李学艳　李倩　李洪为

[摘 要]本文主要介绍此次尔王庄暗渠泵站更新改造后，新的自动控制系统运行情况，并作简要分析。

[关键词]自动控制系统 PLC

中图分类号：TV698.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0237-01

随着现代科技的不断发展进步，自动控制系统在工农业生产的过程中占有越来越高的地位，而PLC（可编程序控制器）是自动控制系统中的重中之重，第一台PLC自1969年问世以来，经历了近40多年的发展，PLC的种类在不断地更新，应用领域也在不断地扩大。目前，PLC的应用已经成为现代化设备的象征，并且PLC已经成为工业控制的主要手段和重要的基础控制设备之一。本文通过暗渠泵站更新改造，对自动控制系统在暗渠泵站的应用进行简单分析。

1.自动控制系统简介

自动控制系统主要指是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。自动控制系统是实现自动化的主要手段，简称为自控系统。

2.自动控制系统组成

自动控制系统主要由以下四个环节组成：控制器，被控对象，执行机构和变送器。

3.自动控制系统分类及主要应用范围

3.1 按控制原理分类：

自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

3.1.1 开环控制系统

在开环控制系统中，系统的输出只是受到输入的控制，控制的精度和抑制干扰的特性都相对较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统，由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于化工、机械、装卸运输等过程的控制以及生产自动线。

3.1.2 闭环控制系统

闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。

4.暗渠泵站自动控制系统介绍

暗渠泵站此次自动控制系统改造所使用PLC装置为施耐德PLC，在使用中起到的作用主要为：对运行及停运的各个设备进行状态及数据的实时监控，实现各设备的开环、闭环操作，对运行中的设备进行自动保护等。

4.1 监控对象：

18面高压开关柜，14台综保，10台主电机，10台励磁柜，10台电动蝶阀，10台冷却风机，10台冷却水电动蝶阀，40台示流器。

4.2 实现功能：

10台主机泵按流程自动开机、关机；电机运行过程中由于定子过流、低电压、电机过负荷超过一段时间、速断、零励磁、电机18个点温度中3个点温度同时过高、综保柜断电产生急停，并按急停流程自动关闭设备。

4.3 开机流程：

此流程由每台机组电机对应的PLC实现。

4.3.1 进入开机流程条件：

当所有设备为远程状态；被控机组已上电；机组主机为停机状态；停机流程已执行完毕；操作员下发“开机”指令。

机组主机合闸需要7个必要条件，可调节叶角机组叶角在最低负角度、蝶阀开满度、开机条件示流器到位（每台机组主机的4个示流器同时有流量）、冷却风机开机条件状态、机组励磁条件状态、储能开关到位信号、开关柜合闸回路正常信号。所以，在开主机前PLC必须控制这7个条件满足，如果在控制过程中，由于设备发生故障而产生报警，PLC会提供多种处理方案，由控制人员于上位机选择。自动控制可以使7个开机条件并行实现。

4.3.2 开机流程如下：

首先检查综保柜没有跳闸故障；然后判断所有设备为自动控制状态，如果有设备为手动状态，PLC上报哪个设备为手动状态，开机流程结束；如果所有设备为自动状态，则流程继续进行。然后判断手车是否在运行方式位置，如果是实验方式，则跳开开机流程，可单独打开任何设备。如果为运行方式，则由操作人员核实前池闸门是否提起，如果没有提起，跳出开机流程；如果已提起，PLC同时检测开机7个必要条件，如果这7个条件同时满足，则再次提示操作人员是否开机，此时可以选择取消开机，进入取消开机流程，PLC自动控制关闭已打开设备，开机流程结束；如果7个条件中有故障产生，则进入选择开机故障处理流程，操作人员选择继续开机或者选择取消开机并关闭已开设备。

