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1、 浅谈自动控制在排水系统功能补强改造的应用 摘要：市政、工厂的给排水系统可靠性是保证生活、生产正常运行的重要保证，一般排水控制系统通常由泵坑、泵体、阀门、管路、控制系统、监测系统及附属设备等组成，在一定条件下实现水泵启停控制，这是一种较粗略的控制方式，很多过程状态无法掌控，存在一定的隐患。而在实践工作中水泵控制需要更加精细化的过程监控和数据掌握，本文提出了改进措施，达到了提前预防、减少事故的发生。关键词：排水；PLC；预警；界面；功能补强1概述较常见的排水系统由污水排水系统和雨水（废水）排水系统组成（本文以一公司生产现场举例），污水（生产污水、粪便污水、盥洗污水等）经过排水泵提升后排入地面化粪
2、池，通过化粪池处理后排入城市污水管网系统；废水（消防废水、冲洗废水、生产废水等）和雨水经排水泵提升后，分别排入城市污水和雨水管网系统。2排水系统控制及改进措施2.1排水系统控制原理排水泵一般采用PLC控制，现场设置控制箱，采用浮球或超声波液位器进行监测，可以自动控制和现场手动控制，达到启、停泵的功能，在监控界面上有水泵启停、（部分）报警信息显示。一般情况下设排水泵两台，依次轮换工作，平时互为备用，消防或必要时两台同时工作。2.1.1控制方式分为手动和自动两种2.1.1.1手动：通过控制柜面板上的手动起、停按钮，实现水泵的起、停控制。手动控制一般用于设备检修和调试阶段。2.1.1.2自动：由PL
3、C根据液位检测信号自动控制水泵的启停，紧急情况下可在监控界面上进行远程启停泵操作。2.1.2水泵的自动控制逻辑设置超低水位、停泵水位、第一台泵启泵水位、第二台泵启泵水位（同时为超高报警输出水位）共四个水位。实现主备互换启停控制及报警。2.1.3现场显示功能控制柜除了设指示灯显示设备运行和故障状态外，还设置一个与PLC配套使用的液晶显示屏，实时显示液位、查询和修改系统参数等。2.1.4保护和报警功能2.1.4.1控制系统对水泵电机配置完整的控制、保护、测量功能。2.1.4.2在水泵运行过程中出现故障时发出声光报警，并停止故障水泵的运行，自动投入备用水泵运行，实现远程监控；当故障解除消失后，相应的
4、故障指示灯灭。2.1.5监控功能在监控界面上，有水泵的启停、简单的报警显示界面，也具有远程控制功能。2.1.6控制、监测的优、缺点2.1.6.1优点布线、控制逻辑简单、程序维护方便、显示页面单一、成本低、易操作。2.1.6.2缺点缺少数据存储及分析、报警信息有限、报警级别未分明、缺失设备运行状态过程监测、界面显示信息有限、缺少数据统计、现场状态无法及时掌控、大多故障需到现场确认等。2.2在线监测功能补强介绍对于一些重要工程、现场，以上的控制方式已经不能满足生产工作的需要，若排水不及时、水泵故障或水泵运行状态监测不到位，水泵参数及相关信息未预警等，都会导致一系列严重的后果。因此针对生产实际需要及
5、现有的缺点进行功能补强改造。在线监测功能补强主要在原来控制、监测基础上再次根据水位、水泵、阀门、工作状态及时间等信息综合考虑运算，给出不同水泵更多状态进行综合预警和增加重要级报警信息，提前进行快速指导。2.2.1通信监控系统采用AB7006网关与给排水系统ModbusRTU协议通讯，使用RS485接口进行数据传输。USB转RS232数据线、RS232转RJ11数据线，调试时一般使用ModScan和ModSim两个软件。2.2.2根据报警重要程度共设三类报警，分别以不同颜色进行显示。一级红色报警及显示；二级橙色报警及显示；三级黄色报警及显示。2.2.3水泵PLC监控参数如下表（只例举部分内容）：
6、2.2.4在监控系统上面的监控参数如下表（只例举部分内容）：（1）水位上涨过快：BAS系统每分钟采样水池水位，若水位上涨率8cm/min，即当前采样时刻与上一采样时刻水池水位之差8cm，且延时时间（5秒）内，水位上涨率仍8cm/min，则报警点位置“1”，否则置“0”。（2）两台及以上水泵故障：排水泵控制箱采用一控二、一控三的方式时，两台及以上水泵均故障，且水池水位超高水位报警，则报警点位置“1”，否则置“0”。单台水泵故障判定条件：水泵漏水故障、过载故障、超温故障、综合故障逻辑或关系，0：无意义1：故障。（3）类通信故障：BAS与给排水系统接口通信中断，且通讯中断前水池水位超高报警或水泵全启
7、。（4）类通信故障：BAS与给排水系统接口通信中断。（5）水泵全启后水位仍上涨：水泵全启，且延时时间（15秒）内，水池水位偏移量+5cm，则报警点位置“1”，否则置“0”。（6）水位满量程：水池水位超过超声波量程（超高水位报警阈值+10cm），则报警点位置“1”，否则置“0”。排水设备的状态和报警信息以及水泵在线监测信息上传到监控系统中。2.2.5在监控系统界面上水泵在线监测功能如下（只例举部分内容）：（1）水泵在线监测专用报警页面，按照“日期”、“时间”、“地点”、“系统”、“优先级”、“报警名称”、“报警类型”、“报警描述”等字段显示报警信息，所有报警可按字段进行筛选和查找。鼠标左键双击报
8、警，可跳转到相应给排水设备页面。（2）报警描述字体、颜色与报警栏保持一致。（3）监控系统报警栏三行最新的报警中显示水泵在线监测1级报警信息，实时报警总览图、历史报警总览图显示所有水泵在线监测报警信息。（4）鼠标左键点击水泵图元，弹出水泵属性框，显示以下内容：静态信息：设备编号、安装位置、箱柜编号等。动态信息：每台水泵运行状态、远程/就地转换开关状态、累计运行时间、故障次数等。告警信息：水泵一级报警和二级报警状态。设备检修管理：水泵的运行、故障数据操作功能。2.2.6显示、设置界面3结束语给排水系统的可靠性是工厂安全运行的重要保证，只有完全把控了给排水运行过程，对所有状态、参数控制及时预警，及时处理，降低故障率，才能保证给排水系统稳定、安全、运行。Reference：1张幼知，绿色建筑给排水系统设计中的节水措施研究J.住宅与房地产，2017（17）：87.2江杰，电器工程及其自动化的发展现状分析及其发展趋势J.化工管理，2017（14）：102-103. -全文完-
