无锡市政设计研究院有限公司 214072
摘要：随着社会经济的不断进步，国民经济也逐渐发展起来。因此，城市居民的生活水平不断提高，对城市的规划和管理方面提出了更多的要求。同时，由于城市的发展对水质产生影响，大量的污水无法得到有效的处理，致使水资源出现匮乏的情况，进而制约着城市的健康发展。所以，很多城市都被迫利用引水工程解决用水的问题。而在引水工程中，建设泵站是最关键的环节。因此，在泵站建设的过程中，对泵站的自动化运行管理要求较高，泵站自动化控制系统的设计与实现，不仅仅带来企业的经济效益，更重要的是带来了社会效益。
关键词：泵站；自动化控制系统；设计；实现
在泵站的建设过程中，使用自动化控制系统，应该按照合理规划测点分布、实效性的控制、规范性的管理等原则进行设计。这样不仅能增加设备的使用寿命、提高运行效率，确保供用水的效果，而且通过自动化系统能够使工人的劳动强度降低，减少操作人员，实现高水平的管理。通过自动化控制技术、网络通讯技术及其计算机的综合运用，为测、控、管于一体的系统建设提供了技术支持。
一、泵站自动化控制系统的设计
（一）合理规划测点分布
对泵站进行提升和加压的基本原则和提升方式是依据进水流量特征确定，在确保扬程以及出水水压的基础上，使能源消耗减少、工作效率提升。自动化控制系统中，实现泵站自动化是以检测工艺参数设置合理为前提条件，对设备运行的情况进行全面的监测。所以按照自动化系统原有的规律，并与其工艺要求联系在一起，对工艺参数的设置数量和位置进行选择是自动化系统设计原则中的一部分。与此同时，利用自动化系统实现指导预留电气设备运行的状态。
（二）实效性的控制
对于通用型泵站的加压和提升，自动控制系统分为加药分系统、水质检测分系统、水泵电机运行分系统、辅助分系统、变配电分系统。其中每一个分系统可以成为独立的系统，也可以由工艺设备形成小闭环系统。此种状态造成自控系统整体的困难，其协调控制的整体性实现困难，因而实效性自动控制系统产生。在实效性控制的基础上实现各分系统与全厂网络的全面连接。针对智能以及小闭环的设备，在大网中接入时，应该采用开放式通讯接口方式，如MODBUS、RS485、MODBUS+、PROFIBUS等。针对自成系统的分系统，网络的连入可以使用通讯模块或Remote I/0实现。并非使用通讯电缆的模式对所有信号进行提取，而是通过接口通讯的模式进行。以此为前提，对控制流程全部进行开放，使工艺生产得到全过程的控制，包括顺序、逻辑、批处理等方面的控制。
（三）规范性的管理
在生产过程中，其管理和控制系统两方面属于统一的整体，但又存在对立面。其中管理系统负责对控制系统进行指导，控制系统服务于管理系统。规范性的管理要求控制生产过程系统及其管理系统在统一的网络平台中建立，以保证数据在公开的状态下实现共享及其交换。与此同时，管理机制建立的前提是控制的效果，控制生产过程算法工艺进行优化是通过能动性的管理实现，从而使生产效率提升。
二、泵站自动化控制系统的实现
通过对泵站自动化控制系统设计进行分析，在设计自动化系统时，应按照自动化控制工艺指导和自动化控制电气两方面进行；在实施系统时遵循以全局为中心，单体服从并配合总体，接口协议统一的原则；在管理运行时，根据控制系统服务于管理系统，管理系统服从控制系统，测、控、管的统一的原则运行。自动化控制系统原理图，如下图1：
对于泵站自动化控制系统的应用能够收获以下的实际意义：第一，提高经济效益。泵站实现自动化的控制后，使系统的造价大大降低，实现调度的最优化、能源的最大程度节约。不仅仅为企业带来明显的经济效益，而且为社会的发展提供了有利的条件。第二，实现对采购工艺设备方面进行指导，从而使其成本大大降低，同时使进口技术设备更具公开化和透明化。第三，系统的软件、硬件设备，应具备可靠的网络结构、通畅的通讯通道，为确保系统运行的正常，不仅仅要设置主干网络，还应该设置备用的网络，一主一辅协调运行。第四，对系统的关联性及其成套性进行要求，使控制系统中使用的设备种类减少，对现有混乱的联合状态进行改变，从而使生产运行成本降低。第五，泵站自动化控制系统的应用，改变了以往的设计模式，在电气指导自控的基础上实现工艺的统一，实现了电气的控制要求。第六，对
图1 泵站自动化控制系统原理图
泵站进行统一的规划，同时进行分布实施，从而建立测、控、管于一体的完备系统。第七，使以往的观念发生改变，由过去的多数环节为手动操作转变为现在的多数环节为自动化控制。在泵站技术方面实现了质的飞跃。
结语
泵站自动化的实现是一项较为复杂的工程，随着不断提高的自动化控制程度，自动化控制技术得到了迅速的发展，在我国很多领域的应用都得较为广泛，特别是在引水工程中的应用更是常见。应用该系统应该以实际为基础，在力求经济效益和社会效益都最大化的基础上，对资金进行合理的安排，统筹全局，科学规划，以实现预计的目标。在科学技术不断创新和变化的今天，出现了许多自动化的控制设备，同时自动化的控制技术也得到更新，为提高泵站的自动化控制程度提供了新的机遇和技术支持。
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论文作者:华志淦
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/11
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