泵站自动化控制
泵站自动化控制范文第1篇
【关键词】泵站；自动化；控制
泵站在各种基础设施建设中有非常重要的地位。在我国，泵站在管道输送工作中发挥着极其重要的作用，用途极为广泛。运用管道输送煤炭，需要制浆厂、管道与泵站等设施。自上世纪90年代以来，泵站逐渐开始采用自动化控制系统，逐渐形成了相关的技术。泵站自动化系统的设计要做到安全可靠和利益最大化，在此基础上实现数据采集、数据处理、设备运行监控、故障报警、系统控制调节、数据信息通讯等功能。
1 泵站自动化控制系统的原则
泵站一般可分为三种类型，一是半自动化泵站，这种泵站机组工作需要人为启动和停止；二是全自动化泵站，这种泵站主要是通过压力继电器控制，继电器一般设置在进出管道上，机组采用闭环控制的方式；三是综合自动化泵站，这种泵站目前较为流行，主要是分层分布式系统。
目前自动化泵站在进行设计的时候都追求效益的最大化和性能可靠性，并要求设计应用要符合具体的工作环境。自动化泵站安装运用要也要从资金、技术、人力等实际情况出发。在进行自动化设计时，要注意正确处理泵站测量系统、保护系统和控制系统的关系。目前自动化控制系统都与测量系统有机融合，泵站中的继电保护器不仅对非电量进行测量，而且对设备运行时的电量进行测量，减少了设备构成与成本，加强了对保护回路的监控。泵站自动化控制的层次要清晰，合理而明确地区分顺序控制与若干独立闭路循环。为了降低风险，要避免把所有的控制任务交给一个控制设备。泵站的辅机系统要采取独立封闭循环控制。泵站的自动控制系统要具备一定的兼容性，能够根据工作需要和技术进步进行有效扩展。
2 泵站自动化控制系统的基本构成
计算机监控系统、保护系统、视频成像系统、通讯系统是组成泵站自动化控制系统的重要部分。这些部分负责完成对泵站机组、闸门、供电和配电系统、仪表系统、液压系统等泵站重要设备的参数监测和控制，并且能够根据需要传送或者接收重要数据、图像和指令。自动化控制要完成对现场设备的控制，对现场环境的监控以及对辅助设备的监测，并在一定范围内进行通讯。其中，对开启关闭煤炭输送泵站，对机电的保护，以及对各种设备的检测是自动化控制最关键的程序，而且要尽量完成由设备动作、所处环境、系统状态相结合的联动。
在整个自动化控制系统中，其设备根据自动化的程度可以分为三个级别，分别为就地、自动和遥控。就地，是指需要手动完成的操作，如开关机等。自动，是指按照控制箱内的PLC进行自动操作，实际上是半自动。遥控，是指对设备进行远程控制，又可以分为远程手动和远程自动。如果开关是远程自动的状态，PLC以及中控室可以手动操控设备，如果开关是远程自动的，PLC可以按照工作环境和条件进行自动操作。自动化控制系统除了配备一个控制中心以外，还有四个子控制室，子控制室通过网络与控制中心进行通话和数据传输，完成监测与控制的任务。
控制室中安装着上位机，设两台监控数据服务器，以及一台通讯用的服务器和一台视频数据服务器。控制服务器之间是互相备用的关系，以防有一台服务器发生故障时数据不会丢失。通讯服务器主要任务是实现监控通讯，对远方设备和系统进行集中化控制。子控制室泵组子系统LCU1的控制对象是多台电泵，一旦主机泵站发生事故或故障导致跳闸的时候，要对主机泵站闸门进行关闭。公用子系统LCU2中配备PLC柜，对10KV电压开关柜和0.4KV低压开关柜、变压器、直流柜、清污机、传送机等设备进行监控，任何故障信号都难以逃过它的监控。节制闸子系统LCU3配置PLC柜，在节制闸开关平台上安装，对闸门开度、限位开关等进行数据的采集和处理，并按照控制室的命令对闸门开关进行有效控制，对设备和系统进行深层次的故障检测。闸门液压子系统LUC4一般安装在油泵房之内，对多面工作闸门的液压信号进行采集，对故障进行报警。一旦主泵发生事故或应急停机时，关闭主泵的闸门。
3 泵站自动化控制系统的功能
泵站自动化系统应该具备数据采集、数据处理、设备运行监控、故障报警、系统控制调节、数据信息通讯等功能。
泵站自动控制系统的子系统下属设备拥有各种复杂的运行参数，这些运行参数连同设备运行的状态会通过I/O通道传输或者现场采集到LCU，通过一定的数据处理之后，各类供系统和操作者参考的数据就形成了。其中，对于电泵和闸门开启的高度、电器系统等设备或数据，会进行周期性采集，按照一定的格式进行集中处理，形成可以保存的实时数据。对于故障信号等数据，自动控制系统能够迅速自动做出反应，通过一定操作解除故障。对这些信号进行定期扫查，并对数据的合理性和有效性进行判断。这些数据经过一定的格式化程序处理也存入实时数据库。对于脉冲量，自动化系统会对数据合理性进行判定、检错处理、标度变换等处理，并经过格式化后存入数据库。系统在输出各种操作的指令之前会进行检验判断，确定没有误差后才传送给执行系统。
