排涝泵站机电自动化控制技术的应用

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年第4卷第7期   作者:张勇
[导读] 泵站是用于供水、排涝、抗洪以及灌溉的民生基础设施,其应用面广,在保障国民经济发展方面发挥着巨大作用。
        张勇
        安徽省凤凰颈排灌站管理处 安徽芜湖  241000
        摘要:泵站是用于供水、排涝、抗洪以及灌溉的民生基础设施,其应用面广,在保障国民经济发展方面发挥着巨大作用。近些年来,我国社会发展进程迅速,电子信息技术越来越完善,机电自动化控制技术在排涝泵站当中的应用也更加广泛,泵站机电设备的可控性以及安全性都得到了有效的保障,并且随着机电自动化控制技术的不断完善而得到显著提升。
关键词:排涝泵;站机电自动化;控制技术;应用
1 泵站机电自动化控制技术的发展现状
1.1泵站自动化技术的现状分析
        泵站机电的自动化技术经历了三个发展阶段,逐步走向成熟化,现在的泵站机电自动化技术正慢慢向智能化靠拢,并结合现代的电子技术不断改善着泵站的运行状态,机械生产作为我国发展的重中之重,提高泵站机电自动化技术运用已经成为当前发展目标之一,虽然目前泵站的自动化技术已经取得一定的成效,但还需要结合飞速发展的社会,不断改进改造自动化技术水平,提高泵站机电自动化在企业的生产效率,以现代科学技术以及专业人才为基点,大力发展泵站机电的自动化技术水平的提升与创新,以服务人民、提高社会生产为目标,将泵站自动化控制技术不断提高改善至发达水平。
1.2泵站自动化的设计原则
        泵站自动化自发展至今,经历了三次改进更新,从半自动化到全自动化,再到如今的综合自动化,慢慢发展至今。在泵站自动化的设计过程中,一直遵循着三大原则:效益自动化原则、先进可靠原则、从实际出发的原则。首先,泵站机电的自动化技术与其他经济活动一样,第一考虑的就是经济效益最大化,由于泵站自动化技术的改进需要资金支持,所以从工程经济的可运行性来说,泵站自动化的改进之路是需要做好经济预算的。其次,泵站自动化技术的设计一定是以先进可靠为原则,在泵站自动化设计时要将系统与设备的可靠性为重点原则,综合考虑每个方面每个设备是否符合自动化要求,并且要有一定的设备前瞻性和先进性。最后,泵站自动化设计原则要从实际出发,综合考虑各个方面的实际情况,确定最后的可实施性。
1.3泵站自动化控制技术的功能需求
        泵站的自动化技术就是以摆脱以前的人力时代,所发明的一种自动化控制技术。通过将邮箱、电机、和泵这三种设备的相互连接,利用电能将这三者有效地结合在一起的自动化技术。泵站的自动化技术控制主要有基本功能、高级功能和修饰性功能需求组合而成。顾名思义,它的基本功能就是完成基本的泵站操作需要,包括泵站机电的数据采集、控制机组和数据警报等基本需求。它的一些高级功能需求包含远程监控控制功能、应急措施功能,修饰性功能其实就是通过视觉、触觉的感知进行人机交流控制,这三种功能相辅相成、有效结合又各自独立的支撑着泵站自动化技术。此外,创新功能也是泵站机电自动化控制技术的核心功能,只有具备了创新精神才能更好的促进自动化控制技术在泵站机电中的应用。
2 泵站自动化设计中需要注意的问题
        在设计过程中,需要将控制、测量和保护间的关系处理好。在传统的泵站设计中,一般会将控制、测量和保护作为独立的部分设计,原因是技术的局限性。而随着技术的发展,已经不再需要独立设计。

继电保护是泵站电气二次设计的重点,它除了进行非电量的测量,还需要测量电气设备中的运行电量,取代传统的仪表测量,降低成本的同时还能及时监控保护回路,提高系统的可靠性。开关设备是继电保护的重点对象,也是自动化控制的对象。
        对自动控制单元进行正确的划分。对于泵站的自动控制系统来说,它是由一些独立闭路循环系统和顺序控制系统组成的。所以,在设计泵站系统时,需要有清楚的层次。泵站的控制设备不必实现泵站中所有的控制功能,因为会增加不必要的风险。如果是辅机系统,应使用单独的闭环控制单元。这些单元中只接受从关键控制线路上发出的指令,并根据事先的设置要求进行操作。
        在设计中,通信协议的选择一定要正确。泵站自动控制属于较简单的操作,选择相应设备时,传统的选择方法是使用带有通信协议的设备,如工业计算机,可实现数据交换,还能减少现场接线电缆的数量。但这样容易在一个泵站中出现通信违规和多通信协议并存的状况,使得系统的集成变得非常复杂。所以,尽量使用标准信号对传感器进行输出,具有较强综合功能的设备必须具备通信功能。
        设计的自动化系统需要具备扩展性和兼容性。当前的自动化控制系统的功能日趋增多,其集成性能也日趋增强,需要在设计的过程中进行多方面状况的综合考虑,要考虑到设备的兼容性和系统的扩展性。
3 机电自动化控制技术在排涝泵站中的具体应用
        机电自动化控制技术的应用一般体现在监控、保护和控制等三大方面,这些方面都是为了保证排涝站设备的正常运行,防止故障的发生。
机电自动化控制技术在排涝泵站中还可以应用到对设备的数据采集方面,采集过程根据工作人员所设定的采集时间,定时对设备的运行参数进行采集处理,这种数据直观的反应了设备的运行工况;同时,自动化控制技术还可以实现对机电设备安全运行管理的监视和报警。
        另一方面值班人员可以对排涝泵站中的主要设备和辅助设备进行监视,系统的监视过程是由工作人员根据排涝泵站的具体工作内容,合理的设置设备运行参数的上限和下限,在设备运行的过程中,如果运行参数超过所设定的上限或者低于参数下限,系统会及时对设备进行调整,如果在设备出现故障,监控系统会及时发出警报,由工作人员进行故障排除。
监控系统还可以对阀门的开关进行监控,并对整个设备的电路情况进行数据显示。系统的控制功能,体现在许多方面,在机组启停中的各个阀门进行控制时,根据所设置的起停步骤,分别进行合闸开闸操作。系统的主要控制体现在以下几个方面:①对排涝泵站中的变压器进行控制;②对机组的起停进行控制;③对泵站中辅助机组的控制;④对设备中的应用阀门开关进行控制。根据实际工况,实时监控和调节设备的运行情况,并且可以在控制可靠的情况下实现远程控制。
结语
        综合所述,泵站机电自动化系统形式多样,各用电负荷的安排、机电设备的选择、自动化保护、监控等等也有多种设计形式。在实际设计的过程之中,设计理念和目标都应该以工程的实际出发,征求各方面的意见,在追求效益最大的前提下,合理安排资金,进行科学统筹规划,以达到预期的目标。
参考文献:
[1]余鸿剑.泵站机电自动化控制技术的有效应用[J].中国高新技术企业,2015,15:38-39.
[2]周元.自动化控制技术在泵站中的应用[J].科技资讯,2009,31:85-86.
[3]周颖,沈芳芳,印丽娟.排涝泵站机电自动化控制技术的应用分析[J].城市建设理论研究2014(7)
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