五、大张庄泵站监控系统信息化改造及应用

1、.：.；五、大张庄泵站监控系统信息化改造及运用李 鹏中国水利水电科学研讨院自动化研讨所摘要本文引见大张庄泵站监控系统信息化改造及运用。该系统是按“无人值班(少人值守)的原那么设计，采用可编程逻辑控制器(PLC)直接接入以太网的方式来实现，系统已于2001年5月全部投运。关键词大张庄泵站、监控系统、以太网1引言 大张庄泵站位于天津市北辰区大张庄村东800米，永定新河的北岸，是引滦入津工程输水终点的提升泵站。站内安装5台18CJ-63型液压全调叶片轴流泵，单泵流量10m3/s，设计扬程6.3米大张庄泵站计算机监控系统采用中国水利水电科学研讨院自动化研讨所最新开发的H9000 V3.0系统，实现了全

2、厂机组和公用系统的计算机监视及控制和消费过程管理，实现了与8套35KV高压维护安装、11台6KV低压维护安装和5台泵励磁系统的串行通讯监视及控制，构成了一个完好的开放型以太网分层分布的泵站实时闭环过程控制系统，提高了平安消费与自动化管理程度。本文首先引见大张庄泵站计算机监控系统的构造与配置，然后引见该系统的主要功能、特点及其在现场的运用情况。2系统构造及配置系统采用分布式开放以太网系统构造，由厂级监控层以及现地控制层构成。系统经过10/100MB快速光纤以太网实现网络互联，其容量大，速度快，实时性、开放性俱佳。系统硬件配置如下：两台主机兼操作员任务站，采用美国康柏公司的COMPAQ AP200

3、/750系列产品构成双机热备系统，各配有两台21高密彩显(16001200)，带键盘、鼠标及CD-ROM。一台语音报警任务站，采用COMPAQ AP200/550系列产品，实现报警功能，并支持查询及启动BP机传呼系统；同时实现与模拟屏进展数据通讯。一台串口通讯任务站，采用COMPAQ AP200/550系列产品，实现与35kV维护系统、6kV维护系统、励磁系统进展串口数据通讯。站级系统配备两台SANTAK 3kVA在线式UPS。两台打印机，一台Epson 1600K打印机；一台HP LJ 5000LE激光打印机。现地控制单元由6套盘柜构成。5台泵和公用系统各配置一套现地控制单元(LCU，由施耐

4、德电气公司消费的Premium系列可编程控制器构成，可编程逻辑控制器采用H9000 V3.0版的方式直接联入以太网。网络总线设备。系统的网络设备包括Cisco2924M交换机、以太网光纤介质、光电转换器等辅助设备。 操作员任务站、语音报警任务站和通讯任务站均采用Windows NT操作系统，网络协议为TCP/IP。监控系统的全部计算机都直接接入网络交换机，可编程控制器直接联入以太网，使系统获得高速通讯才干和资源共享才干。LCU的信息可直接在上位机任务站的CRT上显示，控制命令可直接由任务站下达给各LCU，不需经其他计算机系统转发。网络上接入的每一个设备都具有本人特定的功能，实现功能的分布。即提

5、供了某个设备缺点只影响部分功能的优点，又利于今后的功能扩展。 为了满足系统“无人值班(少人值守)对系统可靠性的要求，整个系统的重要设备采用冗余技术，如主控/操作员任务站热备技术、数据库冗余技术等。3系统功能大张庄泵站计算机监控系统的监控对象包括五台泵、公用系统、35kV系统、6kV系统、励磁系统等设备，系统具有如下功能：(1)数据采集和处置各台LCU对全厂主要设备的运转形状和运转参数自动定时的进展采集，并作必要的预处置后，存于实时数据库，供计算机系统实现画面显示、制表打印及完成各种计算、控制等功能时运用。对于一切数据采集输入点，可以经过人机联络设置扫查投入与退出、报警制止与使能、参数限值修正等

6、。(2)事件报警事件报警分辨率5ms，报警方式：顺序显示和打印语句，登录动作设备器件称号、内容及时间。事故报警时，发出语音报警信息。对相关模拟量作追想记录。(3)实时控制与调理根据运转方式选择，可由中控室运转人员经过计算机监控系统发出各种消费过程的控制及调理命令，监视操作的全部流程，如水泵开停、叶角调理及断路器分合等自动操作，对低压断路器、高压断路器以及变压器分接头升降的控制和对励磁电流、功率因数的调理。(4)平安运转监视中控室值班运转人员借助监控系统人机界面，监视泵站的消费过程和运转情况，各点参数及其变化趋势和设备形状，在运转形状发生变卦时能及时进展分析和处置。当发惹事故或某些重要缺点时，那

7、么自动转入事故、缺点显示，并推出相应事故、缺点环境画面。当进展某项设备操作时，自动推出相应操作控制画面与过程监视画面。(5)模拟光字牌在上位机任务站以画面方式模拟光字牌。当机组发生紧急停机的事件时，系统任务站的辅屏会自动推出光字牌，供泵站运转人员分析紧急停机缘由。(6)语音报警、自动报警及查询运转人员可对系统数据库进展设置语音报警点设置，当发惹事故时，监控系统可以进展语音报警和自动报警，自动报警可顺序设置假设干个号码或寻呼机号码。事故发生时，系统能根据设置情况发出语音报警信息，自动启动和传呼系统进展报警；系统还提供查询功能，可经过查询当前泵站设备运转情况。(7)系统通讯管理经过以太网衔接的各设