泵站自动化控制系统控制的设备除了主机机组、辅助设备之外，还包括各种变压器、电容器、励磁设备、闸门系统等。操作人员通过泵站自动控制系统可以在屏幕上看到各种设备的运行状态和运行参数。这种实时监控大大提高了设备运行效率。控制系统对特定的参数进行监控，一旦参数超出了早先预定的合理范围，就会发出报警，并自动记录和打印。一些很重要的数据会被保存下来并进行相关技术分析。设备故障发生的顺序也会被记录下来，并完成对整个事故的排序记录和打印工作。控制中心的操作人员利用主控站的人机接口对设备进行有效监控，可以自动开关机，自动使泵闸开启或关闭，操作各种辅助设备，设定各种限值，处理各种信号，对泵组的开关顺序进行控制。一旦闸门在运行过程中发生故障或遇到意外情况，监控主机能够及时发出命令叫停操作。
此外，自动化控制系统具备语音提示的功能，系统运作时能够发出语音提示，如果有故障发生也能通过通信系统向人员进行报警。主控制室能够通过网络通讯与上级部门和各个子系统实现通讯，使数据和命令上传下达。系统主机与各设备之间也能够进行快速安全的数据通信，使整个泵站高效运行。
4 结语
泵站自动化控制是一种不断发展的技术，也是一个自动化程度不断提高的过程。虽然泵站自动化的设计和程序运行是一个比较复杂的系统性工程，但是其设计理念以及设计的目标都应从系统的使用性、安全性、高效性出发，既追求了最大效益，又能够合理的统筹安排，运用资金和技术，达到经济和社会效益的最大化。现在随着煤炭科学技术和机械技术的不断发展，越来越多的自动化设备和管理技术应运而生，相信必将给泵站自动化控制技术带来新机遇。
参考文献：
[1]杜伟，李记科，娄琦，杨红兵，王长安.矿浆输送管道的开发应用[J].水力采煤与管道运输，2012（5）.
泵站自动化控制范文第2篇
【关键词】 自动化控制 网络结构
宋庄泵站是山东省胶东调水工程的首级泵站，位于寿光市北部，设有35Kv变电所1座，装有7台720kw同步电动机组，水泵为1400mm轴流泵，扬程9.0m，断流方式为真空破坏阀断流，1989年投入运行。随着工程设施的老化，该泵站在冬季运行季节，需要加大巡视密度及次数，这就加大了运行人员的工作强度。为了满足工程需求，解决工作强度矛盾，增加设备可靠性，2005年采用GE30系列PLC（可编程序逻辑控制器）对水机、供电、变电设备进行了自动化系统改造，实现了后台遥测、遥信，提高了可靠性，减轻了劳动强度，提高了管理水平。
1 网络结构
计算机网络体系结构：是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合。它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（OSI-Open System Interconnection）的参考模型。OSI参考模型用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构，它的规范对所有的厂商是开放的，具有知道国际网络结构和开放系统走向的作用。它直接影响总线、接口和网络的性能。目前常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。从网络互连的角度看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。OSI/RM的配置管理主要目标就是网络适应系统的要求。
国际标准化组织（ISO）所制定的开放系统互联参考模型OSI/ RM（Open System Interconnection Reference Model）是1977年建立的一个分委员进行专门研究以后所提出的。这是一个定义连接异种计算机标准的主体结构。
OSI/ RM 所定义的网络体系结构具有7个层次，也就是人们所常说的7层模型，七层模型（从下至上）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。物理层是最下面的一个层次。
物理层的目的在于提供可靠的比特传输。物理层的作用在于提供DET和DCE之间比特传输的条件。为此，通信线路要有建立、保持和断开物理连接三个过程，要有为实现这些过程所需的机械的、电气的、功能的和过程的特性的规定。换句话说，物理层是对实际的通信线路及其工作过程的描述。因而从功能上讲，物理层要实现实体之间的按位（bit）传输，保证按位传输的正确性，并向数据链路层提供一个透明的比特流传输，在数据终端设备、数据通信和交换设备等之间完成对数据链路的建立、保持和拆除操作。例如，在物理层中要描述实际通信线路的插口尺寸、几何形状、各个插脚的功能、信号电压的方向和幅度、信号传输速度和持续时间、信号的序列及各位的含义等等赞同。
