PLC 控制技術(shù)在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

馮海軍

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

近些年來隨著中國工業(yè)化步伐逐漸加快，如何合理調(diào)度水資源成為社會民眾關(guān)注的熱點問題，因此，要逐漸提高泵站的自動化管理水平，保證泵站運行更加高效、可靠，充分利用泵站對原水進行調(diào)度。有關(guān)人員需要加強PLC 技術(shù)在泵站自動監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，從而不斷完善監(jiān)控系統(tǒng)性能，這對實現(xiàn)泵站監(jiān)控系統(tǒng)的自動化以及促進水資源的合理調(diào)度都具有重要價值。

1 PLC 控制技術(shù)的工作原理分析

PLC 控制技術(shù)在泵站自動監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要價值，其中從這項技術(shù)的工作原理進行分析就可以發(fā)現(xiàn)，可編程控制器的工作原理與計算機的運行原理存在著很多的類似之處，即系統(tǒng)可為用戶提供優(yōu)質(zhì)化的服務(wù)，同時通過充分發(fā)揮系統(tǒng)程序的管理作用保證監(jiān)控任務(wù)順利完成。并且從兩者的工作方式上進行研究可以發(fā)現(xiàn)，計算機的運行模式主要采用等待指令，PLC 控制技術(shù)的運行方式主要為循環(huán)掃描。同時在PLC 控制技術(shù)的實際運用中，主要可以分為編程和運行這2 種工作模式，處于編程模式時，可編輯控制器主要進行通信以及內(nèi)部處理等工作，從而實現(xiàn)對程序的編寫以及修改；處于運行模式時，除了進行以上工作外，PLC 控制系統(tǒng)還需要進行程序的處理以及輸入、輸出工作，從而實現(xiàn)自動化控制。

2 PLC 控制技術(shù)的特點分析

2.1 應(yīng)用可靠性強

在應(yīng)用傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)的過程中需要以大量的時間繼電器以及中間繼電器作為基礎(chǔ)，通過這些繼電器的頻繁操作從而達到自動化控制的目的，但是由于繼電器的動作頻繁很容易出現(xiàn)接觸不良的問題，對自動化系統(tǒng)的運行效能造成嚴(yán)重影響，很難對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及可靠性提供有力保證。可編程控制系統(tǒng)的應(yīng)用可有效減少繼電器的使用，在系統(tǒng)中有效應(yīng)用軟件，能降低硬件問題導(dǎo)致系統(tǒng)故障的概率，并且在實際的應(yīng)用過程中通過采用有效的軟硬件保護措施以及光電隔離措施，可對控制系統(tǒng)進行有效保護，避免系統(tǒng)受到外界因素干擾。

2.2 應(yīng)用功能性強

可編程控制器在實際的應(yīng)用過程中具有數(shù)據(jù)計算能力優(yōu)越的優(yōu)勢，可保證可編程控制器能自主完成數(shù)據(jù)的收集以及分析工作，這就使得這項技術(shù)這些年來應(yīng)用愈加廣泛，使得PLC 控制技術(shù)的優(yōu)勢愈加突出，主要在溫度控制、位置控制等方面對這項技術(shù)進行了廣泛應(yīng)用。

2.3 技術(shù)編程簡單

PLC 控制技術(shù)具有編程語言簡單，并且能被技術(shù)人員熟練掌握的優(yōu)勢。梯形圖為當(dāng)前編程語言中應(yīng)用較為廣泛的一種，有關(guān)人員通過對編程語言的有效應(yīng)用可以從系統(tǒng)運行的實際情況出發(fā)，對編程語言進行修改，從而有效提高技術(shù)應(yīng)用效果。

2.4 技術(shù)使用性強

近些年來隨著PLC 控制技術(shù)的不斷進步與完善，有效保證了自動監(jiān)控系統(tǒng)逐漸向高度標(biāo)準(zhǔn)化以及高度模塊化方向發(fā)展，有效保證了系統(tǒng)的多個模塊獨立運行，保證系統(tǒng)運行的靈活性得到有效提高，這對完善監(jiān)控系統(tǒng)的功能具有重要作用。

