排涝泵站机电自动化控制技术的应用陆超

排涝泵站机电自动化控制技术的应用陆超

陆超

（浙江省水利水电勘测设计院310000）

摘要：在实际的排涝工作中，想要确保电器设备能够正常的运行，维护泵站安全的工作，就要确保所选择的泵站机电设备，可以及时的检测出有故障的电流，与此同时，还要准确的把电源切断。因此在机器正常工作运行的情况下，所选择的设备可以在正常的工作电流下进行。与此同时，相关技术人员对其也要足够的了解，以便对故障进行处理。

关键词：排涝泵；站机电自动化；控制技术；应用

一、对机电自动化控制技术功能的需求

机电自动化控制技术在排涝泵站中的应用，一般要满足控制、自动调节、操作这3大类功能。控制功能是机电自动控制的基本基能，它包括对设备运行数据的采集、分析、传输、显示、存储、分析、查询报表以及报警等功能，这种功能使工作人员能够实时了解设备的运行情况，在设备发生故障的时候能及时进行故障排除；自动调节功能属高一级的功能，它包括自我诊断功能、自动恢复功能、以及远程维护、运行管理功能，还包括设备安全保障功能、音像功能及应急功能，这种功能在保证泵站安全运行的基础上具有自我调节能力、便于远程维护管理和紧急情况下及时采取应对措施；最后是在整个系统操作方面的功能，这样的功能是为了实现工作人员和自动化控制系统的人机交互，便于操作，保证排涝泵站设备的正常运行。这3大类功能不是完全分开的个自运行的而是相辅相成。在整个排涝泵站的机电自动化控制技术中，就是由这3大类功能进行有机结合而成的，随着电子信息科技进步以及自动化管理水平的提高，这3大功能是可以从高到低进行层次转换。在排涝泵站实际运行中，工况的改变，控制技术在操纵或者管理上也有相应的一些改变。因此机电自动化控制技术在电力设备的运行中首先要具有可靠性，需要对设备的基本运行情况作出判断，对于设备数据的采集整理要进行有效的分析，在硬件条件具备的情况下，还可以根据所分析出来的数据，列出相对应的公式或者图表，使设备的具体运行情况一目了然。

二、泵站自动化设计中需要注意的问题

2.1在设计过程中，需要将控制、测量和保护间的关系处理好。在传统的泵站设计中，一般会将控制、测量和保护作为独立的部分设计，原因是技术的局限性。而随着技术的发展，已经不再需要独立设计。继电保护是泵站电气二次设计的重点，它除了进行非电量的测量，还需要测量电气设备中的运行电量，取代传统的仪表测量，降低成本的同时还能及时监控保护回路，提高系统的可靠性。开关设备是继电保护的重点对象，也是自动化控制的对象。

2.2对自动控制单元进行正确的划分。对于泵站的自动控制系统来说，它是由一些独立闭路循环系统和顺序控制系统组成的。所以，在设计泵站系统时，需要有清楚的层次。泵站的控制设备不必实现泵站中所有的控制功能，因为会增加不必要的风险。如果是辅机系统，应使用单独的闭环控制单元。这些单元中只接受从关键控制线路上发出的指令，并根据事先的设置要求进行操作。

2.3在设计中，通信协议的选择一定要正确。泵站自动控制属于较简单的操作，选择相应设备时，传统的选择方法是使用带有通信协议的设备，如工业计算机，可实现数据交换，还能减少现场接线电缆的数量。但这样容易在一个泵站中出现通信违规和多通信协议并存的状况，使得系统的集成变得非常复杂。所以，

尽量使用标准信号对传感器进行输出，具有较强综合功能的设备必须具备通信功能。

2.4设计的自动化系统需要具备扩展性和兼容性。当前的自动化控制系统的功能日趋增多，其集成性能也日趋增强，需要在设计的过程中进行多方面状况的综合考虑，要考虑到设备的兼容性和系统的扩展性。

三、泵站控制调节策略

3.1泵站的优化控制

加压泵站控制，主要是通过控制规则，将水控制在设定的安全范围之内，不让进水或出水出现异常情况，同时在工作状态下让水泵发挥其最大的效能。控制策略适时变化水泵机组工作状态，包括机组运行数量、功率等，采用传统单一的控制手段较难实现目标。

提出一种混合的机电自动化控制技术，利用智能水泵机组控制系统和传统的控制模式相结合，将水泵机组实现PID自动化控制策略，模糊控制策略实现了泵站机电的控制，PID策略实验对泵站机组的变频控制。其具体的控制实现示意图如图1所示。

泵站机电自动化控制系统进水与出水计算，通过PID实时调节变频机组实现。判断是否运行控制是泵站自动化控制技术的关键。

当出水量条件设置较低时，控制系统会出现频繁执行控制看法的过程，导致机组切换次数过大，浪费能源。如果条件设置较高时，系统时时调节性又会随之降低，达不到预期的控制效果。

综合以上全部条件，在进行泵站机电自动化控制过程中，需要设定一定适当的值，符合泵站出入水量需求。当PID控制调节达到峰值时，进行变频调节。

3.2自动化控制

自动化控制，就是在泵站机电控制过程中将所有情况进行集合，根据综合情况判断出控制策略。这个控制方法是基于模糊集和大量数据分析，进行的数值运算，利用自动化控制系统具体实现。

在泵站中自动化控制不用建立被控对象模型，根据出入水量的结果，参考设定数据就能够进行控制，因此，是一种非线性的控制方法。自动化控制能够以数据的形式进行表现，建立控制规则，不需要建立数据模型，便于人们使用和理解。

另外泵站机电行货控制技术不需要精确的控制模型，对于动态特性不强泵站出入水量非常适合，另外，基于PID的自动化控制策略具有较高的稳定性，调节作用明显，系统响应好。

3.3自动化控制系统组成

自动化控制系统属于计算机控制的一种形式。对于一般的数据控制策略具有多种模式。通常控制的泵站出入水量有两个，实际注入水量与泵站设定的范围值相比较能够得到一个偏差系数，通过偏差系数计算控制系统的偏差率。采用自动化控制系统对出入水量进行设定，统一得到一个集合，将变量的范围进行划分，通过精确数字将控制数据生成。

将数字信息在计算机内进行处理，确定控制方法，根据策略数据设定规则，进行模糊推理，得到泵站控制值。经过模糊推理得到控制的子集合，从输出的数据隶属函数中找到最能代表的集合进行精确定量，得到最终的优化的自动化控制策略结果。

四、结语

机电自动化技术在排涝泵站中的应用极大的改变了排涝工作中设备的运行管理模式，使排涝泵站具有更可靠的安全性、更高的工作效率、更便捷的管理及更小的能耗，在该系统的应用过程中，工作人员应结合自动化控制系统中监视、控制和保护三个方面，根据排涝泵站的实际情况，设置机电设备的参数，以此来保证机电设备的正常运行。

参考文献：

［1］张晶.排涝泵站机电自动化控制技术的应用［J］.江西建材，2015（21）：215－216

［2］蔡明明，王金林，林海，等．磨矿分级自动化在鑫汇矿业公司的应用［J］．黄金，2013，34（11）：43－45．

作者简介：

陆超（1989.11.21），男；浙江嘉兴桐乡；汉；本科、学士；工程师；电气设计师；研究方向：配电。