1、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)
用來(lái)完成對(duì)污水處理廠整個(gè)工藝流程所必須的數(shù)據(jù)采集，順序控制，時(shí)間控制，回路調(diào)節(jié)和安全保護(hù)聯(lián)鎖。系統(tǒng)具有自動(dòng)控制功能，可由現(xiàn)場(chǎng)的PLC程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)施自動(dòng)控制；也可以由操作員在中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)上經(jīng)安全認(rèn)證后，通過(guò)鍵盤或鼠標(biāo)來(lái)控制設(shè)備的運(yùn)行。每個(gè)設(shè)備也都具有現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)的功能。
粗格柵
A．工藝參數(shù)檢測(cè)
在粗格柵設(shè)置1套超聲波液位差計(jì)，所測(cè)數(shù)據(jù)為：粗格柵前后液位差數(shù)值。此信號(hào)以1～5VDC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC1系統(tǒng)，并設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)液晶數(shù)字顯示。
B．設(shè)備控制
粗格柵的設(shè)備控制包括2臺(tái)三索鋼絲繩牽引式格柵除污機(jī)和1臺(tái)粗格柵螺旋壓榨機(jī)。
粗格柵的操作方式分就地手動(dòng)、時(shí)間控制和液位差控制三種方式。
當(dāng)粗格柵除污機(jī)1#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“就地手動(dòng)”時(shí)，可通過(guò)操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕來(lái)控制粗格柵除污機(jī)1#啟動(dòng)和停止，并將其狀態(tài)信號(hào)傳送到PLC1。
當(dāng)粗格柵除污機(jī)1#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“時(shí)間控制”時(shí)，PLC1按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定）來(lái)控制粗格柵除污機(jī)1#間隔動(dòng)作。
當(dāng)粗格柵除污機(jī)1#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“液位差控制”時(shí)，當(dāng)粗格柵除污機(jī)前后的液位差大于PLC1的設(shè)定值（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定），PLC1輸出粗格柵除污機(jī)1#啟動(dòng)信號(hào)，粗格柵除污機(jī)1#立即啟動(dòng)。如果液位仍然增加到最后液位時(shí)，粗格柵除污機(jī)1#繼續(xù)工作并且給出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。當(dāng)液位差回到正常值時(shí)，粗格柵除污機(jī)1#按照正常順序工作。另外，在粗格柵除污機(jī)1#控制箱上設(shè)有“緊急停機(jī)”按鈕。當(dāng)此按鈕按下時(shí)，在任何操作方式下，粗格柵除污機(jī)1#都停止運(yùn)行。
當(dāng)粗格柵除污機(jī)2#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“就地手動(dòng)”時(shí)，可通過(guò)操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕來(lái)控制粗格柵除污機(jī)2#啟動(dòng)和停止，并將其狀態(tài)信號(hào)傳送到PLC1。
當(dāng)粗格柵除污機(jī)2#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“時(shí)間控制”時(shí)，PLC1按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定）來(lái)控制粗格柵除污機(jī)2#間隔動(dòng)作。
當(dāng)粗格柵除污機(jī)2#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“液位差控制”時(shí)，當(dāng)粗格柵除污機(jī)前后的液位差大于PLC1的設(shè)定值（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定），PLC1輸出粗格柵除污機(jī)2#啟動(dòng)信號(hào)，粗格柵除污機(jī)2#立即啟動(dòng)。如果液位仍然增加到最后液位時(shí)，粗格柵除污機(jī)2#繼續(xù)工作并且給出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。當(dāng)液位差回到正常值時(shí)，粗格柵除污機(jī)2#按照正常順序工作。另外，在粗格柵除污機(jī)2#控制箱上設(shè)有“緊急停機(jī)”按鈕。當(dāng)此按鈕按下時(shí)，在任何操作方式下，粗格柵除污機(jī)2#都停止運(yùn)行。
粗格柵螺旋壓榨機(jī)的控制分為就地手動(dòng)和自動(dòng)控制。
