略談供水泵自控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
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1自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)供水泵站工藝流程和總平面布置，結(jié)合電動(dòng)機(jī)控制中心柜的位置和供配電范圍，按照控制對(duì)象的區(qū)域、設(shè)備量，以就近采集和單元控制為劃分區(qū)域的原則，供水泵站變配電設(shè)置一中央控制室，由可編程控制器（PLC）及自動(dòng)化儀表組成的檢測(cè)控制系統(tǒng)———現(xiàn)場(chǎng)控制站（LCS），對(duì)泵站各過(guò)程進(jìn)行分散控制；再由通訊系統(tǒng)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成的控制系統(tǒng)———控制室，對(duì)泵站實(shí)行集中管理。作為分控站與上級(jí)調(diào)度的中心控制室之間由工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意如附圖。監(jiān)控層配備2臺(tái)電腦作為操作員/工程師站，配置1臺(tái)3kVA的在線式UPS，確保系統(tǒng)的不間斷供電，配置1臺(tái)激光打印機(jī)，以滿足日常工作需要。
技術(shù)參數(shù)：頻響范圍：（0～20）kHz（-3dB）；測(cè)量范圍：（0～2.0）mm；探頭直徑：Φ14mm；探頭牙距：1.5mm；平均工作位置：約3mm（大軸軸向位移除外）；靈敏度：-8mV/μm；線性度：±1%；工作溫度：（-10~+125）℃；電纜長(zhǎng)度：最大1000m；供電電壓：DC（15~55)V；專用鎧裝電纜：5m；大軸軸向位移探頭工作位置：約5mm；特殊定制：防水防油。
2.1振動(dòng)速度傳感器
對(duì)于振動(dòng)傳感器的選型應(yīng)綜合考慮最低測(cè)量頻率和傳感器穩(wěn)定性，同時(shí)綜合考慮傳感器的相頻特性。技術(shù)參數(shù)：參考靈敏度（2Hz）的標(biāo)準(zhǔn)誤差：<±2%；幅值頻率相應(yīng)偏差（1～150）Hz：±6%；幅值線性度：±1%；量程：4mm（±2mm）；靈敏度：8mV/μm（8V/mm）；溫漂：0.1%/℃；輸出：（1～5）V或者（4～20）mA；響應(yīng)頻率：（0.5～200）Hz，3dB；工作電壓：DC（15～55）V；防護(hù)等級(jí)：IP65；特殊定制：防水防油。
2.2系統(tǒng)的抗干擾措施
信號(hào)采集單元應(yīng)采用進(jìn)口鋁合金機(jī)箱，具有抗電磁輻射結(jié)構(gòu)；與外部系統(tǒng)的連接采用光電隔離技術(shù)；上下位機(jī)采用光纖通信，提高通信質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用互為冗余的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)；模擬信號(hào)采用4線差分輸入方式，高共模抑制比，屏蔽線機(jī)柜側(cè)應(yīng)采用接地措施，充分抑制引線干擾；振動(dòng)擺度傳感器安裝時(shí)安裝應(yīng)牢固；應(yīng)采用工業(yè)級(jí)芯片或模塊，減小溫漂和時(shí)漂；選用大信號(hào)輸出傳感器，增強(qiáng)信噪比；信號(hào)采集箱內(nèi)電路設(shè)計(jì)應(yīng)采用多種抗干擾技術(shù)；應(yīng)采用在線式逆變電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電源的抗干擾濾波，保證交流電源的品質(zhì)。
3結(jié)論
燈泡貫流式機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，Tw/Ta值較大，具有適用水頭低、過(guò)機(jī)流量大以及效率高等特點(diǎn)，廣泛用于開發(fā)低水頭水力資源。本文結(jié)合大容量、高水頭的燈泡貫流式機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的特點(diǎn)，提出燈泡貫流式機(jī)組在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選型及測(cè)點(diǎn)布置的優(yōu)化方案，并成功進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)改造，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。目前運(yùn)行效果良好，可為同類型機(jī)組在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改造提供借鑒。
作者：歐金潘 單位：福建省莆田市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院