珠海竹洲头泵站计算机监控系统.docVIP

珠海竹洲头泵站计算机监控系统 张长强 （广州南珠电控技术有限公司，广东 广州 510610） 摘要：随着计算机监控系统的不断完善和普及，大型泵站监控系统都采用了计算机监控系统以提高泵站站管理效率和安全运行能力，同时对于大型变频泵组的控制也越来越离不开计算机监控系统。本文介绍竹洲头泵站的结构、功能，以便更多的人对大型供水泵站计算机监控有系统的了解。 1、工程概况 竹洲头泵站位于广东省珠海市斗门区白蕉镇六乡社区西江右岸竹银水库上游6.5km处。竹洲头泵站设计规模按澳门、珠海供水进行供需平衡计算，考虑留有适当余地，泵站从西江抽水规模为80万m3/d。在正常运行情况下，补库输水平均流量为9.3m3/s，水库向平岗泵站供水量为100万m3/d，供水流量为11.57m3/s，年利用小时数3280h。 根据泵站所需扬程、流量、站址的地形地质及总平面布置条件，泵站设4台工作泵，1台备用泵，单机流量为2.40m3/s，单机容量2240kW，总装机容量为11.2kW。 2、系统结构 根据泵站运行特点，泵站按单元划分：电动机抽水泵机组单元，每台水泵组为一个单元，设一个现地控制屏，布置在机旁；泵站供电、变电及公用设备设一公用控制屏，布置在中控室。同时泵组还配备了电动机绝缘检测装置，以及水泵电机震动检测系统。 泵站计算机监控系统按分层分布的原则，系统分层结构自下而上，设泵站级计算机监控层和分布的设备单元监控层，仅包含现地设备单元监控层。 系统结构图如下： 3、系统设备 1）现地机组LCU屏 现地控制单元（LCU）的PLC选用进口的GE 90-30系列产品，它是美国GE Fanuc公司中高档型的PLC，模块化结构，通信和扩充性能良好。CPU选用90-30系列PLC中较高档的CPU 360，该CPU具有240K内存和高速运算能力。外置10Mbps以太网卡和通讯模块，支持以太网的广播方式通信和MODBUS通讯方式，大大提高网络数据交换效率，可采用光缆直接与主控级监控层网络交换机进行高速数据通信。 现地控制单元的人机界面选用配套的12”彩色液晶 （或以上）的彩色触摸屏。 现地控制单元应有当地监控功能，可脱离上位机系统独立运行。电度量的采集可使用脉冲输入或通过电度表的通讯口输入。泵组LCU除了通过硬接线方式与变频装置、温度巡检装置等进行联系外，还可以通过RS485串行口（MODBUS协议）与之通信。现地控制单元必须配置足够的RS485口满足上述通讯要求。 泵组现地控制单元应包括与泵组相关的辅机控制。 现地控制单元（LCU）主要完成数据的采集及数据预处理功能，应具有现地操作和监视功能，同时也应具有紧急停泵功能。当LCU与主机系统脱离后仍然能实现对泵组进行必要的监视和控制功能，这些功能包括泵组的开机、停机等操作，泵组运行状态及参数的监视，泵组运行工况转换，以及断路器、隔离刀闸、地刀、阀门等的操作。 保护装置的重要信号通过硬布线与各现地LCU连接，其他信号通过保护系统以太网交换机与电站计算机监控系统通信。除安装在开关柜的保护装置外，泵组、主变保护屏布置于中控室。全站用辅机控制系统的数据通过以太网接口送至泵站计算机监控系统。 每套泵组LCU上需要配置一块多功能电表（采用PMAC9900E产品）、三相有功无功变送器和三相电压变送器。多功能电表用于显示泵组各种参数，并通过RS485接口将数据传送给监控系统，通讯协议为MODBUS；三相功率和电压变送器输出4～20mA信号被PLC采集。 根据单元划分，每台机组设置一套机组LCU屏，主要由PLC（或控制器）和现地显示操作终端、电气测量变送仪表、开关、按钮、指示灯、硬布线跳闸继电器、报警装置等构成。现地显示操作终端采用一体化工控机带12”彩色液晶触摸、按键屏。 机组LCU与保护系统、辅机设备控制装置等监控对象的接口将采用数字式通信为主，结合采用远程I/O设备和辅助硬布线连接，数字通信采用开放性好的现场总线技术，总线通信介质采用光纤或双绞线。 2）公用LCU屏 全站在中控室设置一套公用LCU屏，主要由PLC（同机组PLC）和现地显示操作终端、电气测量变送仪表、开关、按钮、指示灯、硬布线跳闸继电器、报警装置等构成。现地显示操作终端采用一体化工控机带12”彩色液晶触摸、按键屏。公用LCU上需要配置三块多功能电表（采用PMAC9900E产品），采集对象分别为1台主变高压侧、1台站用变、电容器组，多功能电表用于显示各种参数，并通过RS485接口将数据传送给监控系统，通讯协议为MODBUS。 根据设计需要安放一些公用设备，如其它系统提供的火灾报警控制器、保护系统交换机、公用辅机控制系统交换机和上下游水位显示仪等等。 公用LCU与厂用电和公用设备控制装置、保护系统、直流系统等监控对象的接口将采用数字式通信为主，结合采用远程I/O设备和辅