泵站计算机自动控制系统结构及原理
毕业设计70大型泵站计算机控制系统--毕业设计
第一章引言1.1概述近年来，计算机技术得到了突飞猛进的发展。
特别是微机己经渗透到人们生活生产的各个领域，小至家用电器的控制，大到人造地球卫星的发射，到处可以看到计算机在发挥作用。
今天，许多以计算机为基础的监测与控制系统正在控制着各种各样的生产过程。
我国的一些主要行业，如石化、电力、冶金等已大量使用计算机监控系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
在组态概念出现之前，要实现这些任务，都是通过编写程序（如使用BASIC、C、FORTRAN等）来实现的。
编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。
组态软件的出现，解决了这个问题。
对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。
本文利用组态软件和PLC解决了大型泵站计算机的监控问题，方便有效的实现了泵站的自动化监控。
1.2国内外现状我国水利系统计算机监控系统的应用由于多种原因尚处于起步阶段。
随着计算机技术的进步，目前越来越多的单位对泵站监控自动化技术进行研究，近几年来全国许多泵站工程，都将计算机监控系统纳入提高泵站自动化水平的重要措施之一，但这些计算机监控系统大多没有真正充分发挥应有的作用。
多年来，由于泵站运行产生的是社会效益，其经济效益一直未被重视。
技术改造及资金投入十分有限，微机监控起步较晚，与国外同行业相比仍有较大差距。
目前经过长期运行考验的泵站计算机监控系统是常规系统和与计算机监控系统并存，且计算机监控系统只能完成数据监测和处理，而未能做到计算机控制和调节泵组。
大多数泵站采用继电器逻辑控制、独立的检测装置或仪表，这样运行方式落后，存在的问题主要有：(1)信息处理能力差，软件开发跟不上，许多应有的功能不能实现。
(2)故障追忆能力较差。
事故发生后，由于信息量不足往往难以对事故原因做出正确的分析。
(3)控制可靠性不高。
各控制之间有时不能进行可靠的安全闭锁，不能完全避免操作员的操作错误。
梯级泵站综合自动化的架构与实践
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第03期·111·文章编号：2095-6835（2023）03-0111-03梯级泵站综合自动化的架构与实践＊董雪旺，张林虎（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃白银730400）摘要：以景电工程为例，分析了梯级泵站自动化技术的应用情况及其现状，表明自动化建设为景电工程的运行发挥了至关重要的作用。
梯级泵站综合自动化的建设和实施是实现现代化灌区的一项举措，不仅可以有效提高工作效率，提升管理水平和服务水平，还使提水量增加，从而使灌区的经济效益和生态效益有所提升，为灌区脱贫攻坚起到至关重要的作用。
关键词：景电工程；自动化；泵站；灌区中图分类号：TV675文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.03.034随着科学技术的飞速发展，互联网、计算机、信息处理、大数据、工业测控等新兴前沿技术不断应用到社会发展的各个领域，梯级泵站工程的智能化已成为水利工程管理的发展趋势。
景电工程在泵站运行和灌区管理方面经过多年自动化升级改造及信息化系统建设，持续改进系统功能和优化结构，不断提升泵站智能化水平，基本建成了调度综合自动化运行管理模式。
1梯级泵站自动化系统的架构梯级泵站自动化的实现有赖于以下4个方面功能：①能够实现远程监视，实时观测前池水位和机组运行情况；②可以实现自动化控制，通过远程联动操控设备开停；③能完成现场数据的采集、处理与传输、分析等一系列功能；④报警、事故处理等。
这些功能的实现必须架构梯级泵站自动化系统，然而自动化系统的实现，就必须是硬件和软件系统有效兼容，再加之其他高新技术的融合。
1.1系统硬件梯级泵站自动化系统是由调度中心控制站、泵站监控站及通讯网络组成的集散型控制系统。
系统各组件在建设中要对其性能、规格和性价比等进行通盘考量以确保各组件集成在一起能够满足系统设计功能的要求。
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随着科学技术的不断发展，人类对自动化技术的需求也日益增加。
在工程领域中，泵站计算机自动控制系统被广泛应用于各种水利工程、市政工程、农业灌溉等领域，为工程运行和管理提供了便利。
本文将对泵站计算机自动控制系统的结构及原理进行探讨。
泵站计算机自动控制系统一般包括以下几个主要部分：传感器、执行机构、控制器、通信设备和计算机。
下面我们分别对这几个部分进行详细介绍。
1. 传感器传感器是泵站计算机自动控制系统的重要组成部分，它的主要作用是将各种物理量转换成电信号，供控制器进行处理。
在泵站中，常用的传感器有压力传感器、流量传感器、液位传感器等。
这些传感器可以实时监测泵站的各项参数，为自动控制系统提供准确的数据支持。
