摘要：計算機監控系統和早期常規的自動化系統有著本質的不同，它具有響應速度快、大容量信息存儲和記憶、復雜運算和邏輯思維判斷、管理能力豐富、組網能力強等一系列優點。因此，采用計算機監控技術己經開始成為當前泵站自動化的熱門課題。本文闡述了利用PLC，實現抽水泵站自動控制，給出了泵站計算機監控和保護系統，大大提高泵站運行的安全可靠性。
　　關鍵詞：PLC，抽水泵站，自動化
　　
　　隨著國家水利事業的發展，我國的抽水泵站發展十分迅速，現代化程度也在不斷加大。但由于早期技術的限制，加上資金短缺、無法及時更新或改造，使得監控設備較為落后，管理水平低。隨著科學技術的不斷發展以及大中型泵站管理水平不斷提高，泵站電氣設備自動化控制程度要求越來越高。可編程控制器(PLC)，由于其使用靈活、功能強大、可靠性高等優點，目前已在水利行業的各個系統得到了廣泛應用。越來越多的泵站、水閘等水利設施都采用可編程控制器來組成控制系統，來實現自動化控制的要求。
　　一、抽水泵站自動控制系統結構
　　從目前采用計算機控制系統的泵站來看，常見的計算機控制系統類型主要有集中式處理系統和分層分布式處理系統兩種。
　　（1）集中式處理系統
　　集中式處理系統指將該系統的各種功能，如數據采集、數據處理、人機通信等均集中完成。這里既包括邏輯上的集中，同時也含有物理上集中的意思。
　　集中式處理系統是通過數據采集系統對水泵站運行過程及參數進行采集、處理、分析計算，并將結果用于控制水泵站的自動化運行操作和監督報警。該系統通常是全泵站只設置一臺或二臺監控計算機，對整個泵站進行集中監視、控制。
　　（2）分層分布式處理系統
　　分布式系統最基本要求是:多個分布的資源;統一的操作系統;資源獨立而又相互作用。可按功能、對象以及兩種方式結合構成應用系統。分層控制理論是20世紀80年展起來的一種新理論，它是控制系統理論的一個分支，是從控制論的角度來研究多個互相影響的系統的控制方法。它把“中央的控制中心”對“各子系統的控制中心”的監視，以及確定“各子系統控制中心”的控制方向問題提高到理論上來，從控制命令的產生、命令執行結果信息的反饋流向、被采集的信息上傳關系、各級的操作權限等來看，是一個典型的正置三角形的、至上級控制中心中央——地方模式的、帶有一定程度中央集權性質的系統。
　　PLC-“可編程控制器”作為一種工業控制設備，不僅能實現對開關量的邏輯控制，還具有數字運算、數據處理、運動控制、模擬量PID控制、聯網通信等功能，其控制具有高精確度、高可靠性且功能強大。
　　三、PLC在抽水泵站中應用
　　目前，該泵站裝設6臺機組，單機功率1600KW，2臺變壓器分別為7500KVA、5600KVA為泵站供電，并有廠用變壓器及輔助設備(油、氣、水系統)，現用PLC構成該站自動監視控制系統，并實現全計算機控制方式。配置該站的PLC系統過程如下:
　　（1）確定該站的控制方向及控制點類型
　　根據要求，該站控制(監視)目標為全計算機控制方式，這就要求所采節點參數要盡量齊全，即所涉及的監控點盡量進入計算機系統，以達到設計要求。
　　因該站控制操作及監視設備有各種開關位置信號，水位、壓力、流量、電壓、電流、功率等參數，故選用的模塊包括各種開關量輸入、輸出模塊，模擬量輸入模塊，當然要有系統必須的電源模塊、CPU模塊及網絡通信模塊。
　　（2）計算各類型參數點數
　　計算參數點數的目的是為了選用各類模塊的數量及便于組盤計算各類型參數點數時，一般是分類型進行統計，對于機組，可分機組進行統計，其它設備如主變和輔助系統單獨計算。
　　（3）確定采用的PLC類型
　　對于參數較多，宜選用應用成熟的便于組成大型系統的PLC，如參數較少的，可采用一些專用小型PLC。如用模塊化系統，需確定采用的模件I/O點數，對應即可算出模件數量及對應的CPU和POWER模塊的類型。
