1.項目簡介泵站作為市政建設和管理工程的主要設施，擔負著城市排水防澇的重要任務。泵站控製係統的自動化監控和管理具有重要意義，能達到減員增效和提高管理水平的目的，易控應用於某泵站自動化監控係統實現了對雨水泵房和汙水泵房的自動化監測和控製。泵站建立獨立的功能完善的就地自動化控製係統，建立集中監測和控製室，實現泵站的自動化運行控製。泵站內各種設備的運行均由泵站就地控製係統直接控製，泵站就地控製係統是根據液位等泵站運行工況來進行控製的。泵站接收汙水治理工程中央監控係統下載的全局性運行數據和調控指令，作為泵站自動控製的條件參數，以配合實現汙水治理工程中央監控係統規定的基於流量的控製。2.係統構成泵站係統采用分層控製結構，係統分為三層：信息層：監控計算機控製層：PLC與遠程IO子站設備層：閥門、水泵、流量計、水位計等現場設備信息層位於中央控製室，利用CloudControl組態軟件設計完成整個監控係統的圖形界麵，以及監控數據報表等。可對全泵站生產數據進行收集以及集中控製，設有上位機2台（工程師站、操作員站各一台）以及相關打印機與不間斷電源UPS，上位機通過以太網與PLC分站連接；設有模擬屏，顯示全泵站的電力監控情況。控製層負責對現場儀表數據的采集，以及對現場設備進行監控。PLC主站通過以太網與上位機進行連接，通過DeviceNet與遠程IO子站進行連接。設備層由現場儀表、電機、閥門及其他執行設備等組成。這些儀表設備通過24VDC開關量信號及4－20mA模擬信號與PLC遠程IO站連接，把工藝參數、運行狀態送到PLC，而PLC則實現對設備的控製。上位監控係統完成全站的自動化運行及其管理。下位PLC采用GE公司的90-30係列PLC、遠程I/O子站采用Beckhoff公司的BK5220係列I/O模塊。下位PLC共有3台，分別負責水位測量、電力監控、水泵啟停等工作。下位PLC通過以太網模塊接入Hub與上位機進行通訊，下位PLC與遠程IO子站通過Device net網絡進行通訊。PLC1共有6個遠程IO子站，PLC3共有11個遠程IO子站，PLC2沒有帶子站。泵站係統結構圖如下：泵站係統結構示意圖由於季節性變化，所有泵站在不同季節將采取不同的運行模式，該泵站全年運行模式如下：模式一：旱季無雨時或初雨且尚未超過截流水量時，僅有截流汙水泵交替運行或滿負荷運行。模式二：初雨且已超過截流水量時，截流汙水泵滿負荷運行，雨水調節池啟用。模式三：降雨繼續，雨水調節池已儲滿時，截流汙水泵滿負荷運行，雨水泵開始防汛排澇運行。模式四：降雨結束，雨水泵停運，調節池開始放空時，僅有截流汙水泵交替運行。模式五：旱季無雨，雨水泵試車時，截流汙水泵暫時停止運行。模式六：泵站大修。3.係統特點l 係統運行可靠。提供雨汙水外排工程的運行監視，提供工程範圍內主要設備的運行監視，提供故障報警和事故狀態下應急處理的方案及手段。l 係統運行經濟。充分發揮泵組的提升能力和管網係統對雨汙水的運載能力，動用最少的機電設備，最小的能耗，達到最大的排放能力。l 實現對包括泵站等設施內的全部儀表和機電設備的監控。汙水泵房的控製分三層實現，即中央控製、就地控製和基本控製，雨水泵房不設中央控製，僅有就地控製和基本控製。l 完善的數據采集，對全廠主要設備的運行狀態和運行參數自動定時的進行采集，並存於實時數據庫，供計算機係統實現畫麵顯示、製表打印及完成各種計算、控製等功能時使用。l 安全運行監視：中控室值班運行人員借助監控係統人機界麵，監視泵站的生產過程和運行情況，各點參數及其變化趨勢和設備狀態，在運行狀態發生變更時能及時進行分析和處理。l 實現自動控製，減輕泵站運行人員的勞動強度，提高安全運行水平。4.係統方案汙水泵房和雨水泵房的控製相對獨立，分別設置各自的基於可編程序邏輯控製器（PLC）所構成的汙水泵房控製子係統和雨水泵房控製子係統。變電所設置獨立的自動化控製係統，並和集控室的計算機係統連接。在集控室設置兩台監控計算機（一用一備）用以管理、協調各子係統的工作，其顯示屏和鍵盤構成泵站就地控製係統的操作界麵。汙水泵房和雨水泵房的PLC分別負責與汙水治理工程中央監控主站及市區排水信息係統的通信。