泵站自动化技术系统改造方案实施

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1、泉站自动化技术系统改造方案实施蒋春泉深圳市北部水源工程管理处广东深圳518000摘要：实施有效的方案对泵站自动化技术系统进行优化改造，有利于提高泵站的运行效率。木文结合某泵站自动化技术改造为例，分析了原系统拓扑结构及存在的问题，阐述了技术改造方案的提出及实施，通过改造后泵站的自动化系统能够实现多种功能，值得类似工程参考和借鉴。关键词：泵站；自动化改造；PLC;机组闸门联动；真空断路器抖动0引言随着我国经济的不断增长，生产和生活对水能的要求不断提高，泵站的建设项目越来越多。但是由于泵站的自动化程度不高，导致了泵站的运行和维护受到了影响。因此，如何对泵站采取科学合理的自动化技术系统改造

2、方案成为了工作人员需要解决的问题。下面就结合实例对此进行讨论分析。1原系统拓扑结构及存在的问题原自动化系统中每台机组LCU单独配置一套施耐德Quantum系列PLC,每台机组闸门LCU单独配置一套Premium系列PLC，高低压开关柜、清污机、皮带机、渗漏泵、检修泵等公用设备配置一套公用PLC，技术供水泵（含冷却供水泵）配置一套PLC，消防供水泵配置小型PLC，均通过以太网与监控主计算机通信。机组闸门LCU是电气部分与PLC共用一个控制柜。机组LCU与机组闸门LCU之间的通讯是通过PLC内部网络通讯完成的，由于机组闸门电气控制柜放置在室外，长期日晒雨淋，电气元件损坏严重，故障频发，

3、造成机组开停机时闸门不能正常联动。原机组闸门开度传感器也出现各种问题，因厂家停产而不能提供备件，且该厂家提供的改造方案造价高，于是我们选用WDC-31闸门开度仪作为替代产品。主机组的温度采集巡检仪使用的温度采集装置，通讯速度慢，还经常死机，造成通讯失败。负责高低压开关柜、清污机、皮带机、渗漏泵、检修泵监控功能的公用PLC中通讯模块长期运行，经常死机，造成通讯失败。原系统中的监控软件采用的是WEBACCESS4.5版本。0前泵站已不能实现设备自动化控制操作，这些都成为泵站安全运行的巨大隐患。我们本次主要介绍泵站部分的软硬件改造，针对泵站情况首先考虑将拆除闸门电气柜的PLC控制部分，将

4、闸门测控信号合并至室内的机组LCU柜内，其次机组温度采集使用PLC的温度RTD模拟量模块来替代温度采集装置，最后在硬件重新配置的基础上对现地控制单元触摸屏软件、PLC软件以及站控级上位机软件进行升级优化。2技术改造方案的提出及实施2.1原自动化系统拓扑结构1-5号机组LCU、公用LCU采用140CPU65150型CPU，1一5号机组闸门LCU、其它辅机LCU采用TSX573623A型CPU，监控主从机也是配置较低的研华工控机，上位机监控软件采用WEBACCESS4.5版本见图1。虚线框中是本次改造部分。2.2升级改造后系统软硬件配置图1中虚线框中替换成图2,每台机组LCU在增加了机

5、组闸门部分的信号后，原系统中的开关量输入输出模块、通讯模块、模拟量模块数量都需要扩展，各机组LCU中增加2块16点幵关量输入140DDI84100模块、1块16点开关量输出140DD084300模块、1块TSXETG100网关模块、3块8路140ACI03000温度模拟量模块。TSXETG100用于将泵组闸门输入输出信号接入到泵组LCU中，并通过TSXETG100与闸门开度仪WDC31通讯，温度模拟量模块用于将机组温度采集至相应机组的LCU中。公用LCU中增加2块TSXETG100网关替代原通讯模块与各类保护装置、仪表通讯。TSXETG100网关实现了MODBUS串U协议与MODB

6、USTCP以及网协议的转换。简单经济的将系统中闸门开度仪、保护、仪表装置的RS485信号集成到泵站的以太网架构中，分别经公用PLC、机组PLC与监控主机通信。监控主从机选用上架式施耐德HMIRHAPPOOH型产品，主要配置为PentiumDuo2.6G、4G内存、可抽取式250G*2双硬盘冗余、双以太网。上位机监控软件采用WEBACCESS7.0版本对系统进行升级改造。改造后的系统控制方式分为三级，按优先级由高至低依次为：（1）现地手动控制：操作员在设备现场通过按钮或者开关直接启动、停止设备；（2）现地控制单元控制：操作员通过设置在现地控制单元内的人机接U（触摸屏）启动、停止设备，

7、监视设备启动或者停止的过程；（3）站控级控制：操作员在控制室内通过监控主机发布启动/停止设备的命令至现地控制单元，由现地控制单元完成相关控制操作。操作员也可通过监控画面监视设备的启动或者停止过程。进行硬件改造后的机组现地控制单元LCU单元负责对主机组、辅机、变配电、主机组闸门等设备进行就地测量、监视，并向监控主机发送各种测量数据，冋吋接受监控主机发来的控制命令和参数，完成控制逻辑的实施；站控级计算机实现全站的运行监视、事件报警、数据统计和记录、与上级系统通信等功能，并