2 网络结构形式
宋庄泵站自动化系统的主干通信网络为光纤自愈环型网，PLC及测控设备以星型方式接入主干网，即自愈式环型以太网和星型网络混合组网的方式。如图1所示。通信协议采用了IEC60870-5-103和IEC60870-5-104两个国际标准通讯规约，网络层协议为TCP/IP协议，应用层协议采用103和104协议。104协议用于监控信息，103协议用于保护信息。103协议应用层ASDU与TCP/IP网络组合方式，完全采用104协议组合101协议的方式，即103协议具有与104协议完全相同的APCI传输接口，相同的应答和重发机制，这就保证了不同的协议共享相同的物理网络。
（1）NWJ801网关 网关采用RTOS嵌入式操作系统，通过C语言编程实现规约转换功能，如图2所示。可使原本不具备以太网接口的现地层智能设备比如保护装置、直流装置、电度表、PLC等其它厂家的外设可以通过网关进行规约转换后接入到以太网。网关的串口接线采用RJ45接口。根据跳线方式的不同，既可采用RS232接线，也可采用RS485接线。在图1左侧的网关起到PLC处理的监控信息与后台组态软件的之间的协议转换作用；图中右侧的电机保护、变压器保护（限于尺寸未在此图画出）等信息经过RS485线连接后通过网关直接接入以太网。
（2）智能多串口卡MCU-801 MCU-801具有以太网和串口两种功能，此系统采用的是串口功能，利用RS485通讯。MCU-801起规约转换的作用，将电度表及温度巡检、励磁装置、调速器装置本身的规约转换成Modbus规约，然后由PLC进行数据保存，将数据存放在固有缓冲区内。最后PLC与网关连接（网关起规约转换作用），网关将Modbus/TCP规约转换成104规约上送后台，如图2中左侧所示。MCU-801程序设置时要注意设置本身IP地址及所连接装置的地址，由于PLC要读取MCU-801所带装置的遥测和遥信，要把装置的遥测和遥信配置成转发表写入MCU-801中。
泵站自动化控制范文第3篇
【关键词】集输泵站；自动化控制系统；集输泵站
0 前言
现河采油三矿草西联合站成立于1986年5月，位于滨洲市博兴县吕艺镇境内，作为一个老站，设备陈旧老化，事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出，随着生产规模的扩大，集输处理量不断增加，由于监测参数量多，以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准，手动控制脱水器界面难度高，这些因素都给草西联合站的生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求，使生产和管理实现自动化，根据草西联合站现状，2013年实施了集输泵站的自动化改造，并成功地用于集输泵站的自动化生产中。
1 自动化监控系统介绍
油库是储存、输运和供应石油产品的专业性仓库，是协调原油生产和加工、成品油运输及供应的纽带，是国家石油及石油产品储存和供应的基地。随着我国石油事业的发展和经济的腾飞，油库在生产和管理方面的工作日益繁重，现有油库的自动化水平己经和先进的储运系统总体的自动化水平己经有了很大的差距，在日益激烈的国际市场竞争面前，要求油库提高效率，加快周转，加强安全管理，减少人为差错，增强竟争力和提升企业形象，信息化、自动化、规范化是油库发展的必然趋势。
根据草西联合站现状，采用液位雷达测量方式作为草西联合站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式，在现场采用多级CPU进行控制处理，对油罐的液位、温度、压力等数据进行采集，外输另设有一套控制系统对现场进行实时监控，此系统可靠性高、可维护性高、智能化、实用性强。
2 自动计量在草西联合站使用情况
草西联合站计量有一套完整的原油计量输送系统、一套完整的原油加热系统和污水处理系统。
1）原油计量输送系统主要包括罐区共有5个储油罐、1个值班室、1个油泵房，共安装5台泵。根据要求，本系统主要实现以下目标：罐区实现对5个储油罐的液位、温度、压力等数据的全方位实时监测及储油罐数据处理功能；泵房油泵运行工况实时监测，并对其中的出口油泵实行点动控制操作；在软硬件系统的配置和设计上，为将来系统扩展到整个油库，以及今后的技术改造预留接口。