　　(4)工程組盤
　　因PLC模塊均為標準化結構，其尺寸大小一般按IEEC標準組盤，所有，在模件數確定后，即可在標準化盤柜上安裝接線。一般大型泵站兩臺機可組成一個盤，公用設備組成一個盤。對于中小泵站可根據不同容量及控制監視要求適當縮小規模。
　　(5)系統安裝調試
　　根據設計圖紙及功能要求將監控柜與外圍設備(各類控制開關節點、變送器、傳感器、電磁閥等)連接起來后，便可進行系統調試。也就是進行系統流程編制和調試(實際上，流程的編制可提前進行)。調試是一個反復過程，在調試中，發現問題及時改正，有不合適的或有死循環的流程，在調試中亦能得到糾正和改進。
　　(6)統試運行
　　在完成系統調試后，確認接線無誤，可送電進行系統試運行，此時，通過網絡在上位計算機可監視到各個參數情況，亦可利用直接與PLC的CPU連接的編程器或其它編程終端(如PC機)監視流程執行情況，如模擬機組試運行時，可觀測到各節點的動作情況，從而判斷流程的正確與否。
　　(7)系統開機運行
　　一般情況下，在經過反復調試和試運行后，確認無誤，可讓機組帶負荷運行72小時，以檢驗系統的可靠性、穩定性、可操作性等。至此，由PLC構成的監控系統就算完成了。
　　四、PLC流程的編制
　　PLC流程的編制有兩種方式，從硬件上有編程器編程方式和PC機編程方式，從編程語言上有指令碼方式和梯形圖編程方式。一般情況下，編程器采用指令碼方式，PC機采用專門軟件梯形圖編程。相對來講，用PC機編程更直觀，易于掌握，修改、調試亦方便，不像編程器那樣要記很多的代碼。但其缺點是要占用PLC更多的內存。
　　4.1編制主程序、開入量采樣通信程序
　　在該PLC編程環境下，可通過選取Create分別建立主程序(Mainprogram)、開入量讀取程序(Storedio)等，然后在相應的編程界面下編制程序(采用梯形圖編程)。
　　4.2子程序的編制
　　當用PC把流程梯形圖編制好后，可以灌入PLC。具體操作為:關掉PLC電源，用連接線將PC串口COMI與PLC相連，然后打開PLC電源，在PC中調用編程程序，將編制好的流程灌入(傳送)至PLC中，然后可在PC機上觀察到系統各節點的狀態情況。
　　同樣，如果PC中流程丟失，亦可以將PLC中流程傳到PC中。在流程灌入PLC后，可以對流程進行在線模擬運行，以察看流程運行情況是否符合要求，如不符合，可以在線進行修改。同時，在模擬運行過程中，對暫時有些不滿足條件的位置節點，可強置其為0或1
　　(PLC中用0和1表示位置節點的開和斷位置)，以模擬實際情況，以察看流程的正確與否。
　　總之，PLC編程的靈活、多樣，有多種實現真空破壞閥自動控制程序的設計方法，PLC另外具有以下特點：1．使用方便，硬件配套齊全。2．工作速度快。3．通用性、適應性強。4．可靠性高，抗干擾能力強。5系統的設計、安裝、調試工作量少。6．維修容易、方便。7．體積小，能耗低。
　　五、結束語
　　自PLC系統在該泵站投入運行以來，水泵和閥門的工作準確率大大提高，減輕了監護人員的工作壓力。同時也縮短了工程的開發和維護周期，提高了系統的可靠性和穩定性，節省了工程的開發費用。另外，也為國內泵站的自動化建設提供了很好的參考價值。PLC推廣應用在我國也得到迅猛發展，正給我們的日常生活和工作生產帶來越來越多的方便!
　　
　　
　　
　　參考文獻：
　　[1]蔡乃康.PLC在“無人化抽水泵站”中的應用[J].應用能源技術,2001,(05)
　　[2]鄭俊杰.小議可編程控制器的程序設計[J].礦山機械,2005,(01)
　　[3]梁超英，水電廠無人值班與計算機監控系統[J]，水電能源科學2000V01.18No.1
　　[4]黃去龍，可編程控制器教程[M]，科學出版社2003.8月第一版