供热中继泵站计算机自动控制系统结构及原理

供热中继泵站计算机自动控制系统结构及原理摘要：随着我国经济建设及计算机技术的快速发展，采用现代信息化技术提高对泵站设施的监视、监控已成为信息化的发展趋势。引言泵站计算机自动控制系统一般由计算机监控系统、计算机继电保护系统、计算机直流系统、计算机数据采集系统、计算机视频监控系统等构成。以实现对全站设备的数据采集和实时控制;通过通信服务器负责对监控系统以外的所有设备如水泵、变频器、流量计、变压器等站内自动化设备及整个枢纽中其他工程的自动化设备的数据采集与部分控制,并实时传送给泵站内监视站点;通过网络终端使调度及相关人员能及时了解到泵站设备运行工况;通过视频监控系统将现场图像实时传送至中控室,以直观视频图像信号及时了解现场环境、人员工作、设备运行情况、安全保卫等。泵站计算机监控系统的一般结构泵站控制层泵站控制层是整个监控系统的核心。其站控级主要由主控机和工作站等数台计算机构成，-般配有一台打印机等辅助设备,并抽一个单总线以太网形式联成一个计算机网络系统。在这一级上,硬件的配置比较灵活,-般可根据需要增加或减少工作站的个数。使用总线形网络,增加或减少具有某些功能的工作站可在任意时间(系统组建或系统投运后)进行。在系统中,主控机主要用于完成计算机监控系统在这一级上的各种任务,如:安全监视、运行管理、系统自诊断与上、下层通讯等。而图形工作站则主要完成人机接口功能,如各种画面的显示,各种控制命令的发出等。此外,当系统硬件资源较为紧张时还可增设:培训工作站,用于人员的培训;工程师工作站,用于系统的设置和软件调试、开发;通信工作站实现与保护系统、数据采集系统及直流系统等的通信，通过串行口进行上述设备的实时数据采集和设备操作的控制:模拟屏工作站,模拟屏的控制等。LCU计算机监控系统的现地控制层在分布式控制系统中,主要是指针对某-特定的控制对象而设置的远方终端设备(RTU),又称现地控制单元(LCU)。它们分别通过各自的网络硬件设备(网卡),在相应的软件支持下，与站控级一起连成一个计算机局域网。它主要负责完成现场设备各种数据的采集、处理及事件的记录,信息传输,设备控制、保护等工作,并通过以太网通讯协议与站控级计算机相连,传送各运行设备的实时数据。-般主要有泵组现地控制单元、公用现地控制单元和开关站现地控制单元等组成。每台泵组现地控制单元分别对每台泵组实施监控;一台公用现地控制单元用于对泵站的公用系统,如冷却水、补水系统等进行监测和控制,而一台开关站的现地控制单元对开关站实现监控。泵站系统功能:数据采集和处理、运行监视和报警、控制和调节、数据通讯等。数据采集和处理I/O通道或LCU:母管流量、水泵、闸门开理后形成实时数据并存入实时数据库。开关量的采集和处理：主要是对事故信号、设备状态等开关量信号的采集，计算机自动控制系统应能迅速响应这些信号并按照相应内部逻辑作出一系列的反应和自动操作。开关量信号输入应无源接点输入。对各类故障信号，辅助设备运行状态信号，手动自动方式选择的信号等非中断开关量的信号，计算机控制系统对这些信号的采集方式定期扫查。对信号的处理包括光电隔离，接点防抖动处理，硬件和软件滤波基准时间补偿，数据有效性和合理性的判断，启动相关量功能(面自动推出和自动停机等)运行监视和事故报警计算机自动控制系统能使运行人员通过屏幕对各主设备的运行状态进行实时监视。所有要进行监视的内容包括当前各设备的运行和停运情况，并对各运行参数进行实时显示。计算机自动控制系统对某些参数和计算数据进行监控，对这些应进行越限后至复限的数据存储和召唤显示;启动相关量分析功能，作故障原因提示，对于一些重要参数要有趋势报警。在发生事故时，由各现场控制单元采集和设备的状态量并送控制室，完成事件顺序排序、排列、显示、打印和存档。每2ms，应能1020唤、显示或打印这些数据。控制和调节当控制方式切换到计算机控制为主的方式时，控制室值班人员通过主控站工控机人机接口对设备进行监控，主要有:自动完成启、停水泵及相关阀门操作（也称顺序启动）；电气设备开关合/分操作；各种辅助设备的操作；各种整定值和限值的设定；各种信号处理；其他和管理单位商定的功能。当泵组启、停指令确认下发后，计算机监控系统能自动推出相应水泵的启、停操作过程监视画面。画面上反映操作全过程中所有重要步骤的实时状态、执行时间和执行情况，当操作受阻时迅速提示受阻设备和受阻原因。泵组的启、停操作允许开环单步运行和闭环自动运行。计算机监控系统自动识别在不同方式下的启、停操作要求并作出响应。控制和调节对象主要为阀门、水泵电机频率和其他电气设备，当控制方式切换到计算机控制为主方式时，控制室值班人员通过工控机人机接口对设备进行监控，应能完成下列内容:按给定开度自动完成开、关阀门操作;阀门运行过程中遇到意外情况时在监控主机应有报警，现场应进行急停操作;电气设备开关合/分操作;各种辅助设备的操作;各种整定值和限值的设定。其他必要功能对采集的数据和检测事件进行在线计算，打印输出各种运行日志和报表。在I/O过程通道在线自动检测.检测内容总结,满足安全监视报警、控制调节及生产管理等多方面的要求，现场运行