助设备中最基本的系统之一，水泵控制系统是指挥水泵运行的大脑[1]。
在工程应用中，经常会遇到两台或两台以上的水泵在一个排水系统中使用的情况。
为了让每台水泵合理有序地完成启停工作，避免出现主用泵频繁启动，备用泵长期空置的情况，一般采用各泵轮流启动、互为备用的工作方式。
两台水泵轮流启动、互为备用的功能较容易实现；多台水泵多种启停方式下实现水泵轮流启动、互为备用的功能则较为复杂[2]。
1.某电站集水井排水系统的组成图1 集水井排水系统某电站集水井共设有五台排水泵。
两台小泵功率为15kW，流量为100m³/h；三台大泵功率为75kW，流量为750 m³/h。
排水控制系统由计算机监控系统上位机、可编程逻辑控制器及现场仪表等构成。
该系统选用安德里茨TM 1703 ACP系列PLC作为数据采集、通信和控制单元。
监控系统上位机用于数据显示和远控。
集水井内设有一套浮球式液位开关和一只投入式液位传感器，以控制水泵启停。
1.现有控制程序逻辑介绍集水井设有一只投入式液位传感器和7只浮球式液位开关。
由于液位传感器测量精度高、稳定性好，且能实时测量集水井内水位，故选择液位传感器信号用于水泵控制，浮球式液位开关信号作为后备。
集水井排水系统的两台小泵轮流启动，互为主备。
小泵的自动启、停以集水井水位控制，水位2.15m启动主用小排水泵，水位1.7m停泵。
三台大泵轮流作为主用泵、第一备用泵和第二备用泵。
大泵的自动启、停以集水井水位控制，水位2.85m启动主用泵，水位3.85m启动第一备用泵，水位4.85m启动第二备用泵，水位1.7m停泵。
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。
井下泵房自动化控制技术改造与实践
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感器 。清 、 腰 泵房水 仓各 安装 一个液 位传感 器 ， 在两 个泵 房 出水 管路 上 安装 流 量传 感 器 和 压力 传 感 器 。 在地 面锅 炉房化 验 室 内设 置 一 台工 控 机 ， 通过 光 纤
（ Ｎ ｏ ．８ Ｍｉ ｎ ｅ ， Ｈ ｅ ｂ ｉ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ｌ ａ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｈｅ ｂ ｉ ４ ５ ８ ０ ０ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
连铸旋流井无人值守自动化改造技术要求
连铸旋流井无人值守自动化改造技术要求一、项目情况摘要：项目是为实现炼钢旋流井无人值为目的，提高炼钢自动化程度。
当前炼钢旋流井采用人工机旁操作，岗位需要定时前往旋流井查看设备运行情况，人工操作存在一定时间内无人看守状况。
出现突发事故，岗位操作人员从泵房赶到旋流井现场时间较长，加之水泵进出水阀门为手动阀门，需要岗位手动打开并为水泵注水，无法及时有效的处置突发事故。
事故发生后，事后处理所需时间过长，造成生产中断。
二、项目改造方案及内容:此次技改共分5部分：1水泵进出水阀门由手动阀门改造为电动调节阀门，介质：浊水循环水，阀门要求可以控制开度。
供水泵阀门：DN350 压力：IMPa需要6台冲渣泵阀门：DN300 压力：IMPa需要4台2.增设补水电动阀门补水阀门管道采用加厚无缝管，阀门：DN50电动阀开关阀门（现场环境潮湿：要求阀门耐用）3.增设视频监控设备•供水泵。
冲渣泵・旋流井•摄像头：地面1个，地下8个，摄像头：数字网络摄像头9个无线网桥3套，16通道数字硬盘录像机1台，32寸电视一台4、将原有供水泵6台由软启动改为变频控制，利用原控制柜改造。
其他水泵增加电流变送器，采集运行电流。
变频采用160KW变频备注品牌，电流变送器量程：交流电流变送器输出4-20mA量程0-500A4个5水位计改为超声波液位计两台液位计：0-5M6、P1C控制柜（子站）增加模拟量模块，采集运行电流以及阀门开度。
和开关量模块，用于控制阀门开关。
模块配置清单：P1C参考配置电源：24V307-1KA011个从站：153-1AA03 1个模拟量模块：331-7KF012个开关量模块：321-1b1002个开关量模块：322-1b1002个无线传输模块：点对点模拟量无线传输模块CZ80DTD（4通道4-20MA）6套不锈钢防雨箱：6个，用来装无线传输模块和开关电源电源：24V2AIOG。
电源2p空开:16A4*1.0软芯屏蔽线300M。
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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。