储油罐安全报警处理：储油罐报警是罐区优先级别最高、最为重要的报警，对于油库报警采取分级报警的方式，主要有以下两种：（1）液位下限报警：当油罐液位低于一定数值时，向服务器发出下限报警信号，触发值班室警铃。（2）液位上限报警：当油罐液位高于一定数值时，向服务器发出上限报警信号，触发值班室警铃。鉴于油库上限和下限报警信号的严肃性，特别是安全紧急报警的严重性，对上限和下限报警信号实行严格的信号判别机制，上限和下限报警信号连续读取三次有效方为有效，严格避免误信号的发生。
泵房监测和控制：对油泵房5台离心泵的监测，突出实时性和可靠性，每台离心油泵的电流和出口压力、瞬时流量、频率、含水进行检查，流量监测准确度可达到0.01。当管线泄露或泵运行压力出现异常时向服务器发出报警信号，触发值班室警铃。
2）原油加热系统主要分为加热炉燃油供油泵房、监控室和6台燃油或燃气加热炉。为保证安全，在监控室加装了燃油加热炉燃烧过程实时监控控制，加热炉安装了联锁保护系统装置。在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断、烧嘴火焰熄灭和压力过低，都会导致回事故，当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。
为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火，联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成，当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动，压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时，温度调节系统通过低选器投入正常运行，出料温度重新受到控制；当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时，便会发出双位信号，控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。
3）污水处理系统主要包括污水沉降罐、污水絮凝罐、缓冲罐、提升泵及过滤器等，有一个值班室和控制室，各罐都装有高低液位报警器，缓冲罐和提升泵装有自动连锁装置，根据液面高低自动启停泵，过滤器都安装电动阀，值班人员能在控制时自动调控，减轻了员工劳动强度。
3 结论
油库自动化控制和管理系统曾经历了一个较长的发展时期，自动化控制系统功能先进，在油田集输泵站中，能够适应现代化生产的要求，使生产和管理实现自动化，可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数，？有效防止生产事故的发生，具有推广使用价值。
【参考文献】
[1]于殿强，田京山.胜利油田自动化系统[J].石油规划设计，1999（05）.
泵站自动化控制范文第4篇
关键词：泵站；自动化技术；发展现状；信息化
1 泵站自动化建设发展历程
1.1 国内泵站自动化发展历程
经历近五十年的发展，我国泵站自动化发展完成了“三步走”，从发展较为缓慢的初级阶段到逐步改进的完善阶段，再到飞速发展的全面自动化应用阶段。
（1）上个世纪60年代，随着计算机技术逐步在我国起步，泵站自动化技术也在10年后有了基本应用。1972年江都泵站首次运用远程集中监控，将各个闸门最终控制汇聚到总控制室，实现了远程遥控，虽然这种集中的有线监控存在着诸多问题例如元件质量不过关等，但这也标志着我国水泵自动化技术迈开了第一步，为下面的完善奠定了基础[1～2]。
（2）到了80年代我国自动化技术的进一步的普及，泵站自动化技术也再一次得到了提高，淮阴泵站将之前有的弊端改进为无线传送遥控，进行了动态就地监测与控制。
（3）进入了90年代，互联网伴随着计算机技术的发展和迅速普及，泵站自动化技术也在全国范围内开始广泛应用。如由扬州大学水利学院电气系引进的新型集散控制系统，并成功在江苏淮安和泗阳两地的泵站投入使用，这种系统将自动化技术、通信技术、故障诊断等技术合为一体，使泵站的数据采集及控制更为简单灵活。
1.2 泵站自动化技术发展现状
随着社会的不断进步，科技发展成果越发广泛的投入进实际，泵站自动化技术水平也随之更新，现如今通过对曾经需要工程人员现场启停控制的半自动化泵站的改造升级，一种一体化全自动新型泵站逐步推广。根据国家水利部审议并通过的《全国水利信息化“十三五”规划》的要求，全自动化泵站是集数据信息采集、传输、存储、管理、控制为一体，通过数字化、网络化、智能化的新理念，在保障水安全的基础下，完善泵站一体化管理要求，实行最优控制管理，最终达到“无人值守，少人值班”的高自动化泵站水准。