當(dāng)粗格柵螺旋壓榨機(jī)操作箱上的控制按鈕置于“就地手動(dòng)”時(shí)，通過(guò)操作其操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕來(lái)控制螺旋壓榨機(jī)的啟停，并將其狀態(tài)信號(hào)送到PLC1。
當(dāng)粗格柵螺旋壓榨機(jī)操作箱上的控制按鈕置于“自動(dòng)控制”時(shí)，PLC1通過(guò)和粗格柵除污機(jī)的連鎖來(lái)控制螺旋壓榨機(jī)的啟動(dòng)和停止。螺旋壓榨機(jī)應(yīng)該首先啟動(dòng)，一段時(shí)間（操作終端或監(jiān)控計(jì)算機(jī)設(shè)定）后格柵除污機(jī)才能啟動(dòng)，停止的循序正好相反。另外，在螺旋壓榨機(jī)操作箱上設(shè)有“緊急停機(jī)”按鈕，當(dāng)按下此按鈕時(shí)，在任何操作方式下，螺旋壓榨機(jī)立即停止運(yùn)行。
進(jìn)水泵
A．工藝參數(shù)檢測(cè)
設(shè)置一套超聲波液位測(cè)量表，所測(cè)數(shù)據(jù)為：進(jìn)水泵房液位，一套COD在線檢測(cè)儀，所測(cè)數(shù)據(jù)：有機(jī)化合物的含量。此信號(hào)以4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC1系統(tǒng)，并設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)液晶數(shù)字顯示。
B．設(shè)備控制：
進(jìn)水泵的控制方式根據(jù)水位對(duì)潛水泵進(jìn)行起�？刂�，當(dāng)水池位為-6.5m時(shí)運(yùn)行1臺(tái)水泵，當(dāng)水池位為-6.0m時(shí)運(yùn)行2臺(tái)水泵，當(dāng)水池位為-5.5m時(shí)運(yùn)行3臺(tái)水泵，當(dāng)水池位為-5m時(shí)運(yùn)行4臺(tái)水泵，當(dāng)水池位為-7.0m時(shí)水泵停止運(yùn)行，采用4用1備，輪換工作，輪換時(shí)間為168h。
細(xì)格柵
A．工藝參數(shù)檢測(cè)
在細(xì)格柵設(shè)置1套超聲波液位差計(jì)、一套酸度及溫度計(jì)、一套電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x、三套溶解氧分析儀，所測(cè)數(shù)據(jù)為：細(xì)格柵前后液位差數(shù)值、處理廠進(jìn)水的酸度和溫度數(shù)值、處理廠進(jìn)水的電導(dǎo)率數(shù)值、處理廠進(jìn)水的溶解氧數(shù)值、處理廠進(jìn)水的SS數(shù)值。這些信號(hào)均以1-5VDC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC系統(tǒng)。并設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)液晶數(shù)字顯示。
B. 設(shè)備控制
細(xì)格柵的設(shè)備控制包括2臺(tái)回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)和2臺(tái)細(xì)格柵螺旋壓榨機(jī)。
細(xì)格柵的操作方式分就地手動(dòng)、時(shí)間控制和液位差控制三種方式。
當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)1#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“就地手動(dòng)”時(shí)，可通過(guò)操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕來(lái)控制細(xì)格柵除污機(jī)1#啟動(dòng)和停止，并將其狀態(tài)信號(hào)傳送到PLC1。
當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)1#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“時(shí)間控制”時(shí)，PLC1按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定）來(lái)控制細(xì)格柵除污機(jī)1#間隔動(dòng)作。
當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)1#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“液位差控制”時(shí)，當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)前后的液位差大于PLC1的設(shè)定值（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定），PLC1輸出細(xì)格柵除污機(jī)1#啟動(dòng)信號(hào)，細(xì)格柵除污機(jī)1#立即啟動(dòng)。如果液位仍然增加到最后液位時(shí)，細(xì)格柵除污機(jī)1#繼續(xù)工作并且給出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。當(dāng)液位差回到正常值時(shí)，細(xì)格柵除污機(jī)1#按照正常順序工作。另外，在細(xì)格柵除污機(jī)1#控制箱上設(shè)有“緊急停機(jī)”按鈕。當(dāng)此按鈕按下時(shí)，在任何操作方式下，細(xì)格柵除污機(jī)1#都停止運(yùn)行。
