略談供水泵自控系統(tǒng)的方案設計
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1自控系統(tǒng)設計
根據(jù)供水泵站工藝流程和總平面布置，結合電動機控制中心柜的位置和供配電范圍，按照控制對象的區(qū)域、設備量，以就近采集和單元控制為劃分區(qū)域的原則，供水泵站變配電設置一中央控制室，由可編程控制器（PLC）及自動化儀表組成的檢測控制系統(tǒng)———現(xiàn)場控制站（LCS），對泵站各過程進行分散控制；再由通訊系統(tǒng)、監(jiān)控計算機組成的控制系統(tǒng)———控制室，對泵站實行集中管理。作為分控站與上級調(diào)度的中心控制室之間由工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)網(wǎng)絡示意如附圖。監(jiān)控層配備2臺電腦作為操作員/工程師站，配置1臺3kVA的在線式UPS，確保系統(tǒng)的不間斷供電，配置1臺激光打印機，以滿足日常工作需要。
技術參數(shù)：頻響范圍：（0～20）kHz（-3dB）；測量范圍：（0～2.0）mm；探頭直徑：Φ14mm；探頭牙距：1.5mm；平均工作位置：約3mm（大軸軸向位移除外）；靈敏度：-8mV/μm；線性度：±1%；工作溫度：（-10~+125）℃；電纜長度：最大1000m；供電電壓：DC（15~55)V；專用鎧裝電纜：5m；大軸軸向位移探頭工作位置：約5mm；特殊定制：防水防油。
2.1振動速度傳感器
對于振動傳感器的選型應綜合考慮最低測量頻率和傳感器穩(wěn)定性，同時綜合考慮傳感器的相頻特性。技術參數(shù)：參考靈敏度（2Hz）的標準誤差：<±2%；幅值頻率相應偏差（1～150）Hz：±6%；幅值線性度：±1%；量程：4mm（±2mm）；靈敏度：8mV/μm（8V/mm）；溫漂：0.1%/℃；輸出：（1～5）V或者（4～20）mA；響應頻率：（0.5～200）Hz，3dB；工作電壓：DC（15～55）V；防護等級：IP65；特殊定制：防水防油。
2.2系統(tǒng)的抗干擾措施
信號采集單元應采用進口鋁合金機箱，具有抗電磁輻射結構；與外部系統(tǒng)的連接采用光電隔離技術；上下位機采用光纖通信，提高通信質(zhì)量，網(wǎng)絡系統(tǒng)采用互為冗余的雙網(wǎng)結構；模擬信號采用4線差分輸入方式，高共模抑制比，屏蔽線機柜側應采用接地措施，充分抑制引線干擾；振動擺度傳感器安裝時安裝應牢固；應采用工業(yè)級芯片或模塊，減小溫漂和時漂；選用大信號輸出傳感器，增強信噪比；信號采集箱內(nèi)電路設計應采用多種抗干擾技術；應采用在線式逆變電源，實現(xiàn)對交流電源的抗干擾濾波，保證交流電源的品質(zhì)。
3結論
燈泡貫流式機組轉動慣量小，Tw/Ta值較大，具有適用水頭低、過機流量大以及效率高等特點，廣泛用于開發(fā)低水頭水力資源。本文結合大容量、高水頭的燈泡貫流式機組運行過程中的特點，提出燈泡貫流式機組在線監(jiān)測系統(tǒng)選型及測點布置的優(yōu)化方案，并成功進行了現(xiàn)場改造，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。目前運行效果良好，可為同類型機組在線監(jiān)測系統(tǒng)改造提供借鑒。
作者：歐金潘 單位：福建省莆田市水利水電勘測設計院