監控計算機、汙水泵房控製PLC、雨水泵房控製PLC、變電所自動化係統的數據集總器等設備采用工業以太網（Ethernet）相互連接。PLC與水泵、閘門等機械設備的控製箱之間采用DeviceNet總線相互連接。儀表的模擬量和脈衝量信號則通過遠端I/O模塊轉接入DeviceNet。泵站與汙水治理工程中央監控主站的通信使用兩個信道：常用信道采用市數字數據網 (DDN)；備用信道為無線通信信道，經SA泵站轉接至位於M2泵站的汙水治理工程中央監控主站。通信規約采用IEC60870.5-101，非平衡傳輸模式，實現輪詢方式下的逢變則報。泵站與市區排水信息係統的常用通信方式為無線通信方式，備用為撥號電話線路。汙水泵房的控製分三層實現，即中央控製、就地控製和基本控製。雨水泵房不設中央控製，僅有就地控製和基本控製。中央控製層：中央控製層提供係統的宏觀調度，維持係統的整體協調。本工程汙水泵房的（遠程）中央控製室是位於M2泵站的中央監控主站。中央控製室能夠對該泵站進行遠程的數據采集和運行參數設定，但不直接控製該泵站的設備。就地控製層：就地控製的優先級高於中央控製，利用PLC的邏輯控製功能，提供設備的自動控製及關聯設備的聯動、連鎖控製。本工程的就地控製操作界麵是集中控製室的監控計算機屏幕，PLC能根據監控計算機發出的指令及預先製定的規則和調節方法自動控製現場設備。基本控製層：基本控製具有最高的控製優先級，當設備操作箱的控製方式手柄處於“手動操作”時，監控計算機和PLC發出的控製命令被屏蔽，現場設備可以在配電屏或控製櫃上實現手動操作與檢查。這些配電屏或控製櫃需提供基本的控製連鎖或聯動。5.軟件應用泵站自動化監控係統的上位監控由CloudControl組態軟件開發實現，建立獨立的、功能完善的雨水泵房和汙水泵房統一控製係統，具備集中監測、控製室，實現泵站的自動化運行控製功能，其中監控係統的主要功能包括實時檢測各項數據，定時打印數據報表，查詢曆史數據、報警信息、顯示流量曲線等。係統圖形顯示界麵泵站監控係統的地顯示界麵按功能分為主控平台，電站檢測，報警查詢，報表瀏覽，係統維護，係統運行時，首先進入主控平台界麵，該界麵可以顯示整個泵站所有設備的信息，點擊每個設備可以查看設備的詳細信息，電站檢測界麵可以顯示係統電氣連接網絡圖，報警查詢和報表瀏覽界麵可以查看報警情況和曆史數據實時數據的瀏覽曲線圖。以下是泵站監控畫麵圖：泵站監控畫麵示意圖在主控平台中包含泵站的所有汙水泵、雨水泵及格柵等的各類參數信息以及對各個泵、閘門及格柵等的操作。1、泵的啟停及主要參數： “機泵監測”窗口集中顯示了該泵的當前運行狀態、累積運行時間與次數、電流值、頻率值、轉速值、累積流量等參數信息；還能對該泵進行遠程啟停控製。2、閘門的啟停及主要參數： “閘門監測”窗口集中顯示了該閘門的當前狀態、累積運行時間與次數等參數信息；還能對該閘門進行遠程開關閘控製。3、格柵的主要參數： “格柵監測”窗口集中顯示了格柵的當前狀態等參數信息。4、 “雨水排放操作”及“汙水排放操作”窗口中包含了各種對雨水或汙水排放的操作模式。下圖為泵站監測界麵電站監測界麵示意圖數據采集本係統對過程數據自動進行巡回采集和存儲，數據采樣周期小於100ms，其中機組重要參數按性質分為兩大類。(1)開關類參數:這類參數來源是PLC，如：機組控製開機、停機，閘門開關等；(2)流量類參數：測量汙水和雨水流量，它們來自液位儀，流量計，雨量計。如：機組各項繞組溫度及軸承溫度等。上位機對於不同設備分別進行數據采集，對於PLC設備，使用時隻需添加設備並進行一些參數設置，便可實現信息傳送;。根據用戶要求進行不同的數據處理，動態顯示或者保存到數據庫中。報表報表是泵站管理的一項重要功能，係統要求上位機定時或召喚自動出報表，設計的報表包括：泵站所有機組的運行日誌；汙水和雨水流量統計報表(分為年、月、日統計報表)；故障報警報表等。6.結束語該係統具有完善的泵站監測和控製功能，滿足安全監視、控製調節及生產管理等多方麵的要求，現場運行穩定可靠、經濟節能，大大減輕了泵站運行人員的勞動強度。通過CloudControl組態的人機界麵具有強大的自動控製和數據管理功能，而且整個監控係統運行穩定可靠，為用戶的泵站泵站監控自動化提供了理想的信息化解決方案。