2. 执行机构执行机构是根据控制器的指令，完成对泵站设备的操作。
在泵站中，常用的执行机构有阀门、电机、液压马达等。
通过这些执行机构，控制器可以远程操作泵站设备，实现自动控制的目的。
3. 控制器控制器是泵站计算机自动控制系统的核心部分，它的主要作用是根据传感器的反馈信号，对泵站设备进行控制。
控制器通常包括信号处理模块、控制逻辑模块、执行机构驱动模块等部分，其中信号处理模块负责对传感器信号进行处理，控制逻辑模块负责根据预定的控制策略进行决策，执行机构驱动模块负责输出控制信号驱动执行机构进行操作。
4. 通信设备通信设备是泵站计算机自动控制系统与外部系统进行信息交换的关键环节。
通过通信设备，泵站计算机自动控制系统可以获取外部环境的实时数据，或者将内部状态信息传输给远程监控中心。
常用的通信设备有以太网、无线通讯模块等。
5. 计算机计算机是泵站计算机自动控制系统的智能决策中心，它可以对大量的数据进行处理和分析，生成控制指令并实时调整。
计算机还可以对泵站进行故障诊断和预测，提高泵站设备的可靠性和安全性。
泵站计算机自动控制系统的原理是基于控制理论和计算机技术的结合，通过对泵站设备的各个参数进行监测和调节，实现对泵站设备的自动控制。
泵站运行管理的计算机自动控制系统
泵站运行管理的计算机自动控制系统作者：柯绍庆来源：《科技创新导报》2012年第01期摘要:泵站作为水利建设和市政管理工程的主要设施,担负着城市排水防涝的重要任务,设备能否稳定可靠的运行,关系到城市发展及周边环境等重大问题。
为使系统能长期稳定可靠运行,每座泵站设置一套基于可编程序逻辑控制器(PLC)的泵站控制系统和过程监控HMI,做到运行管理过程中免维护或少维护。
本文就阳江市城市防洪工程(首期)马南电排站计算机监控系统作浅述。
关键词:泵站运行管理计算机自动控制系统中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0040-021 控制方式泵站设备控制分三层实现:基本控制、就地控制和中央控制。
1.1 基本控制基本控制在设备控制箱(柜)中实现,具有最高的控制优先级。
当设备控制箱(柜)面板上的控制方式手柄处于“手动操作”时,泵站控制系统(PLC)的控制被屏蔽。
现场设备均可以在设备控制箱(柜)的面板上实现手动操作与检查。
这些设备控制箱(柜)提供基本的控制连锁或连动。
基本控制的内容在设备控制柜内实现。
1.2 就地控制利用PLC的逻辑控制功能,提供设备的自动、远动控制及关联设备的联动、连锁控制。
就地控制系统设有操作界面(HMI),通过操作界面可以完成对设备的控制或对控制参数的调整。
就地控制的优先级高于中央控制,具有就地手动和就地自动两种模式。
就地手动模式下,可以在操作界面上直接手动控制设备的运行,就地自动模式下,泵站控制系统根据设定的运行参数、泵站各点液位、设备的状态以及有关运行条件自动操作泵站设备,不需人工干预。
1.3 中央控制中控制室由1#、2#主机和硬盘录象机组成,用网络交换机通过100M的以太网对1#PLC(1#、2#、3#机组,2#PLC(4#、5#机组),3#PLC(泵站公用),4#PLC(1#、2#液压启闭机)进行控制。
中央控制提供系统的宏观调度,协调各下属泵站的运行,处理局部的停机事故和紧急状态,维持系统的整体协调。
城镇供水泵站一体化综合调控系统GBT38057-2019
GB/T38057-2019城镇供水泵站一体化综合调控系统１范围本标准规定了城镇供水泵站一体化综合调控系统的术语和定义、一般要求、系统架构及功能、系统配置。
本标准适用于城镇配水管网泵站及中途加压泵站设备调控系统。
２规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GT/T４２０５人机界面标志标识的基本和安全规则操作规则GB/T4715 点型感烟火灾探测器GT/T5750.11 生活饮用水标准检验方法消毒剂指标GT/T７２５１．１低压成套开关设备和控制设备第１部分：总则GT/T７２６０．３不间断电源设备（ＵＰＳ）第３部分：确定性能的方法和试验要求GT/T１１０２２高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GT/T１２６６８．２调速电气传动系统第２部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定GT/T１４０４８．