大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化

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摘要：自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，為大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造提供了技術(shù)支撐，同時(shí)也是構(gòu)建自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要保障。大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制模式，以自動(dòng)化控制技術(shù)為載體，推進(jìn)自動(dòng)化升級(jí)改造，成為推動(dòng)大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)發(fā)展的重要著力點(diǎn)。文章立足對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)研究，從大型機(jī)泵的電氣控制系統(tǒng)特點(diǎn)出發(fā)，分析了自動(dòng)化構(gòu)建的內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)之上，從自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)等方面，具體論述了大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化構(gòu)建策略。

關(guān)鍵詞：大型機(jī)泵；電氣控制系統(tǒng)；自動(dòng)化；構(gòu)建策略

前言

在計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)前，自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提高，廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，決定了其良好的應(yīng)用價(jià)值。大型機(jī)泵電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)升級(jí)改造，是對(duì)傳統(tǒng)半自動(dòng)控制模式的優(yōu)化，能夠在自動(dòng)化控制、自動(dòng)化調(diào)度中，保障機(jī)泵安全穩(wěn)定運(yùn)行，充分發(fā)揮自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建價(jià)值。當(dāng)前，自動(dòng)化控制技術(shù)在大型機(jī)泵中的應(yīng)用不斷加強(qiáng)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的生成，符合大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展需求[1]。因此，本文從自動(dòng)化角度出發(fā)，就如何實(shí)現(xiàn)大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造，做了如下具體闡述。

1大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化內(nèi)容

隨著電子控制系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，大型機(jī)泵自動(dòng)化發(fā)展構(gòu)建，成為提高機(jī)泵控制水平，保障控制效能的重要基礎(chǔ)。在自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)優(yōu)化，在遠(yuǎn)程控制、運(yùn)行效益等方面，保障了機(jī)泵運(yùn)行效能的綜合提升，適應(yīng)新時(shí)期大型機(jī)泵電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。

1.1優(yōu)化控制系統(tǒng)，創(chuàng)設(shè)自動(dòng)化程序

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)構(gòu)建中，通過(guò)自動(dòng)化程序的有效生成，保障機(jī)泵運(yùn)行體系的科學(xué)優(yōu)化。首先，在CGI模塊中，通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制信號(hào)傳輸，將自動(dòng)化控制信號(hào)在“串口通信模塊”中得到處理；其次，PLC模塊作為電氣自動(dòng)化控制的核心，通過(guò)控制程序的有效鋪設(shè)，保障了自動(dòng)化效能的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也是搭建遠(yuǎn)程終端控制的重要載體。因此，在大型機(jī)泵電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)構(gòu)建中，通過(guò)PLC控制模塊的有效設(shè)計(jì)，能夠?qū)鹘y(tǒng)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并且在自動(dòng)化程序的創(chuàng)設(shè)中，滿足機(jī)泵自動(dòng)化控制需求。

1.2優(yōu)化運(yùn)行環(huán)境，提高機(jī)泵運(yùn)行效益

傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)處于半自動(dòng)狀態(tài)，在一定程度上難以滿足大型機(jī)泵的控制需求。為此，在自動(dòng)化構(gòu)建中，能夠升級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)泵運(yùn)行環(huán)境優(yōu)化，保障了機(jī)泵的運(yùn)行效益。一方面，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)升級(jí)中，能夠通過(guò)更加高效的控制程序，保障機(jī)泵的運(yùn)行效率，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)泵節(jié)能運(yùn)行提供控制程序，提高機(jī)泵運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益[2]；另一方面，自動(dòng)化控制系統(tǒng)升級(jí)，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)半自動(dòng)化電氣控制模式，系統(tǒng)控制環(huán)境的優(yōu)化，能夠更好地保障機(jī)泵運(yùn)行效率，也在自動(dòng)化遠(yuǎn)程調(diào)控中，優(yōu)化運(yùn)行模式，保障運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。

1.3調(diào)整運(yùn)行條件，保障機(jī)泵運(yùn)行安全

自動(dòng)化控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的升級(jí)，這是對(duì)運(yùn)行條件的有效調(diào)整。一是在自動(dòng)化運(yùn)行條件之下，大型機(jī)泵運(yùn)行監(jiān)控能力得到提高，能夠在實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控中，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控分析，確保大型機(jī)泵運(yùn)行安全穩(wěn)定；二是自動(dòng)化運(yùn)行調(diào)控模式自動(dòng)化、智能化，在保障機(jī)泵運(yùn)行需求的同時(shí)，對(duì)運(yùn)行強(qiáng)度進(jìn)行有效調(diào)整，避免機(jī)泵因長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行對(duì)泵體安全等造成影響[3]；三是在對(duì)半自動(dòng)控制系統(tǒng)的升級(jí)改造中，能夠更好地針對(duì)機(jī)泵設(shè)備性能，合理選擇系統(tǒng)運(yùn)行系數(shù)，保障運(yùn)行供給的同時(shí)，提高運(yùn)行穩(wěn)定性。