3 PLC 控制技術(shù)在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

3.1 有效提高泵站監(jiān)控的自動化水平

在監(jiān)控泵站過程中，監(jiān)控系統(tǒng)智能化以及自動化已經(jīng)逐漸成為泵站監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展重要方向之一，所以想要保證PLC 控制技術(shù)在自動化監(jiān)控系統(tǒng)中被有效應(yīng)用，需逐漸加強泵站的監(jiān)控管理工作。有關(guān)人員需對泵站監(jiān)控系統(tǒng)中的開關(guān)柜進行合理設(shè)計，這對實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控泵站的運行具有重要作用，可有效實現(xiàn)泵站監(jiān)控系統(tǒng)自動化。同時有關(guān)人員還需要對補償柜進行有效改造，從而保證遠(yuǎn)程監(jiān)控和系統(tǒng)功率的自動補償能得到有效實現(xiàn)，這對提高自動化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義，為保證泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的運行效率得到提高，有關(guān)人員還需要對變壓器房進行合理改造。在實際運行過程中，泵閘運行環(huán)境溫度高于限制值時，自動監(jiān)控系統(tǒng)就會及時發(fā)出報警信號。同時泵站在自動監(jiān)控系統(tǒng)的實際運行中，有關(guān)人員還需要加強自動加工操作平臺以及數(shù)據(jù)處理平臺的建設(shè)，從而保證這2 個平臺能夠得到不斷完善。在控制室內(nèi)對數(shù)據(jù)信息進行收集和分析，有效提高控制決策的合理性，保證PLC 控制技術(shù)在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用價值得到最大程度發(fā)揮。

總而言之，為了保證監(jiān)控系統(tǒng)的自動化程度能得到提升，首先要確保監(jiān)控系統(tǒng)中的自動化設(shè)備以及功能模塊能實現(xiàn)安全運行，同時還需要將系統(tǒng)與多個監(jiān)督系統(tǒng)進行有效連接，保證泵站信息能在有關(guān)部門之間實現(xiàn)快速傳輸，充分發(fā)揮信息技術(shù)的重要作用，保證泵站管理工作有序進行，這對提高泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)運行的可靠性以及時效性有重要意義[1]。

3.2 PLC 控制技術(shù)的硬件系統(tǒng)分析

為保證PLC 控制技術(shù)能在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中得以有效應(yīng)用，首先需對自動監(jiān)控系統(tǒng)中的硬件設(shè)備進行合理分配，開展完善的系統(tǒng)框架建立工作，為泵站各項管理工作的順利開展提供良好保障。自動監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括光纖以太網(wǎng)、主機、系統(tǒng)控制單元以及其他設(shè)備等，不斷完善硬件系統(tǒng)，才能保證泵站監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時性能得到提高。主機為硬件系統(tǒng)的重要組成部分之一，在實際應(yīng)用過程中能起到語音播報以及數(shù)據(jù)顯示的重要作用，使數(shù)據(jù)信息掌握過程變得更加簡便。光纖以太網(wǎng)在實際應(yīng)用過程中，主要負(fù)責(zé)泵站和控制系統(tǒng)之間的信息傳輸。泵站在實際工作中產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號后，上位器會對信號進行收集，然后將信號傳輸至交換機，并且通過現(xiàn)地控制系統(tǒng)作用將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為光信號。

現(xiàn)地控制系統(tǒng)中的LCU 單元主要負(fù)責(zé)信息的收集和處理，并且通過對數(shù)據(jù)的有效分析，實現(xiàn)對泵站運行情況的有效監(jiān)控，同時LCU 單元也是現(xiàn)地控制系統(tǒng)的重要組成部分之一。所以在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中為有效應(yīng)用PLC 控制技術(shù)，需對以上構(gòu)件進行合理設(shè)置，從而保證泵站自動監(jiān)控系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性逐漸提高。其他設(shè)備作為監(jiān)控系統(tǒng)中重要的組成部分之一，對自動化監(jiān)控系統(tǒng)運行也具有重要作用。其他設(shè)備主要包括報警系統(tǒng)、打印機、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)等，所以有關(guān)人員在進行硬件系統(tǒng)的設(shè)計時，需從實際系統(tǒng)的運行需求出發(fā)，對硬件系統(tǒng)建設(shè)方案進行科學(xué)合理設(shè)計，形成完整的硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)PLC 控制技術(shù)在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用[2]。

3.3 PLC 控制技術(shù)的軟件系統(tǒng)分析

為實現(xiàn)PLC 控制技術(shù)在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，需對軟件系統(tǒng)進行研究，對軟件系統(tǒng)運行功能進行具體分析。PLC 控制技術(shù)軟件系統(tǒng)的主要作用是對數(shù)據(jù)進行收集和處理，進而實現(xiàn)對實時性數(shù)據(jù)的收集，這對數(shù)據(jù)庫的及時更新具有重要作用。有關(guān)人員對歷史數(shù)據(jù)進行存儲，為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性提供了重要幫助，充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)信息的重要作用，從而為泵站監(jiān)控工作的高效開展提供良好的參考作用。軟件系統(tǒng)還需要具備系統(tǒng)保護、自動監(jiān)測以及報警報告等功能，這樣才能及時掌握泵站運行故障，有效縮短泵站故障查詢以及解決時間，對提高系統(tǒng)的運行質(zhì)量提供重要幫助，有效避免系統(tǒng)在運行過程中因為故障問題而帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，充分發(fā)揮PLC 控制技術(shù)在實際應(yīng)用中的重要價值[3]。