當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)2#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“就地手動(dòng)”時(shí)，可通過(guò)操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕來(lái)控制細(xì)格柵除污機(jī)2#啟動(dòng)和停止，并將其狀態(tài)信號(hào)傳送到PLC1。
當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)2#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“時(shí)間控制”時(shí)，PLC1按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定）來(lái)控制細(xì)格柵除污機(jī)2#間隔動(dòng)作。
當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)2#控制箱上的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“液位差控制”時(shí)，當(dāng)細(xì)格柵除污機(jī)前后的液位差大于PLC1的設(shè)定值（通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或操作終端設(shè)定），PLC1輸出細(xì)格柵除污機(jī)2#啟動(dòng)信號(hào)，細(xì)格柵除污機(jī)2#立即啟動(dòng)。如果液位仍然增加到最后液位時(shí)，細(xì)格柵除污機(jī)2#繼續(xù)工作并且給出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。當(dāng)液位差回到正常值時(shí)，細(xì)格柵除污機(jī)2#按照正常順序工作。另外，在細(xì)格柵除污機(jī)2#控制箱上設(shè)有“緊急停機(jī)”按鈕。當(dāng)此按鈕按下時(shí)，在任何操作方式下，細(xì)格柵除污機(jī)2#都停止運(yùn)行。
細(xì)格柵螺旋輸送機(jī)的控制分為就地手動(dòng)和自動(dòng)控制。
當(dāng)細(xì)格柵螺旋輸送機(jī)操作箱上的控制按鈕置于“就地手動(dòng)”時(shí)，通過(guò)操作其操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕來(lái)控制螺旋輸送機(jī)的啟停，并將其狀態(tài)信號(hào)送到PLC1。
當(dāng)細(xì)格柵螺旋輸送機(jī)操作箱上的控制按鈕置于“自動(dòng)控制”時(shí)，PLC1通過(guò)和細(xì)格柵除污機(jī)的連鎖來(lái)控制螺旋輸送機(jī)的啟動(dòng)和停止。螺旋輸送機(jī)應(yīng)該首先啟動(dòng)，一段時(shí)間（操作終端或監(jiān)控計(jì)算機(jī)設(shè)定）后格柵除污機(jī)才能啟動(dòng)，停止的循序正好相反。另外，在螺旋輸送機(jī)操作箱上設(shè)有“緊急停機(jī)”按鈕，當(dāng)按下此按鈕時(shí)，在任何操作方式下，螺旋輸送機(jī)立即停止運(yùn)行。
旋流沉砂池
旋流沉砂池的控制設(shè)備包括鼓風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)、電動(dòng)閥門、砂水分離器。其操作方式分為“就地手動(dòng)”和“自動(dòng)操作”。
當(dāng)旋流沉砂池1#控制箱上的操作方式選擇開關(guān)置于“就地手動(dòng)”時(shí)，通過(guò)其控制箱上的操作按鈕來(lái)控制其啟動(dòng)和停止。
當(dāng)旋流沉砂池1#控制箱上的操作方式選擇開關(guān)置于“自動(dòng)操作”時(shí)，PLC控制系統(tǒng)完成鼓風(fēng)機(jī)和沙水分離器的定時(shí)連鎖控制。
當(dāng)旋流沉砂池2#控制箱上的操作方式選擇開關(guān)置于“就地手動(dòng)”時(shí)，通過(guò)其控制箱上的操作按鈕來(lái)控制其啟動(dòng)和停止。
當(dāng)旋流沉砂池2#控制箱上的操作方式選擇開關(guān)置于“自動(dòng)操作”時(shí)，PLC控制系統(tǒng)完成鼓風(fēng)機(jī)和沙水分離器的定時(shí)連鎖控制。
沉淀池和配水井
沉淀池設(shè)備的控制包括2臺(tái)全橋式周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)，其操作方式分為“就地手動(dòng)”和“自動(dòng)操作”。
當(dāng)刮吸泥機(jī)操作箱上的操作方式選擇開關(guān)置于“就地手動(dòng)”時(shí)，通過(guò)其操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕來(lái)控制刮吸泥機(jī)的啟停。
當(dāng)操作箱上的選擇開關(guān)置于“自動(dòng)操作”時(shí)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)工藝要求自動(dòng)完成刮吸泥機(jī)的啟停。
曝氣池和鼓風(fēng)機(jī)房
生物池和鼓風(fēng)機(jī)房的控制設(shè)備包括：8臺(tái)低速水下攪拌器，3臺(tái)單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)，4臺(tái)潛水回流泵及管式曝氣管。