１低压开关设备和控制设备第１部分：总则GT/T１５４７８压力传感器性能试验方法GT/T15969.2 可编程序控制器第２部分：设备要求和测试GT/T17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GT/T17288 液态烃体积测量容积式流量计计量系统GT/T18806 电阻应变式压力传感器总规范GT/T18336.1 信息技术安全技术信息技术安全性评估准则第１部分：简介和一般模型GT/T１８５７８城市地理信息系统设计规范GT/T２０２７３信息安全技术数据库管理系统安全技术要求ＧＢ２０８１５视频安防监控数字录像设备GT/T２９７６５信息安全技术数据备份与恢复产品技术要求与测试评价方法GT/T３１５００信息安全技术存储介质数据恢复服务要求GT/T３１８４６高压机柜通用技术规范GT/T３２０６３城镇供水服务ＧＢ５００１６建筑设计防火规范ＧＢ５００５７建筑物防雷设计规范ＧＢ５００６２电力装置的继电保护和自动装置设计规范ＧＢ５０１５０电气装置安装工程电气设备交接试验标准ＧＢ５０１７４数据中心设计规范ＧＢ５０３１４智能建筑设计标准ＪＪＧ８８０浊度计ＣＪＪ５８城镇供水厂运行、维护及安全技术规程ＣＪＪ２０７城镇供水管网运行、维护及安全技术规程ＣＪ／Ｔ４１５城镇供水管网加压泵站无负压供水设备ＧＡ／Ｔ７５安全防范工程程序与要求ＧＡ／Ｔ１１７７信息安全技术第二代防火墙安全技术要求３术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
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一、引言随着科学技术的不断发展，自动化控制技术在工业生产中得到了广泛的应用。
泵站计算机自动控制系统作为现代工业生产的重要组成部分，其结构和原理对于提高生产效率和管理水平至关重要。
本文将重点介绍泵站计算机自动控制系统的结构和原理，以期为相关行业的工程师和技术人员提供一定的参考和帮助。
泵站计算机自动控制系统是由计算机控制单元、数据采集单元、执行单元和通信单元等组成的。
计算机控制单元是系统的大脑，用于处理各种控制算法和逻辑，实现对泵站设备的自动控制；数据采集单元用于采集泵站运行过程中的各种数据，如压力、流量、温度等；执行单元通过控制执行器实现对泵站设备的控制；通信单元用于与上位计算机或其他设备进行通信，实现远程监控和管理。
这些单元之间通过总线连接，构成了一个完整的泵站计算机自动控制系统。
1. 计算机控制单元计算机控制单元通常由工控机、PLC等设备构成，其主要功能是实时监测泵站设备的运行状态，分析数据并进行控制决策。
在现代泵站计算机自动控制系统中，通常采用先进的控制算法和逻辑，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，以实现对泵站设备的精确控制和优化调度。
2. 数据采集单元数据采集单元通常由传感器、变送器等设备构成，其主要功能是采集泵站运行过程中的各种数据，并将数据传输给计算机控制单元进行处理。
数据采集单元通常包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等，这些传感器能够实时监测泵站设备的运行状态，为系统的控制决策提供可靠的数据支持。
3. 执行单元执行单元通常由执行器、控制阀等设备构成，其主要功能是根据计算机控制单元的指令，对泵站设备进行精确控制。
执行单元通常采用先进的电气控制技术，如变频调速技术、电液比例技术等，以实现对泵站设备的精确控制和调节。
4. 通信单元通信单元通常由通信模块、网络设备等构成，其主要功能是实现泵站计算机自动控制系统与上位计算机或其他设备之间的数据交换和通信。
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基于数字化技术的自动化控制系统，具有高精度、高
可靠性、高效率的特点，广泛应用于各种水利工程中，如给水、排水、灌溉等工程中的大
型泵房、水泵站、液压控制站、发电厂水泵房等。
该系统包括传感器、执行器、控制器、计算机等组成部分，通过对水泵运行状态的实
时监测、分析和控制，实现对泵站的自动化控制和管理，提高了水泵的效率、降低了故障
率和维护成本、提高了水利工程的运行效率和安全性。
1. 传感器：传感器是通过对水泵的运行状态、环境参数等实时感知和采集信息的装置，包括流量计、压力计、水位计、温度计等。
2. 执行器：执行器是通过控制泵房内水泵的启停、调速、泵阀、调节管道等操作，
实现对水泵的控制。
3. 控制器：控制器是通过对传感器采集的实时信息进行分析、处理，并将控制命令
发送给执行器，实现对水泵的自动控制。
4. 计算机：计算机是控制系统的核心部分，通过对控制器的信息进行集中管理和监控，实现对整个系统的自动化控制。
2. 处理和分析：系统将传感器采集的信息进行分析和处理，为泵站提供实时的运行
状态及故障诊断信息，以便进行相应的调整和修复。
总之，泵站计算机自动控制系统是一种高效、高精度、高可靠性的控制系统，通过实
时监测和控制，对泵站的运行状态进行优化和调节，可以保证水利工程的安全、高效运行，具有广泛的应用前景和市场需求。
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
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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。
2. 减少人工操作的工作量。
传统的手动控制需要人工对泵站设备进行实时监测和控制，工作量大且容易出错。
而泵站计算机自动控制系统可以实现对泵站设备的自动监测和控制，减少了人工操作的工作量。