山东省胶东调水工程莱州管理站 山东莱州 261400
摘要：近年来，分层分布式自动化控制系统在泵站改造中的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了泵站分层分布式优化设计方案和测控模式，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就分层分布式泵站自动化控制系统优化设计的实例方案展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：分层分布式；自动化控制系统；泵站改造；应用
1前言
作为泵站改造中的一项重要方面，对分层分布式自动化控制系统的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对分层分布式自动化控制系统应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化泵站改造工作的最终整体效果。
2泵站分层分布式优化设计方案和测控模式
开放式的分层分布式结构是现代泵站自动化测控系统的主流，这种系统结构可以根据泵站功能需求划分为若干个相对独立的现地测控保护单元，并按照层级将对应的测控保护系统上传到泵站主控级操作站和远控机集中调控主站，完成测控保护数据实时通信共享需求。根据泵站自动化控制系统功能特性需求，经通信通道将系统任务传送到各层对应的测控保护装置中，完成相应的远程操控和保护动作命令的执行。
3分层分布式泵站自动化控制系统优化设计的实例方案
3.1工程概况
某泵站建于1999年，配置有5台升压水泵，水泵型号为泵站1200ZLB-125型轴流泵，电机型号为JSL-15-12，功率为280kW；1台水闸；由1台1600kVA10kV/0.4kV的油变压器向五台交流电机提供0.4kV电源。在经过10余年的运行后，水泵电气设备出现绝缘老化、性能下降等问题，同时水泵自动化系统其调控技术已严重滞后，自动化故障问题时有发生，给泵站安全稳定经济运行带来巨大隐患。因此，结合泵站水泵机组实际调度运行情况，对原泵站自动化控制系统进行技术升级更新改造，有效提高水泵运行安全可靠性和节能经济性。
3.2分层分布式自动化控制系统节能改造方案
泵站自动化控制系统在升级改造过程中，坚持以“先进实用、安全可靠、节能经济”等作为总体技术升级改造设计目标，其主要改造目的在于实现水泵机组自动调控、远程集中调控、水位自动测报、水闸自动控制、远程监视监控等功能目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合泵站自动化控制系统优化设计方案，该泵站自动化控制系统采用分层分布式结构、高性能测控保护设备和自动化测控通讯监控软件，对原有自动化控制系统进行技术升级改造，以确保泵站自动化控制系统具有较高的调控运行安全性、可靠性和节能经济性。
根据泵站的实际调控功能及远程监视监控目标需求，分层分布式自动化控制系统按照控制权限不同分为三层，从低到高依次分别为：现地级、主控级和远控级。
3.3现地级
现地级主要由PLC控制器为核心的LCU现地控制单元组成，本泵站自动化控制系统现地控制层主要由1～5号水泵主机LCU、公用LCU和辅机LCU共同组成，主要包括测控保护采集系统、测控保护信号处理系统、测控保护信号输出系统以及远程网络实时通信系统等共同组成。当泵站主控机中央控制工作站经内部高级应用软件运算分析形成对应的测控保护指令执信号后，通过网络交换机经光纤以太环网完成相应的远程操控，直接控制现地级各现地测控保护单元中的自动化测控保护元件的运行和执行对应的控制保护命令。
3.4主控级
主控级为整个泵站自动化控制系统的中枢，它首先通过网络交换机汇总并分析现地级测控保护单元所采集的实时测控保护数字信号，并由内部DSP数据处理器和高级应用软件管理系统进行实时运行分析处理后，形成对应的调控命令完成远程操作。泵站自动化控制系统通过网络交换机和光纤以太网完成对各水泵机组及水闸闸门的远程电动操控；通过水泵电机的无级调速来完成各水泵机组运行工况状态的高效节能调节，同时，在主控机操控主机中，通过对应的模拟仿真高级应用软件实时显示水泵机组、水闸闸门的实时操作情况、运行状态、监视监测数据、以及泵站配电网系统的实时运行工况状态，并将运行状态和测控保护数据进行分类保存、运算分析和打印输出。主控级监控操作主站会将系统形成的调控保护数据经Internet浏览器上传到局域网络服务器中，实现与远控调度中心的实时通信共享，进而实现泵站自动化系统的网络化远程监视和调控操作管理。主控级操控主站配置完善的人性化人机互通界面，有完善清晰的操作提示，简单、易懂且易于操作，可以大大提高用户使用便捷可靠性。
3.5远控级
远控级可以按照区域泵站群或梯级泵站网络所上报的实际运行工况状态信息进行集中综合管理，以便制定科学合理的区域水泵机组运行工况的调控策略。远控级也可以通过Internet网络服务器获得泵站主控级中控室操作主站的控制权限，以实现调度中心直接对泵站自动化系统中的设备系统运行状态进行远程实时监视监控和集中经济调度，便于区域内水资源的合理经济调配管理。
泵站自动化系统采用分层分布式计算机监控系统进行技术升级改造后，不仅可以完善泵站自动化系统的建设监控功能，满足泵站水泵机组和水闸安全可靠、节能经济运行及运行参数实时测控保护的功能需要，同时泵站自动化控制系统较高的控制水平和先进的设备功能，为泵站实现“无人值班、少人职守”调控运行提供了非常良好的技术支撑了有利条件，且该监视监控保护系统具有操作方便、可靠性强、灵活性高等优点，在泵站自动化控制系统技术更新升级改造领域具有较大应用前景。
4结束语
综上所述，加强对分层分布式自动化控制系统在泵站改造中应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的泵站改造过程中，应该加强对分层分布式自动化控制系统关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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论文作者:张琪
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/26
标签：泵站论文; 分布式论文; 自动化控制系统论文; 水泵论文; 现地论文; 实时论文; 系统论文; 《防护工程》2017年第7期论文;