2 泵站自动化关键技术
2.1 信息传感技术
传感器技术在在泵站信息自动化系统中起着数据的采集和处理的功能。对泵站现场分布的各类信息数据感知并采集，其中包括电气量（电压、电流、功率、频率等）、水泵电机温度、压力、油压，闸门阀的位置、水流量、降雨量、水位、风速，闸门运行起停机工作状态，以及控制现场日常开关信息监测和实地摄像视频等传感数据信息的监测传输。众多的传感器分布在泵站的内外，在运用无线ZigBee/GPRS技术或者以太网光纤高速传输技术通信，各设备采用通用标准与各子通信网关进行数据传输通信[3]。
2.2 泵站自动化监控技术
泵站自动化监控系统是将现场监视、数据测量、水泵控制、操控管理系统集成为一体的计算机综合控制系统[4]。这套自动化监控系统主体部分是由现地控制部分LCU和上位机组成，上位机通过以太网等方式和LCU实施通讯，实时将现地控制单元的各部分所采集的数据进行汇总并直接在总控计算机上显示。数据经过计算机组态软件编程设置，将LCU数据进行归类，存储在SQL数据库中，并生成实时报表，参数报警和趋势状态图，为泵站中监控人员可以通过访问数据库实现合理的操作。
泵站自动化监控系统技术也由以下几个子部分组成。
（1）网络通讯：运用虚拟局域组网技术，将泵站与监控控制中心组建成一个小型局域网，通过虚拟专用网络VPN专线进行远程访问。（2）显示仪表：泵站内的各个监测点的液位表、压力表和各电气设备的电参数仪表进行汇总显示，构成泵站的仪表显示系统部分。（3）视频监控：泵站内各摄像头视频图像数据集中由网络传输至视频监控中心，组成泵站视频监控系统，人员实时观察泵站动态。
2.3 泵站控制技术
2.3.1 以PLC控制为主的控制方式。泵站自动化控制系统中主要包括闸门自动控制、机组的起停控制、辅助设备控制等，这些控制都是遵循逻辑顺序进行的，由于传统的继电器控制复杂且不易维护，不能满足现代化泵站改造发展的需求。而PLC以其强大的逻辑功能，可靠性高，易控制的优点取代了日渐落后的继电器控制方式，PLC成为现代泵站控制系统的主力。PLC控制通常在整个控制系统的中间层，泵组LCU设备上传感器传送的模拟量数据通过PLC程序处理A/D模块就可以真实的反映泵站设备的参数状况。一些电气测量数据则可以采用Modbus通信协议的RS-485或RS-232接口直接和PLC通信端口连接进行采集[5]。
2.3.2 以单片机控制为主的控制方式。随着单片机技术的进步与发展，其在工业控制领域应用越来越广泛。以为单片机的开发环境比较成熟，并且价格较PLC来说便宜，许多智能设备的控制部分都选用。同样，泵站自动化设计中有时也会对实际产品的成本、稳定性、工作环境等因素进行考虑。单片机可以结合C语言进行软件开发编程，具有运算速度快、编译可读性高，模块化编译便于后续更改等特点，再通过仿真以达到实际硬件设计开发要求，最终实现智能化泵站的目的。
3 现阶段泵站自动化技术存在的问题
虽然现代科学技术不断进步，越发趋于智能化、信息化、一体化发展，但还是有些问题需要在今后不断完善。
（1）泵站自动化发展中并未能达到预期的设计水平，有时候我们盲目追求技术的先进性，依赖于技术而忽视了这一技术是否合适泵站自动化设计的初衷，导致建设资源出现过剩现象。（2）泵站一体化尚未实现，在测量、控制和管理三者之间衔接的还不够，处于各自发展缺乏有效集中的管理，工作效率欠佳的问题。（3）缺乏完善的自诊断系统，我国泵站自动化技术不断推广，对泵站进行技术改造升级，但仍存在人机协作水平欠缺，很多泵站在出现故障时需要浪费大量人力去分析解决问题，不能做到自诊断，自愈的自动化要求[6]。（4）信息实时化能力有待提高，在实时监控、图像接收、数据信息传输等多平台共享采集效率较低，数据库存储量有限且保存时间不够，泵站管理者对于数据库的管理维护能力不足。
4 结束语
随着我国水利现代化建设不断推进，泵站自动化技术水平较初期有了很大的提升，自动控制技术在泵站工程中的应用极大提高了泵站的管理水平和工作效率。存在的一些问题，需要在以后泵站建设中不断完善，从而达到无人值班、少人值守、高效管理、安全科学运作的目的。泵站自动化技术也将跟着现代科学前进的脚步，日益更新完善，向着智能信息化泵站发展。
参考文献
[1]陈应津.浅析我国泵站自动化技术运用现状[J].科技经济导刊，2016，11：67+55.