2大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化構(gòu)建策略

大型機(jī)泵在電氣控制系統(tǒng)構(gòu)建中，應(yīng)堅(jiān)持以自動(dòng)化技術(shù)為載體，完善自動(dòng)化控制系統(tǒng)，在自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化控制及自動(dòng)化保護(hù)等方面，形成良好的自動(dòng)化控制水平。如圖1所示，是基于自動(dòng)化技術(shù)下的電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。從中可以知道，在PLC模塊中，通過(guò)模擬器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)等的有效構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)動(dòng)及控制等功能。因此，具體而言，大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化構(gòu)建，可從以下幾點(diǎn)展開(kāi)（見(jiàn)圖1）：

2.1自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在自動(dòng)化構(gòu)建的過(guò)程中，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是前提。為此，大型機(jī)泵應(yīng)注重自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)，對(duì)溫度、液位、流量、壓力、振動(dòng)；高壓開(kāi)關(guān)、高壓變頻器、高壓電機(jī)及輔助系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以確保自動(dòng)化控制的科學(xué)反饋。首先，大型機(jī)泵的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，且控制程序冗余，為更好地對(duì)機(jī)泵運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是確?？刂葡到y(tǒng)科學(xué)決策判斷的重要依據(jù)；其次，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要在監(jiān)測(cè)儀的應(yīng)用中，通過(guò)流量計(jì)等的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位狀況、機(jī)泵運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)[4]。若前池（位置機(jī)泵前）低水位，保護(hù)機(jī)泵應(yīng)停泵；再次，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化預(yù)警中，為監(jiān)測(cè)終端反饋實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，以更好地滿足大型機(jī)泵安全運(yùn)行的科學(xué)保障。

2.2自動(dòng)化控制系統(tǒng)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)的核心，其科學(xué)構(gòu)建的關(guān)鍵，在于以自動(dòng)化技術(shù)為載體，在自動(dòng)化調(diào)控中，確保機(jī)泵安全穩(wěn)定運(yùn)行。一是基于機(jī)泵運(yùn)行需求，合理設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，并且對(duì)機(jī)泵設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，特別是設(shè)有高壓變頻器，能夠滿足自動(dòng)化控制需求，是構(gòu)建自動(dòng)化控制的重要基礎(chǔ)；二是通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度及控制，極大地提高控制效率，提高自動(dòng)化控制程度；三是優(yōu)化自動(dòng)控制程序，對(duì)冗余的控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，提高自動(dòng)化控制效率的同時(shí)，通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)優(yōu)化，以更好地滿足機(jī)泵自動(dòng)化控制需求[5]。此外，自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，需要自動(dòng)化通信系統(tǒng)的生成，在互聯(lián)互通平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型機(jī)泵各運(yùn)行要素的信息反饋，提高自動(dòng)化控制水平。

2.3自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)

大型機(jī)泵的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，構(gòu)建自動(dòng)化安全保護(hù)系統(tǒng)，是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心內(nèi)容。從實(shí)際來(lái)看，大型機(jī)泵自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)的生成，一是要強(qiáng)化微機(jī)保護(hù)、進(jìn)線保護(hù)等措施，在完備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，確保大型機(jī)泵運(yùn)行安全；二是升級(jí)自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)，在高壓開(kāi)關(guān)和低壓開(kāi)關(guān)等的設(shè)計(jì)中，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)控制系統(tǒng)的安全保護(hù)，確保大型機(jī)泵運(yùn)行中各要素的安全穩(wěn)定；三是在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的融合中，通過(guò)數(shù)據(jù)信息庫(kù)的建立，為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)控等的實(shí)施，提供信息保障，夯實(shí)自動(dòng)化保護(hù)基礎(chǔ)。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大型機(jī)泵在電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造中，以自動(dòng)化技術(shù)為載體，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、控制及保護(hù)等的自動(dòng)化控制，成為其電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。本文研究得出，大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜，自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，需要在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、控制等方面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)改造，發(fā)揮好自動(dòng)化構(gòu)建的重要作用。以PLC為核心的自動(dòng)化控制系統(tǒng)構(gòu)建，能夠生成自動(dòng)化程度高、自動(dòng)化操作簡(jiǎn)便的控制系統(tǒng)，符合大型機(jī)泵電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展需求。

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作者：鮑建明 單位：上海城投原水有限公司金澤水庫(kù)管理分公司