泵站運行管理的計算機自動控制系統

文/陳萌 廊坊市市政設施管理處 河北廊坊 065000

泵站作為水利建設工程和市政管理工程的重要設施之一，其擔負著城市排水與防澇的重要職責，其設備的運行情況會直接關乎到周邊環境的發展問題。然而，從實際的運行情況來看，國內的泵站自動化水平較低，無法實現其的功能，極大程度上造成了嚴重的能源消耗。基于此，為了更好地實現泵站系統高效運行的要求，相關部門積極地引入計算機自動控制系統，維持泵站系統的平穩運行。

1、分析泵站設備控制系統的控制方式

1.1 基本控制方式

從大體上來說，基本控制是所有運行設備中最高級別的控制方式，基本上都是需要通過控制箱管控各個運行設備，實現整體化的控制要求。一般而言，在對其進行具體操作的時候，工作人員首先需要讓泵站系統處于待機的模式，屏蔽整個控制系統發出的信號，使系統喪失對于運行設備的控制能力，此時把控制界面調換成為手動控制。通過此種方法，工作人員可以對設備的主控制箱進行有效的檢修。且主控制箱操控大部分的泵站設備系統，基本所有運行設備需要調控的工作內容都要在主控制箱內完成相應的工作。[1]

1.2 就地控制方式

就地控制方式的優先級高于中央控制方式的優先級。一般來說，就地控制方式需要利用PLC的控制功能對設備或者關聯的設備實行聯動控制工作和連鎖控制工作。從長年的實踐經驗來看，大多數的泵站工程所采取的就地控制操作方式，基本上都是通過集中監控控制室的監控計算機屏幕，在此基礎上PLC能夠明確的根據監控計算機發出的指令展開具體的操作，并利用預先制定的規則和相應的調節方法對施工現場的運行設備進行實時的監控。

1.3 中央控制方式

從本質上來說，中央控制系統的主要任務就是對泵站設備系統進行整體性的調度，協調好各個泵站的機組，實行有效的運行管理。在此基礎上，系統可以根據采集到的數據信息，對需要監控的對象進行中央控制，確保運行系統處于優化以及穩定的狀態中。一旦出現局部設備或者整個泵站系統停機或者崩潰的情況，系統可以根據各泵組以及相關水位的實際情況，選擇最優的預先設定的控制方案，協調整個工程設備，保證工程整體的質量安全。

2、計算機自動控制系統的構成方式

2.1 信息層

信息層位于中央控制室，工作人員可以通過利用INSPEC組態軟件，設計監控系統的圖形界面，能夠及時地反饋出相應的監控數據，便于工作人員制定監控數據報表。計算機自動控制系統的信息層可以對泵站運行管理系統生產的全部數據進行集中收集和控制。一般來說，信息層上設有兩臺上位機，分別為工程師站和操作員站。上位機通過與以太網和PLC相連接，可以實現對泵站設備運行系統開展實時監控的要求，同時還可以顯示全泵站電力資源的監控情況。[2]

2.2 控制層

控制層主要負責對現場儀表數據的采集工作，進而可以實現對現場設備的實時監控。一般來說，在控制層中PLC主站可以與以太網和上位機進行有效的連接，對運行系統進行全方位的控制。在此基礎上，控制層設備可以與遠程10子站進行連接，完成實時監控的工作。

2.3 設備層

一般來說，設備層主要是由現場儀表、電機、閥門以及其它運行設備組成。其中，現場儀表設備必須通過24VDC開關量信號的作用下，才能正常的運行。且在此基礎上，儀表設備還要與PLC遠程10站進行連接，將設備的運行參數以及運行狀態都運送至PLC設備當中，此時的PLC設備可以對系統中的其他設備進行全方位的控制，確保系統設備運行的安全性。

3、計算機自動控制系統在泵站運行管理中的具體應用

3.1 顯示運行過程

在泵站系統的運行管理中應用計算機自動控制系統，可以顯示工程的具體施工過程。過程畫面會按照工廠構建物的結構形態進行組態處理，便于操作人員實施具體的操作內容。該系統可以提供多組工廠區域的畫面，至少可以提供五十幅詳細過程的畫面。一般來說，這些工程畫面可以具體劃分為以下四個基本區域：其一，區域顯示行；其二，信息行；其三，過程顯示；其四，命令行。相關的區域顯示可以根據平面圖像發生適當地移動，可以及時地發現和處理系統故障信息。其中，信息行可以提供兩行信息，向操作人員展示過去未確認的故障信息，且將該故障信息儲存到系統當中，便于操作人員查找。[3]另外，命令行一般用于發出指令。一般來說，過程畫面基本上都包含一個靜態背景，可以在上面顯示相應的動態值，至少可以顯示四十個動態值。總體來說，計算機自動控制系統在極大程度上可以強化泵站運行系統的運行力度，確保其的穩定性與安全性。

3.2 管控操作系統

傳統的泵站管理工作基本上就是一個大量運用人力的過程，極大程度上造成了人力資源的浪費，同時也造成了投入成本的浪費。舉個例子來說，一旦泵站機組出現了小問題需要解決，此時的主控制系統會向對應站點的人員發出指令，操作人員會接收指令信息，完成處理工作，在這一過程中耽誤的時間較長，問題不能夠得到及時地解決，易出現隱患問題擴大的情況。隨著計算機自動控制系統的深入應用主控制的操作人員只需要通過控制其的頁面以及利用功能鍵完成管控的步驟，極大程度上節省了人力資源以及物力資源的投入力度。更重要的是，一旦泵站運行系統發生故障，該系統可以自動排除故障，有效地節省了時間。

結論：

根據筆者的相關敘述，我們可以得知計算機自動控制系統在泵站運行管理中發揮了重要的運行作用，如提高了泵群的科技含量以及整體協調運作的水平等具體作用。且隨著計算機技術的不斷提升，該系統會得到更加完善化的發展，不但會在泵站運行管理中發揮著至關重要的作用，還會在其他領域中得以體現。希望通過筆者的相關敘述，可以為有關人員提供一定的參考價值。

[1]王增.泵站自動化控制系統研究[D].華北水利水電大學，2016.

[2]許哲峰.泵站運行管理使用計算機自動控制系統研究[J].科技與創新，2016，(02):57-58.

[3]邢曉明.泵站計算機自動化及遠程監控系統的設計研究[D].山東大學，2012.