3.4 PLC 控制技術(shù)控制單元及功能分析

從PLC 控制技術(shù)的電流控制單元方面進行研究可以發(fā)現(xiàn)，這項裝置需要配置一個控制柜，為各單元功能的正常發(fā)揮提供有效保證。其中在PLC 控制室中進行通信模塊的設(shè)置，這對信號在各個單元之間的有效傳遞具有重要作用，可確保各儀表正常運行，保證系統(tǒng)中的諸多自動化構(gòu)件的信號都會傳輸?shù)絇LC 的開關(guān)模塊中，其中這些構(gòu)架主要包括溫度傳感器、壓力傳送器中等。系統(tǒng)中還可以設(shè)置停機按鈕，及時解決系統(tǒng)故障問題，同時還需要對動力設(shè)備進行PLC 控制柜配置，從而實現(xiàn)對消防系統(tǒng)、供水系統(tǒng)以及不間斷電源系統(tǒng)的監(jiān)測等。將線路保護系統(tǒng)中的接電信號和PLC 系統(tǒng)進行有效連接，PLC 系統(tǒng)就可以將信號輸出控制單元，這對避免網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)生具有重要意義[4]。

3.5 PLC 控制技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

可編程控制器在未來的發(fā)展過程中，必將向智能化、智能化以及信息化發(fā)展，從而保證數(shù)據(jù)處理能力能得到最大程度提升，全面完成數(shù)據(jù)信息的收集以及整理工作，保證PLC 控制技術(shù)在實際的應(yīng)用中取得更佳的應(yīng)用效果。近些年來自動監(jiān)控系統(tǒng)中各種信息技術(shù)的有效應(yīng)用，對提高泵站運行監(jiān)控工作的有效性以及及時性發(fā)揮了重要作用，研究中國PLC 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，中國現(xiàn)階段的PLC 控制技術(shù)還未完全成熟，為有效保證自動監(jiān)控系統(tǒng)運行性能得到有效提高，需有效提高系統(tǒng)的抗干擾能力以及數(shù)據(jù)收集分析能力。泵站自動監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，可能會受到電磁干擾以及環(huán)境因素影響，從而對實際的工作效果造成嚴(yán)重影響，所以為保證自動監(jiān)控系統(tǒng)能夠在特殊環(huán)境中取得良好的應(yīng)用效果，需對PLC 控制系統(tǒng)性能進行不斷優(yōu)化[5]。

4 PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用注意分析

PLC 控制技術(shù)在自動化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，還需注意以下幾點：①系統(tǒng)在操作狀態(tài)下出現(xiàn)死機情況時，有關(guān)人員需及時切換到控制性操作，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作向現(xiàn)地控制的轉(zhuǎn)化，明確故障發(fā)生部位。如果出現(xiàn)監(jiān)控畫面不顯示問題，表明電腦和PLC 通信失敗，有關(guān)人員需要主要檢查線絡(luò)的連接狀況，包括檢查交換機是否有電以及網(wǎng)線是否斷開等。②要做好交換機接口的清潔工作，保證交換機接口連接可靠，保證中控室的空氣清新，做好重控室主機的防塵、防潮工作，避免主機受到灰塵影響。禁止將中控室主機與互聯(lián)網(wǎng)進行連接，有效避免病毒入侵對監(jiān)控主機造成影響。保證監(jiān)控主機的通訊端口通訊正常，嚴(yán)禁使用系統(tǒng)監(jiān)控的計算機，特別是對計算機上的文件進行刪除以及安裝其他應(yīng)用軟件。③要做好打印機的防潮防塵處理工作，保證打印機正常運行，當(dāng)打印機出現(xiàn)打印故障時，需對打印機的紙張以及碳墨進行檢查，還需檢查打印頭是否存在故障以及網(wǎng)絡(luò)連接是否正確等。④液晶顯示屏出現(xiàn)故障時，需檢查電源是否正常，查看信號源選擇是否存在問題，假如以上都正常需及時通知工程維修人員進行檢修[6]。

5 結(jié)束語

綜上所述，PLC 控制技術(shù)在泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要價值，通過發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用，可及時獲取泵站的運行調(diào)度信息，保證泵站的供水作業(yè)更加高效可靠。通過應(yīng)用PLC 控制技術(shù)，可保證泵站管理工作的自動化程度能得到逐漸提高，保障泵站能始終保持良好的運行狀態(tài)。隨著PLC 技術(shù)不斷完善，這項技術(shù)在泵站自動化管理中的應(yīng)用也愈加廣泛。