浅谈低压电气自动化在佛山市某水厂监控系统中的应用

浅谈低压电气自动化在佛山市某水厂监控系统中的应用摘要：随着计算机、通信、网络控制等技术的发展,自动化监控系统已成为许多工业企业中非常重要的部分。本文结合工程实践，浅析低压电气自动化在水厂监控系统中的应用。关键词：电气自动化低压系统应用中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号：低压电气控制系统是各种生产装置及配套电气设备的重要组成部分，它们连接或隔离低压电网的元件并控制运行的电气设备，因此其性能的好坏在很大程度上制约着生产装置的连续稳定运行，同时各配电及传动装置的特点也要求，在发生工艺故障时，能够及时可靠的动作，防止生产事故的扩大。随着以计算机技术、通讯技术和电子技术为代表的3c技术的飞速发展，使这一理想变为现实。低压自动化系统的应用，使电气专业从根本上实现了工艺管理、过程控制和故障诊断的科学化和准确化。一、水厂自动化监控系统的控制要求随着自控系统的性能和可靠性的提高，水厂自动控制最终将实现水厂生产过程的无人值守的目标：为了提高系统的可靠性，降低控制风险，水厂计算机监控系统采用“集中监控，分散控制”的控制方案。我们将低压系统自动化技术引入到电气控制上来，设计并完成了一套低压自动化系统联网控制方案。通过微机系统将电气元件与过程控制PLC装置有机地融为一体，使运行人员在中央控制室就可完成电气开关和控制装置的遥控、遥测、故障报警、定值修改和后台编程等工作，真正实现了装置生产过程的自动化。二、水厂自动化监控系统的监控系统配置监控系统网络结构方面，采用全开放式分层分布式网络结构，由管理层和控制层组成。管理层包括中央控制室，主要负责完成过程控制、状态监控、数据采集、故障报警处理等功能，是计算机监控的核心部分。控制层包括滤池PLC工作站、加药PLC工作站、泵房PLC工作站，分别对厂内设备及监测点进行控制、监测、采集信号，并将有关水厂的运行情况上传中央控制室，同时接受中控室上位机的远程调度命令。管理层设备计划由2台分别用于生产管理与监控的服务器、1台彩色打印机和1台激光打印机组成。服务器采用IBM的专业服务器，管理层网络为100岫以太网。监控系统组态软件采用美国的INTOUCH，编程软件采用SIMATICSTEP7V52，采用SQLserver数据库工具，用于采集与存储监控计算机检测的主要数据。通过服务器内的ODBCSQL数据库、Windows标准接口OLE、OPC接口，系统可方便与外部系统实现水厂数据传输，对系统的所有设备进行远程操作和控制。控制层由操作站计算机和现场分站、PLC控制单元组成，采用PROFIBUSDP现场总线进行通信，操作站计算机和现场分站PLC均挂在网络上，该网络没有主从之分，相互之间均能对等传输数据。现场PLC控制站包括滤池PLC工作站、加药PLC工作站、泵房PLC工作站，分别对厂内设备及监测点进行控制、监测、采集信号并将有关水厂的运行情况上传中央控制室。取水泵房PLC站采用微机PLC($7-315)进行控制，主要监测2套取水泵机组电机的运行、出水阀门的运行。滤池PLC工作站设置一个公共的PLC(S7-315)，对每格滤池的反冲洗泵及阀门等进行管理和控制。送水泵房PLC站采用微机PLC(s7315)进行控制，主要监测4套送水泵机组电机的运行、出水阀门的运行。加药PLC站采用微机PLC(S7315)进行控制，实现的主要功能是对加矾、加滤计量泵的状态监测、故障报警等。三、自动化装置及系统的特点和功能3WN6是一种经济型低压智能断路器，它采用模块化的工程设计，使得通讯、保护和测量等功能更为稳定可靠，而且拆卸和维修方便：所有开关功能均可在线进行数字化编辑。联网后，可以方便地实现遥测、遥控功能以及快速故障诊断，还可远方修改定值和进行能量控制，避免了不必要的维护检查，减少了生产装置的停车时间。正常生产时，S7-315系统由操作人员通过控制机柜上的触摸屏模拟流程和触摸按钮，即可清楚掌握原盐工序的工艺流程、物料流动及设备运行情况，并可自动或手动触摸控制设备的开停，方便检修和事故处理。联网后，可以实现后台在线组态、现场监控和远动控制功能。系统装置联网后，运行人员在后台微机上即可掌握各配电室现场低压开关的分合情况，动态显示电压、电流的波动，随时记录事件和报警信息。掌握水厂装置的运行状况。由于采用了多CPU的硬件结构，因而整个系统的实时性较强，数据变化响应的速度较快，系统SOE分辨率2ms遥信变位2s，遥控过程完成6s，画面响应13忒另外，事件报警、越限事件、报警顺序显示、历史曲线、运行报表查询和强大的打印功能等，为日常生产管理和事故分析提供了极大的方便。四、工程实践某水厂的低压自动化系统先期完成了PLC系统的调试和投产后，仅用一个月就完成了全部自动化系统的联网安装和后台软件的调试工作。该系统自投运以来，一直运行稳定，取得了传统电力控制模式所无法实现的控制效果。在多起工艺事故停车过程中，所有电气装置均快速准确动作，并自动记录开关动作状态、时间和顺序，与DCS监控系统一起，为工艺专业及时查找故障原因，恢复装置开车，提供了科学的依据。它不但使工人从繁琐的手工作业中解放出来，降低了各种人为事故的发生率，而且使系统维护及故障维修变得容易、迅速，从而真正实现了低压电气管理的科学化，受到广大运行维护和技术人员的好评。结束语：综上所述，低压电气控制系统应用于水厂监控系统中，从根本上实现了工艺管理、过程控制和故障诊断的科学化和准确化。我们应该加大对它的研究力度。参考文献：1张树利低压电气自动化系统设计的研究J辽宁工程技术大学学报，2005.2吴世红.智能化低压电控配电系统的开发J机电工程，2000.3吴献工业以太网与低压配电自动化，(建筑电气，200