摘要:本文介绍了广东省顺德市黄麻涌泵站计算机监控系统的设计,要求实现对2台额定电压为10KV的机组生产全过程进行集中监控。该系统采用开放、分层分布式设计。整个系统从结构上分为两级:主控级和现地控制单元级(LCU单元)。
随着计算机技术的飞速发展,监控系统在水利综合应用方面的使用日趋广泛,从老泵站的自动化改造,到新泵站的无人值班(少人值守)设计,监控系统起着决定性的作用。泵站计算机监控系统的发展,一方面与计算机技术的发展密切相关,而另一方面,水利综合应用对新技术、新产品的需求越来越高,特别是改革开放以来,“无人值班(少人值守)”新概念的提出,使泵站计算机监控技术的水平不断发展。
第一阶段是以常规控制为主、计算机为辅的计算机辅助控制系统(CASC)。
第二阶段是计算机监控和常规控制并存的系统(CCSC)。
第三阶段是以计算机控制为基础的监控系统(CBSC)。
CCSC一般用于老泵站的改造,考虑系统可靠性及常规系统还能发挥作用。但这种方式增加了闭锁和扩展等中间环节,加重了改造的工作量,无形中也增加了系统故障的几率。而随着计算机监控在泵站的广泛应用,新上的泵站已不再考虑这种模式,而采用完全计算机控制的CBSC系统。
一是集中控制方式。这种方式采用星形接线,由一台或两台计算机完成对所有被控设备的远方集中控制和监视。
二是采用开放、分层分布式系统。整个系统从结构上分为两级,主控级和现地控制单元级,现地控制单元级负责数据采集、设备的保护和控制调节操作的实施,主控级则注重于统计分析和全泵站性的控制。
首先我们来了解一下我们要控制的对象—--2台主机组、2个防洪闸、2个拍门、2个快速闸门和公用设备。黄麻涌泵站是新建的泵站,包括排涝和引水两种功能,其整体设计按无人值班(少人值守)考虑,采用开放、分层分布式系统结构。操作站组态软件选用美国GE公司产品IFIX3.5软件,脚本为面向对象的VB编程。全厂所有的机组控制设备PLC(可编程控制器)采用法国施耐德公司的产品,黄麻涌泵站计算机监控系统网络拓扑结构如图1所示,网络采用光纤以太网结构,传输速率为100Mbps。系统从网络结构上分为主控级、现地控制单元级两层。主控级控制层由两台主操作站组成。两台主操作站负责完成全厂的运行监视和控制操作任务,互为备用,不会因任何一台发生故障而引起系统误动作,完全实现了无扰动切换的要求,操作界面是我公司用工控领域广泛应用的汉化系统IFIX3.5软件再次开发的MT-3000软件。现地控制单元级控制层由公用、1#机组、2#机组控制屏组成,每个控制屏包括一块法国施耐德触摸屏(XBTG5230)和一台可编程控制器(法国施耐德Premium系列),触摸屏跟主操作站的界面相比功能相对要少很多,提供了相关的电气信号和报警,还可以做到即使主控级控制层发生故障,仍可通过现地控制单元级控制层上的触摸屏监控系统,通过对软按键的操作可以对机组、公用设备进行操作和监视。机组的可编程控制器能与机组继电保护系统进行通信,公用设备的可编程控制器能与母联回路继电保护系统、10KV进线回路继电保护系统、近区变及近区线路保护系统、厂用变继电保护系统、润滑油控制系统、技术供水系统、消防供水控制系统、检修排水控制系统、厂区排水控制系统、低压气机控制系统进行通信。