基于PLC的泵站监控的设计方案.docVIP

基于PLC的泵站监控的设计方案 1 绪论 1.1 本课题的研究意义 泵站在国民经济建设的各个领域中发挥着重要的作用，随着经济的进一步发展，人们必将对泵站的运行提出更高的要求，研究泵站监控并实现其高效运行是很有现实意义的。 实现泵站控制系统的自动运行会带来很大的益处，对减少泵站运行管理人员的数量有很大帮助。为泵站建立一个控制系统并改善其各方面的控制功能，达到泵站运行自动化的目的。泵站的自动化运行还能够带来稳定性和安全性的提升。 PLC对现场的控制又是专门为在工业环境下应用而设计的工业计算机，具有高可靠性，编程简单，安装简单，维护方便等优点。再结合组态软件可以很好的完成对泵站的监控。 1.2 国内外泵站的发展现状 目前，国内中小型泵站机组的启动、运行和停车大多靠人工操作来完成，这种情况下不仅工作强度大，而且工作效率不高。近年来兴建的大型泵站中，大都设置了微机数据采集系统，但一般情况下还不能实现对运行过程的计算机控制。国内泵站的发展还存在以下问题: 缺乏统一的设计标准，系统扩展困难，随着计算机的普及，上世纪90年代以来，中国的许多行业开始采用计算机控制技术，泵站也不例外，但由于没有统一的标准，各设计院设计的泵站有很大的不同，缺乏统一的功能和技术规范使得系统扩展困难;不完善的系统设备，有些泵站使用的设备不完善，功能不全，就地控制单元和其他控制功能缺失;数据连接标准的缺乏，选择的元件和系统不匹配导致数据无法交换，没有通信接口或接口协议之间出现矛盾，当控制系统发出一个信号，如温度信号，以及其他的水位监测元件的信号，若出现问题不能顺利传输数据,导致无法及时解决问题;泵站运行人员和技术人员严重短缺，技术人才严重短缺已成为一个普遍现象，泵站操作人员大多没有正规的专业教育和足够的专业培训，文化素质不高,计算机水平很有限，当自动化设备出现故障，泵站运行人员不能解决，导致泵站继续运行从而很可能演变成一个更大的问题，造成更加严重的后果。当要求设备生产商服务时，却发现自动化设备制造商之间激烈的市场竞争导致许多厂商已经倒闭，用户很容易会遇到找不到厂商服务的情况。 国外像荷兰、美国等国家，它们的泵站发展速度很快，拥有非常先进的技术和更好的管理水平，有许多方面是我们可以学习和研究的。比如在泵的设计和安装方面，荷兰有世界著名的液压机械专家可以对泵站的各种装置的性能进行测试，包括水击计算，模型试验等。在机械方面，他们对计算和测量振动，监测泵的性能和噪声方面也很有研究。他们还广泛利用计算机，利用计算机辅助选择（CAS），计算机辅助设计（CAD），计算机辅助制造（CAM）等先进的技术；在泵的叶片方面，他们从液压，结构优化等方面进行设计，并对叶片的加工进行严格控制，在充分利用计算机这样一个在制造工艺上高度先进的设备的基础上进行设计工作。荷兰对研究的投资很高，研究实力很强，研究机构齐全，设施非常先进，对水泵和进出口管道有一个较为系统的研究。完美的设计和制造，对提高机组的性能和增加水泵运行的安全性和稳定性很有帮助。美国拥有世界最大流量和扬程的抽水站埃德蒙斯顿泵站。它位于加利福尼亚中部圣华金河谷地区的南部郊区的贝克斯菲尔德，加利福尼亚南部的南水北调工程上的22个大型泵站总的绵延长度达到864公里（加利福尼亚整个特哈查比山脉南运河的水运到加利福尼亚北部）。埃德蒙斯顿泵站有14台泵，每个泵具有9m3/ s的流量，必须提供587m的静扬程（不包括管道损失），效率为92.2%，速度为600r / m（带电机），配套电机功率为80000马力（近60000千瓦）。泵的总流量为125m3／s，配套的总功率为112万马力，约600000万千瓦的年用电量。泵为立轴4级串联，高9.45m，转子直径4.88 m，重220吨。泵和电机直接相连,总高度近20米，重420吨。该项目于1951年提出方案，在1965年5月确定方案并于1971年9月正式施工,1984完成三个机组的最终安装，总投资约17500万美元。 国外在对泵站的管理方面有许多值得我们学习的地方： 1.国外泵站自动化程度高 国外水利工程在建设过程中对质量的要求非常严格。荷兰的泵站与业务管理之间的关系比我国更紧密，运营管理设计人员对泵站非常熟悉，他们与泵站管理单位在设计，生产，制造，测试，安装，调试，运行和维护等各个环节配合默契。国外泵站的状态都保养得很好，这不仅提高了泵站运行的效率而且能大大延长泵站的使用寿命，减少事故的发生。 国内泵站的质量不是很好。国内的泵站，结构简单，制造质量普遍较差，很多泵站在建设过程中没有严格的质量监管系统，这不仅降低了泵站的运行效率，而且留下了许多隐患。 国外泵站的自动化程度很高，对泵站运行的各项指标进行长期跟踪，监控和记录，发现问题