8、备间的通讯：作为网上的节点之一的各任务站同时从以太网接纳各LCU发送的实时数据并存入数据库，以保证一切节点数据库的实时性和独立性；下行控制命令由拥有控制权的计算机节点设备发出，直接发送至相应的LCU节点。串口通讯任务站采用串行通讯方式，并运用各种规约，实现了与泵站以下系统之间的通讯： 与35kV维护系统之间的通讯，采用RS422接口及IEC-103规约；与6kV维护系统之间的通讯，采用RS232接口及CDT91规约；与励磁系统之间的通讯，采用RS422接口。(8)系统自诊断与自恢复系统自诊断与自恢复功能是实现“无人值班(少人值守)的重要条件，系统是由多个设备构成，每个设备不仅进展内部自检，还进

9、展互检，构成系统检测诊断报告，并将异常情况及时报警，通知运转或值守人员，以便及时进展处置，并对某些异常情况进展自动隔离与自恢复处置。以保证系统的延续运转。(9)系统授权管理系统对不同的用户如系统管理员、运转操作员、普通监视人员建立用户，进展授权管理，如运转操作员具有对现场设备的操作控制权。系统管理员可进展系统授权管理。(10)系统实时时钟管理操作员任务站定时向各计算机发送时间同步信号，校正系统内各设备的时间，实现整个系统时间同步。(11)双机检测与切换两台操作员任务站经过网络相互检测对方的任务情况，一旦检测到软硬件缺点，那么立刻根据缺点严重程度和对方机器任务情况进展决策，确定能否进展双机主控备

10、用切换；假设检测到某机器的监控系统退出，那么退出的操作员任务站标志退出，未退出的操作员任务站自动切换为主控。另外经过人机界面也可进展手动切换。(12)运转日志、消费报表打印监控系统自动构成日报表及月报表，可经过操作员站进展打印。(13)LCU的主要功能每台LCU与系统联网时，作为系统的一部分，实现系统指定的功能。而当与系统脱离时，那么能独立运转，实现LCU的现地监控功能。LCU的主要功能如下：各种数据采集功能。网络通讯功能。LCU现地操作功能。 LCU盘柜设置了开泵、停泵、紧急停泵、事故复归、开辅机、停辅机、远方/现地等操作按钮、开关及显示水泵和辅机运转形状的显示灯等。可实现监控系统现地手动开

11、停机、紧急停泵及开停辅机等操作。各种控制功能。包括各台泵开停机顺控功能，叶角调理功能，以及断路器控制和风、水、油等辅助设备的控制功能等。4系统的特点及现场运用情况 (1)系统功能完善该系统具有完善的泵站监测和控制功能，满足全厂平安监视、控制调理及消费管理等多方面的要求。利用计算机监控系统开停机和调理功能将泵站的自动化程度提高到新阶段。(2)技术先进，设备平安可靠系统具有良好的开放性、先进性和可移植性，各项性能目的到达或超越了DL/T 578-95电力行业规范。很好地满足了该泵站的运转要求。(3)减轻泵站运转人员的劳动强度，提高平安运转程度减轻了泵站运转人员的劳动强度，提高劳动消费率及泵站的平安

12、运转程度，为泵站减人增效发明了先决条件。(4)为实现“无人值班(少人值守)奠定了根底大张庄泵站计算机监控系统工程的实施，进一步提高了全厂消费自动化程度，为实现泵站“无人值班(少人值守)奠定了根底，具有非常高的推行运用价值。该系统自2001年4月开场进入现场调试阶段，并于2001年5月全部投运。自投运以来，系统运转平安无误，确保了天津市城市供水任务的正常进展。5终了语经过大张庄泵站计算机监控系统的晋级改造及运用，有效地提高了泵站的综合自动化程度，获得了良好的经济效益和社会效益，在引滦入津工程沿线各级泵站中获得了一致好评，并为今后灌区提水泵站及城市供水泵站的自动化工程提供了良好的自创作用。Abst

13、ractThe H9000 V3.0 computer monitoring and control system of DaZhangzhuang Pump station is designed according to the principle of “unattended power plant. It is realized by programmable logical controller (PLC) connected directly into the ether net. This paper introduces the structures and functions

14、 of the system and its application.附图 大张庄泵站计算机监控系统构造配置图双绞线21 CRT12801024KB21 CRT12801024HP LJ 5000LE操作员任务站BCompaq AP200/750MHz256MB10GBCD-ROM操作员任务站ACompaq AP200/750MHz256MB10GBCD-ROMEpson LQ1600K21 CRT12801024KB21 CRT12801024双绞线串口通讯任务双绞线2112801024KB2112801024HP LJ 5000LE操作员任务站BCompaq AP200/750MHz256MB10GBCD-ROM操作员任务站ACompaq AP200/750MHz256MB10GBCD-ROMEpson LQ1600K2112801024KB2112801024双绞线串口通讯任务任务站Compaq AP200/550MHz128MB10GBCD-ROM八串口MOXA卡1712801024KB35kV维护系统6kV维护系统励磁系统双绞线光纤送模拟屏KB171280102