4.4取消开机流程：

此流程由每台机组电机对应的PLC实现。

进入取消开机流程条件：当所有设备为远程状态，操作员下发“取消开机”指令。取消开机是在开机流程中可以发出的，是为了终止开机流程，并关闭已开设备。

取消开机流程如下：

进入取消开机流程后关闭已开设备。可调节叶角机组：如果到-6度，结束此线程；如果没到，调叶角电机至-6度。冷却风机：如果停止，结束此线程；如果运行状态，停冷却风机。冷却水电动阀：如果关到位，结束此线程；如果没到位，关冷却水电动阀到位。机组励磁柜：如果停止，结束此线程；如果运行状态，停励磁柜。取消开机流程结束。

4.5关机流程：

此流程由每台机组电机对应的PLC实现。

进入关机流程条件：当所有设备为远程状态；机组主机为运行状态；操作员下发“关机”指令。

机组主机正常分闸的两个必要条件是开关柜分闸回路正常信号和叶角调至-6度，主机分闸后需关冷却风机，励磁柜分闸，5min后关闭冷却水电动阀（如果在5min内操作人员发出开机组主机指令，则取消关冷却水电动阀，执行开机流程）。

关机流程如下：

首先，检查开关柜分闸回路正常信号；同时检查叶角在-6度，如果不是，调整叶角至-6度；叶角调至-6度后，关闭机组主机；确认机组主机已关后，同时，由综保柜关闭冷却风机、励磁柜电源；延时5min（如果在5min内操作人员发出开机组主机指令，则取消关冷却水电动阀，执行开机流程），关闭冷却水电动阀，关机流程结束。如果机组主机分闸后，综保柜没有关闭冷却风机/励磁柜电源，则由PLC自动控制关闭；如果PLC也无法关闭，则报警。

4.6紧急停机流程：

此流程由每台机组电机对应的PLC实现。

进入紧急停机流程条件：当所有设备为远程控制状态、机组主机为运行状态，操作员下发“紧急停机”指令。

紧急关机流程与正常关机流程的差别在于，紧急关机不管叶角是否到-6度，先关闭机组主机，再处理其它设备。

首先再次确认下发“紧急停机”指令，如果取消，则退出“紧急停机”流程；如果确认，则关闭机组主机。核实电机分闸后，同时调叶角电机至-6度、停冷却风机、励磁柜分闸，5min后关冷却水电动阀（如果在5min内操作人员发出开机组主机指令，则取消关冷却水电动阀，执行开机流程）。紧急关机流程结束。在此流程中，如果产生设备故障，则在上位机显示报警。

4.7故障跳车流程：

此流程由每台机组电机对应的PLC实现。

进入故障跳车流程条件：当所有设备为远程状态，由于综保柜发出“故障跳车”指令。

由于故障跳车，首先检查电机已分闸，然后同时调叶角至-6度、核查励磁柜和冷却风机已关（如果没关，由PLC自动关闭这两个设备），延时5min关闭冷却水电动阀（如果在5min内操作人员发出开机组主机指令，则取消关冷却水电动阀，执行开机流程），关机流程结束。在此流程中，如果产生设备故障，则在上位机显示报警。

5.结语

该项目为尔王庄暗渠泵站建立了泵站自动控制系统，全面实现了泵站的自动化管理。改造后的泵站控制系统将实现对暗渠泵站18面高压开关柜，14台综保，10台主电机，10台励磁柜，10台电动蝶阀，10台冷却风机，10台冷却水电动蝶阀等设备的操作，并对运行及停运的所有设备进行实时保护与监控，达到了预期的效果和目的，为安全输水提供了可靠保障。

参考文献

[1] 段玉生，PLC控制的自动化系统——仿真与实现，清华大学出版社，2012

[2] 任胜杰，电气控制与PLC系统，机械工业出版社，2013

[3] 陈建明，电气控制与PLC应用，电子工业出版社，2014

[4] 王万强，工业自动化PLC控制系统应用与实训，机械工业出版社，2014