[2]祝子 .污水输送泵站自动化技术的发展与运用[J].经营管理者，2013，19：372.
[3]刘延辉.龙头山泵站综合自动化系统的物联网应用[J].中国水利，2016，13：37-39.
[4]茅伟.排水泵站运行工况远程监控系统的设计[J].城镇供水，2016，04：57-59+56.
泵站自动化控制范文第5篇
关键词：准东供水工程自动化系统设计
1.引言
为了适应国家西部大开发战略，把新疆建成我国重要的石油天然气化工基地、煤电煤化工基地和重要战略资源接替基地，依托该区域丰富的煤炭资源，在未来的五到十年期间，将吉木萨尔～奇台～木垒准东一线建成全疆煤炭优势资源转换试验区，称准东煤电、煤化工工业基地。但由于当地水资源匮乏，属资源性缺水。准东供水工程满足准东煤电煤化工工业基地生产、生活用水的远距离输水工程, 通过三级加压泵站和压力管道将水输送工业基地,线路全长213.1km，主要建筑物有：泵站3级、事故备用水池3座，分别设置在10#闸、五彩湾和将军庙。。工程在2010年供水量达到1亿m3,2020年供水量达到2亿m3.
准东供水工程的自动化系统是按照“无人值班和少人值守”的原则进行的总体设计和系统配置的，设有集中控制系统和三套泵站自动化系统，在集控中心和各泵站都设有计算机局域网，每个计算机局域网由网络交换机、服务器、各应用系统工作站等组成，各泵站信息通过主干通信网上送集控中心，进行整个输水系统信息交换，实现信息共享。
2.设计原则
2.1开放。监控系统应完全符合开放式（OSF）环境，编程语言采用C或C++语言。这种全开放式的结构将保证梯级计算机系统在今后长期运行中的可扩展性，使其随计算机及网络通信技术的发展得以更新。泵站计算机监控系统与微机继电保护系统、变频系统、直流电源系统、温度巡检系统、公用屏PLC系统及其他现地控制单元PLC之间的数据通信。
2.2分层分布。功能和相关数据库分布在各计算机上。例如，操作员工作站通过人机界面完成实时的监视与控制，实行数据采集和处理功能分布在每个计算机上；局域网各节点计算机的数据库分布在各结点上。这样可使本计算机监控系统具有更高的效率、更高的可靠度及更好的可扩充性。集控中心可直接控制、调度到各泵组、主要开关和闸门。即各泵组的起/停命令、闸门的开度调节可从调度中心计算机监控系统直接发到各泵组现地控制单元和闸门控制柜，由各泵组现地控制单元和闸门控制柜自动完成泵组的起/停和闸门的开度调节，并返回足够的信息。当出现故障时，调度中心自动制定各站的事故处理措施，直接控制各泵组的起/停和闸门的开度调节。各泵站层具有分级事故处理的功能，并能脱离集控中心独立工作。集控中心也可向各站下达调控命令和所需抽水的总流量设定值由各泵站、闸门级计算机系统确定并完成泵组的起/停、闸门的调控。
2.3可靠性高。为提高可靠性，系统采用冗余配置。至少采用两台主计算机来实现实时控制，即一台工作，另一台为热备用。操作员工作站选择了双CPU以便具有冗余能力。另外，局域网为双总线冗余，双UPS电源系统等。
3.系统结构
准东供水工程自动化系统是面向泵站群的自动化系统。包括图形界面、SCADA、通讯服务、WEB服务、站级应用、高级应用等模块。
