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基于PLC的加压泵站远程监控系统的应用

城市高楼越来越多,高层住宅供水依赖小区加压泵站。小区加压泵站监控系统是城市供水远程监控与调度管理系统中的子系统。通过PLC远程监控系统,调度中心工作人员可以远程监控小区加压泵站设备工作情况,及时发现故障,提高供水服务质量。

加压泵

加压泵站PLC远程监控系统的需求分析

在值班室设监控中心,并配一主控柜,可实现与阀门控制屏及压力报警屏的监控功能。实现接收电动阀门的开阀、关阀及停阀命令;采集各个阀门的位置状态及机组进出水口处的压力。

远程状态下,监控中心可实现与高压变频器及高压开关柜的通信。实现远程给定高压变频器运行频率,接收变频器开机、停机命令;采集的数据主要有高压变频器的运行频率、设定频率、输入输出电压、输入输出电流;高压开关柜内综合保护装置中的各种参数,例如线电压、相电压等。

监控中心可实现2台机组的温度采集功能。每台电机采集的参数包括电机定子温度、转子温度、轴伸端轴承温度及非轴伸端轴承温度。

PLC远程监控系统不仅具有远程机组控制、监测、自动采集的各项运行数据功能,而且具有实现数据实时显示、报警、存储、曲线、查询、汇总、打印输出及报警功能。这样在简化开机启动流程的基础上,降低了劳动强度,大大提高了工作效率。

PLC远程监控系统针对加压泵站的工作结构

PLC远程监控加压泵

监控系统按照分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便的设计思想,分别实现对现场数据的采集和水泵机组的启停控制。系统由2层结构组成,分别是管理层和现场层。管理层为工业计算机,其主要作用是与控制层的PLC通信,获得生产过程所需的数据,显示工艺流程,提示报警,生成报表并支持报表打印。现场层为现场设备,是控制系统信号的提供者,如水泵电机内温度传感器、压力传感器、阀门到位信号等。

PLC远程监控系统的通信平台

无线通信:每个加压泵站与调度中心之间通过工业以太网、3G、Wifi等通信,调度中心、泵站监控中心、各职能部门之间通过局域网通信,监控系统中的网络通信功能主要由以太网通信模块和串口服务器来完成。前者主要实现将主控柜内CPU处理的数据通过TCP/IP协议传入工业计算机,它采用全双工通信方式,通信速率高达100Mbit/s。监控系统采用串口服务器,它提供串口转网络功能,能够将RS485串口转换成TCP/IP网络接口,实现RS485串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能,连接网络进行数据通信,这样极大地扩展串口设备的通信距离。高压变频控制柜及综合保护装置就是通过该设备实现局域网内的数据共享功能。

基于PLC的加压泵站远程监控终端的功能特点

◆ 采集进站管道压力或清水池水位、出站压力、出站流量。 
◆ 采集每台加压泵启停状态、工作电流、工作电压、电能等电参数。 
◆ 采集配电室各路开关状态、电能等。 
◆ 无线通信时,图像监视泵站全景、电气室、泵房等重要工位。 
◆ 支持加压泵启动柜手动控制、自动控制、远程控制加压水泵的启停,控制模式可切换。 
◆ 依据供水压力和水泵运行时间,智能选择水泵投入运行。 
◆ 电流过大、缺相、水位过低过高、控制柜保护、配电室故障、闲人进入等情况发生时,立即上报信息。 
◆ 支持光纤通信、局域网通信、GPRS、短消息等无线通信方式。 
◆ 存储、显示、查询泵站监控数据及工作参数。 
◆ 支持多路图像监控。(有线通信方式) 
◆ 支持就地、远程维护测控设备。

基于PLC的加压泵站监控中心主要功能

◆ 远程监测各加压泵站水池水位或进站压力、出站流量、出站压力。 
◆ 远程监测加压泵组的工作状态、电流、电压、保护状态、工作模式。 
◆ 远程切换水泵的控制模式,远程控制加压泵组水泵的启停。 
◆ 无线通信时,支持视频在线监视泵站全景、电气控制室等重要工位,视频可回放。 
◆ 现场出现电流电压超限、水位超限、设备保护等状况时,监控中心可声光报警。 
◆ 支持各种监测信息、控制信息、报警信息、操作信息的存储和查询。 
◆ 生成各种数据报表及数据曲线。