自動化水泵供水控制系統研究

馬培華

上海凱泉泵業（集團）有限公司烏魯木齊分公司，新疆烏魯木齊 830000

自動化水泵供水控制系統研究

馬培華

上海凱泉泵業（集團）有限公司烏魯木齊分公司，新疆烏魯木齊 830000

隨著電力自動化技術的發展，自動化控制技術已經涉及到各個領域，本文主要探討了自動化水泵控制系統的設備應用以及其重要水泵控制環節。

.電力自動化技術；自動化水泵控制；水泵控制

1 水泵自動控制

化工企業、礦業、居民生活區都離不開水。對于水的自動化控制，可以有效的提高企業的工作水平和居民的生活水平。隨著電子信息技術以及電力技術，計算機技術的發展，水泵的供水系統的自動化控制有了新的含義。

水泵自動化控制除了包括供水時間、供水水位、供水流量的控制外，還應該包括企業用電負荷控制、泵閥的聯鎖開啟關閉控制、水泵的運控制、對水泵作業現場各種數據參數的實時監控控制、對企業能源用電高低峰期統計分析控制，除此之外應該使其能夠與計算機結合完成水泵系統的遠程控制作業情況，水泵控制工作室計算機統計分析當前水泵作業工作環境數據，將這些參數傳送到水泵控制系統中去，使其能夠自動對水泵的流量進行控制或者是水泵電機的運轉進行控制。

為了能夠實現自動化管理，水泵的自動化控制系統在設計過程中應該滿足擴展性強的特點，可以根據企業的需求，隨時增加控制節點。

除此之外還應該控制好安全控制工作，比如說在水泵出現軸承超溫或者是電機運轉出現故障或者是水泵流量有限時，為了避免由于以上原因影響企業產品生產質量，應該在控制室給予提示或者是報警。

對于某些水廠企業來說，水庫的存水量是應該有個限定值，如果當前的水位達到了最小下限值，自動控制系統也應該做出提示，或者是減少作業水泵的數量，異或者是當前水位的庫存量達到企業的最大上限值的時候，系統也應該發出警報，或者開啟多個水泵同時作業。

在對水泵作業現場進行監控的過程中，我們需要得到一些實時參數，以此來確認當前水泵是否處于正常的工作狀態之下，這些參數主要為包括水位、水泵流量、電機電壓、電流、閥門壓力、作業溫度以及閘閥開啟度等。通過這些數據，可以對水泵的效率以及電耗情況進行分析，確保整個系統能夠在一個經濟的環境中運行。

2 自動控制水泵系統

隨著電信技術以及電力技術的發展，水泵的自動化控制已經走向模塊化，每一個模塊是一種設備或者是多個設備的組合構成，所以在進行自動化水泵的控制設計過程中，主要選擇的是控制設備以及注意企業在水泵應用中的主要作業環節的數據采集。

2.1 自動控制設備

水泵的自動化控制裝置主要由PLC控制箱、水泵數據LED顯示屏、計算機、外圍數據傳感器、電信號工控機五部分。

PLC控制箱，該模塊是可以進行控制編程、信號放大發以及進行PLC運算，根據作業現場發生來的信號，根據PLC運算來判斷當前信號的類型，系統根據當前水泵的狀況而進行自動化控制。除此之外，還應該在水泵作業現場安裝攝像頭，以此可以監控到作業環境情況。水泵數據LED顯示屏，主要用于顯示各個水泵群主的環境數據信息。計算機，在該自動化控制系統中對采集到的數據做分析備份處理。外圍數據傳感器，用于采集水泵的作業數據，其主要包括用于測量企業水位的超聲水位計，測定水流量的水流量傳感器以及閘門位置行程開關和電機電流等。

除了擁有水泵及支持水泵作業的相關設備外，整個控制系統應該留出與工業網絡進行連接的接口，可以使工作人員能夠在遠程操控水泵作業。這些作業主要包括主水泵與輔助泵的開停情況，各個閥門開關位置情況、輸送水管道的流量情況、水位信號情況、當前水泵壓力情況、電機溫度、電機工作電流量以及工作電壓情況，將這些數據通過網絡傳送回控制中心，并通過操作人員或者是計算機的分析來完成對水泵的自動化控制。

2.2 控制系統基本環節工作

自動化水泵控制中主要包括以排真空、閘閥操縱、水位流量自動監控、參數傳示等環節。

排真空環節，水泵運轉時，需要將葉輪完全淹沒于水中，這個時候，在水泵內部會呈現一個真空場，才能實現排水。如果達不到要求，如果真空度不夠，會造成泵不上水，或者是轉動部件受損等情況，所以在處理該環節時最好采用射流閥抽真空，并由真空傳感器監測真空度，當達到要求后，再進行后續處理。

閘閥操縱環節，這是一個操作環節，主要是通過關出水閘閥啟動來減小離心式水泵啟動時的啟動功率，除此之外，在關閉水泵前，應該先關閉閘閥，緩慢減小流速，最后關閉水泵。

水位流量自動監控，水位流量自動監控的任務是根據水位以及流量的高低自動準確發出開、停水泵命令。當水位處于低水位時或者是測定水流量過大的時候，系統會根據實際工作環節數據進行調控，關閉閥門或者是停止水泵作業，反之，則會開啟水泵作業或者是加大閥門度。

參數傳示環節，在水泵的操作室的顯示屏上，可以顯示水位，該環節是供水設備綜合自動化控制系統的中心環節，它由PLC、中間繼電器、接觸器等組成。應該防止因備用泵長期不用而使電機受潮或有其它故障而未被發現。

本環節按“輪換工作制”來控制，以達到有故障早發現、早處理。系統根據水泵的開啟次數自動按一定順序輪換開啟水泵，當某臺或其所屬閥門故障或檢修時，該泵退出輪換，其余各泵仍按輪換工作制運行。

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[3]沈根生.變頻調速技術在風機、水泵控制系統中的應用[J].中國高新技術企業，2008(23).

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A

.1674-6708（2011）52-0167-01

馬培華，職稱：初級，研究方向：機電一體化