准东供水工程自动化系统除了一般控制系统的所有特点外，还特别就泵站群的对象特点开发适合的应用，合适泵站群的联合运行和优化调度系统；适合泵站群的仿真培训系统；合适少人值班（无人值守）的故障自动诊断和理系统、信息通知和查询的WEB应用和ONCALL系统。下图为准东供水工程综合自动化系统的配置方案。
准东供水工程综合自动化系统拟采用开放式分层分布系统。由集控中心、各泵站站控级和各泵站内现地控制单元三层结构组成。
集控中心与各泵站站控级之间的通讯连接通过SDH光纤网以TCP/IP方式实现；各泵站站控级和现地控制单元之间的通讯连接通过网络交换机、通讯服务器联结。集控中心的计算机群主要由2台互为热备的冗余系统数据库服务器、2操作员工作站、1套通讯作站、1套遥视工作站、1套工程师工作站、1套语音报警工作站、1套大屏幕投影驱动计算机组成。集控中心的计算机网络系统采用不低于100Mbps级以太网设备连接系统服务器及各计算机。
各站级控制中心由2套操作员工作站、1套通讯作站、1套遥视工作站及配套的打印机、UPS电源等组成。控制网络采用10/100Mbps以太网交换机接集控中心的光纤星型网中。
每泵站现地控制单元由机组现地控制单元、公用现地控制单元、直流屏及辅机控制系统等组成，各现地控制单元由彩色液晶触摸屏、微机继电保护装置、可编程逻辑控制器、电气量采集装置、通讯服务器等组成。
4.系统功能
4.1集控中心：
(1)集控中心通过独立的计算机监控系统，对各级泵站实行集中控制、监视及四遥功能(遥控、遥调、遥测和遥信)，并按要求将泵站的主要信息上送水调中心。
(2)集控中心计算机监控系统根据水调中心下达的控制命令，实现自动开/停机组。
(3)集控中心的控制可分三个层次，即现地控制单元就地控制、厂站级计算机监控系统远方控制和集控中心计算机监控系统远方控制。控制的权限按就地、厂站、集控中心从高到低，控制权限可以通过操作开关和计算机软件切换或闭锁。集控中心控制级的功能包括对整个泵站实行集中控制，定时采集泵站实时的运行数据。
4.2 泵站监控系统：
各泵站自动化系统功能满足泵站无人值班(少人值守)的设计要求，能迅速、准确、有效地完成对泵站被控对象的安全监视和控制。有下列四种运行方式。
(1)远方自动方式：在正常情况下，泵站由中控室操作员工作站的人机接口设备进行控制，由泵站控制层计算机按预先给定的条件，通过泵站现地控制单元发出指令，通过执行机构实现泵组自动启停控制和调节。
(2)调度自动方式：在正常的无人值班情况下，中控室通信服务器接受来自东延供水集控中心、水利调度中心的指令，由站控层计算机按预先给定的条件，通过泵站现地控制单元发出指令，通过执行机构实现泵组自动启停控制和调节。
(3)现地手动方式：监控系统现地控制单元屏上设有现地操作面板，布置有手动紧急停机和事故停机按钮，并设有“现地-远方” “自动-手动”位置的切换开关，当该切换开关在现地和手动位置时，运行人员可通过机旁操作面板上的控制开关直接作用泵组现地控制单元实现对泵组的开／停机和断路器操作；通过各开关柜上的控制开关实现对带电动操作机构的断路器操作。此种控制方式也可用于现场试验操作。
(4)现地自动方式：在泵站控层与现地控制单元的网络连接失去联系时，现地控制单元能根据被控对象的工况独立自动运行。正常情况下，现地操作柜的切换开关在现地和自动位置时，运行人员也可以通过现地控制单元上的触摸屏实现对泵站主设备的控制、调节。
5.结束语
