泵站自动化改造技术的探讨徐国谦摘要：主要对泵站自动化改造施工展开了探讨，对原系统拓扑结构和存在的问题进行了详细阐述，并提出了泵站自动化改造技术措施，以期为有关方面的需要提供参考和借鉴。关键词：泵站；自动化改造；水利设施；LCU：TV675：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.131泵站是我国水利设施的重要组成部分，但其自动化程度并不高。因此，为了确保泵站的施工质量，需要重视泵站的自动化改造，并采取有效措施做好相应工作。1原系统拓扑结构及其存在的问题原自动化系统中每台机组的LCU单独配置了1套施耐德Quantum系列PLC，每台机组闸门的LCU单独配置了1套Premium系列PLC，高低压开关柜、清污机、皮带机、渗漏泵和检修泵等公用设备各配置了1套公用PLC。此外，还配备了1套技术供水泵PLC、1套消防供水泵小型PLC，均通过以太网与监控主计算机通信。机组闸门LCU属于电气部分，与PLC共用一台控制柜。机组LCU与机组闸门LCU通过PLC内部网络通讯，由于机组闸门电气控制柜长期放置在室外，饱受日晒雨淋，电气元件损坏严重，故障频发，造成机组开停机时闸门无法正常联动；加之原机组闸门开度传感器也存在各种问题，且因厂家停产而无法提供备件、改造方案造价高。因此，选用WDC-31闸门开度仪作为替代产品。主机组的温度采集巡检仪使用的温度采集装置的通讯速度慢，常死机，进而造成通讯失败。负责监控高低压开关柜、清污机、皮带机、渗漏泵、检修泵的公用PLC中的通讯模块长期运行，常死机，进而造成通讯失败。原系统中的监控软件采用WEBACCESS4.5。目前，泵站已无法实现设备自动化控制操作，为泵站的安全运行埋下了巨大的隐患。针对泵站的实际情况，考虑拆除闸门电气柜的PLC控制部分，将闸门测控信号合并至室内的机组LCU柜内；机组温度采集使用PLC的温度RTD模拟量模块替代温度采集装置；在重新配置硬件的基础上优化控制单元触摸屏软件、PLC软件和站控级上位机软件。2技术改造方案的提出和实施2.1原自动化系统拓扑结构的改造1～5号机组LCU、公用LCU采用140CPU65150型CPU，1～5号机组闸门LCU和其他辅机LCU采用TSX573623A型CPU，监控主机采用配置较低的研华工控机，上位机监控软件采用WEBACCESS4.5，具体如图1所示。虚线框中为本次改造部分。图1某泵站原自动化系统拓扑图2.2升级改造后系统的软、硬件配置图2改造部分拓扑图由图2可见，每台机组LCU在增加了机组闸门部分的信号后，原系统中的开关量输入输出模块、通讯模块和模拟量模块数量都需要扩展，各机组LCU中增加2块16点开关量输入140DDI84100模块、1块16点开关量输出140DDO84300模块、1块TSXETG100网关模块和3块8路140ACI03000温度模拟量模块。TSXETG100用于将泵组闸门输入输出信号接入到泵组LCU中，并通过TSXETG100与闸门开度仪WDC31通讯，温度模拟量模块用于将机组温度发送至相应机组的LCU中。公用LCU中增加2块TSXETG100网关替代原通讯模块、各类保护装置和通讯仪表。TSXETG100网关实现了MODBUS串口协议与MODBUSTCP、网协议的转换，简单、经济地将系统中闸门开度仪、保护、仪表装置的RS485信号集成到泵站的以太网架构中，分别经公用PLC、机组PLC与监控主机通信。监控主机选用上架式施耐德HMIRHAPP00H型，主要配置为PentiumDuo2.6G、4G内存、可抽取式250G×2个双硬盘冗余、双以太网。上位机监控软件采用WEBACCESS7.0升级改造系统。改造后的系统控制方式分为三级，按优先级由高至低依次为：①现地手动控制。操作员在设备现场通过按钮或开关直接启动、停止设备。②现地控制单元控制。操作员通过设置在现地控制单元内的人机接口启动、停止设备，监视设备启动或停止的过程。③站控级控制。操作员在控制室内通过监控主机发布启动/停止设备的命令至现地控制单元，由现地控制单元完成相关控制操作。操作员也可通过监控画面监视设备的启动或停止过程。经硬件改造后的机组现地控制单元LCU负责对主机组、辅机、变配电、主机组闸门等设备进行就地测量、监视，并向监控主机发送各种测量数据。同时，接收监控主机发来的控制命令和参数，完成控制逻辑的实施；站控级计算机可实现全站的运行监视、事件报警、数据统计和记录、与上级系统通信...