基于ABBAC500系列可编程控制器PLC的泵站监控系统解决方案0.PDF

基于 ABB AC500 系列可编程控制器(PLC)的泵站监控系统解决方案 摘要: 针对泵站自动控制系统运行的一般特点, 提出了采用 ABB AC500 系列可编程控制器 在泵站监控系统中的应用方案，该方案成本低,管理、维护和操作简单易行。工程实践表明， 采用 ABB AC500 系列可编程控制器组建工程项目能获得高可靠性、高性能、高性价比等优点， 具有较好的经济效益。 关键词：可编程控制器；控制系统；AC500 系列；泵站控制 0 概述 通常泵站(如输水泵站、污水泵站、海水淡化泵站、灌溉、冲洗泵站等)配置有动力、电 气、检测等机电设备系统，控制逻辑复杂，体系结构庞大，管理要求严格。泵站计算机监控 系统是集监视、控制、测量、保护、管理等于一体的计算机综合自动化系统，主要对全站泵 组、电气系统、公用油、水、气系统、闸门控制系统、励磁系统及直流系统进行有效监视和 控制，保证泵站更加安全、可靠、经济地运行，实现泵站“无人职守、少人值班”的目标， 并能通过网络实现将泵站运行数据和状态实时上传至上级主管部门。 基于 ABB AC500 系列 PLC的泵站监控系统，实现了稳定、可靠、实时的泵站监控和管理， 对整个泵站系统的控制操作、数据采集和信息的实时性、准确性、完整性和统一性。 1 控制原理 由于水泵电动机的直接起动和停车都将引起转矩突变而导致水流冲击和电流冲击。水流 冲击使水泵系统产生喘振和噪声，严重时使管道和管道支架振动，甚至使管道和阀门破裂； 电流冲击则有可能危及接触器等电器设备安全，另外冲击电流可转化为冲击转矩，影响传动 机械的使用寿命。采用软起动器取代常规起动装置解决上述问题，为了减少设备投资，提高 软起动器的利用率，可采用以ABB可编程控制器(PLC)为控制核心的、一台软起动器控制多台 电动机的接线方式。某典型泵站的单台多机式接线如图1 所示。 图1 单台多机式接线图 控制过程如下：采用ABB AC500系列PLC作控制系统核心，可灵活地控制泵站的水泵电动 机组的运行，不仅可实现严格的一定顺序的机组起停控制，也可由现场值班人员根据实际需 要确定起停机组、起停台数、起停次序。操作简单、快捷。 2 系统组成 本泵站监控系统采用分层分布开放式系统，设泵站级和现场控制单元组。泵站自动化监 控系统由1个泵站控制室、10个现场控制单元组成。现场控制单元主要设备为ABB AC500系列 PLC，分别对9泵机组及1套辅助设备的运行工况、状态、参数进行采集，并根据操作规程及 经济运行工作情况进行分散控制；泵站控制室对整个泵站控制系统进行集中管理。泵站控制 室监控系统与现场PLC控制站之间通过高速的、实时的工业以太网进行数据通讯。通讯速率 为100Mbps，传输介质为光纤。如图2所示。 图2 泵站监控系统拓朴图 2.1 泵站中央控制室 系统泵站控制室配置2套主机兼操作员工作站、1套工程师站、1套通讯处理计算机、1 套语音报警设备、网络交换机和光电转换设备、两台网络激光打印机、1套GPS时钟系统、1 套中控室控制台。其中，两台操作员工作站互为热备方式工作，对整个泵站监控系统的数据 库维护和管理工作（正常时，一台为主机，完成监视控制任务，另一台为备用，可进行正常 监视；当主机故障或退出时，备用站可自动或手动升为主站工作，完成监视任务。） 2.2 泵站现场控制单元 暗渠泵站监控系统共有10套现场控制单元，其中泵组9套（每台泵组设置1套），公用1 套。每套泵组的主要设备采用ABB公司AC500系列PLC ，配置一台10.4’彩色触摸屏为人机 接口设备，安装1套主泵电机微机继电保护装置，1套微机温度巡检与保护装置，1套多功能 智能电度表，以上设备与PLC进行通信。 泵机组PLC设