A．工藝參數(shù)檢測(cè)
在曝氣池和鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)置一套壓力變送器，一套氣體流量計(jì)、 一套溶體氧分析儀、二套酸度及溫度儀 ，所測(cè)數(shù)據(jù)為：鼓風(fēng)機(jī)出口總管壓力、進(jìn)入曝氣池的空氣流量、曝氣池的溶解氧數(shù)值、曝氣池酸度和溫度數(shù)值。這些信號(hào)均以1～5VDC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC系統(tǒng)，并設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)液晶數(shù)字顯示。
B．設(shè)備控制
8臺(tái)低速水下攪拌器的控制方式為“就地手動(dòng)”和“自動(dòng)操作”。
當(dāng)?shù)退偎聰嚢杵飨渖系倪x擇開關(guān)置于“手動(dòng)操作”時(shí)，通過(guò)其相應(yīng)的操作箱上的“啟動(dòng)”/“停止”按鈕控制水下攪拌器的啟停。
當(dāng)?shù)退偎聰嚢杵飨渖系倪x擇開關(guān)置于“自動(dòng)操作”時(shí)，PLC根據(jù)和鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)PLC的聯(lián)鎖，自動(dòng)控制8臺(tái)水下攪拌器的動(dòng)作。
當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)（成套）的采用就地操作時(shí)，由鼓風(fēng)機(jī)PLC提供手動(dòng)操作，而其選擇自動(dòng)操作時(shí)，由PLC1根據(jù)工藝，依據(jù)生物池溶解氧的含量控制鼓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉，進(jìn)而完成對(duì)鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)量的控制。氧溶解的連鎖值可在PLC操作終端和監(jiān)控計(jì)算機(jī)上設(shè)定。
污泥回流泵
在污泥回流泵房?jī)?nèi)有3臺(tái)泵（2用1備）其開泵時(shí)間及泵的數(shù)量由PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制。 PLC與泵的啟動(dòng)/停止信號(hào)聯(lián)鎖。PLC顯示每臺(tái)泵的“啟動(dòng)、停止、故障”信號(hào)。
在泵房后的剩余污泥電動(dòng)閥由PLC控制其定時(shí)開停，當(dāng)檢測(cè)二沉池內(nèi)的泥位高于限定值，電動(dòng)閥則連續(xù)運(yùn)行，直至池內(nèi)的泥位達(dá)到正常時(shí)剩余污泥電動(dòng)閥恢復(fù)定時(shí)開停狀態(tài)。
紫外消毒池
設(shè)置兩臺(tái)濁紫外消毒機(jī)、一臺(tái)潛水泵
出水計(jì)量槽
設(shè)置一套超聲波液位計(jì)，一套COD在線檢測(cè)儀
配電系統(tǒng)
對(duì)配電房?jī)?nèi)的斷路器、自動(dòng)重合器、自動(dòng)分?jǐn)嗥鳌⒖傠娏�、總電壓、總功率、總無(wú)功電能消耗、變壓器的油溫、瓦斯保護(hù)、過(guò)負(fù)荷進(jìn)行檢測(cè)。
2、監(jiān)控畫面
廠級(jí)顯示：包含整個(gè)供水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)總貌，顯示出主設(shè)備的狀態(tài)、有關(guān)參數(shù)以及控制回路中過(guò)程變量與設(shè)定值的偏差�？梢圆捎靡淮螕翩I即能調(diào)出用于監(jiān)控的其它顯示畫面。若任一監(jiān)控回路出現(xiàn)報(bào)警，用改變顏色的方式進(jìn)行提示。
功能組顯示：包含過(guò)程輸入變量、報(bào)警條件、輸出值、設(shè)定值、回路標(biāo)號(hào)、縮寫的文字標(biāo)題、控制方式、報(bào)警值等。功能組顯示畫面包含所有調(diào)節(jié)回路及順控回路。
細(xì)節(jié)顯示：細(xì)節(jié)顯示可觀察以某一回路為基礎(chǔ)的所有信息，細(xì)節(jié)顯示畫面所包含的每一回路的有關(guān)信息，其細(xì)節(jié)可與用戶協(xié)商。
標(biāo)準(zhǔn)畫面顯示：包含報(bào)警顯示、趨勢(shì)顯示、成組顯示、棒圖顯示等。
其它顯示：包含幫助顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示等。
報(bào)表打�。菏褂糜脩糁付ǖ母袷綄⑺袣v史記錄制成打印表格。報(bào)表包含交接班記錄、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、操作記錄、設(shè)備運(yùn)行記錄等。
歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索：對(duì)重要的過(guò)程數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行在線存儲(chǔ)，并可保存至少48小時(shí)，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)可以立即調(diào)出相應(yīng)的趨勢(shì)畫面。用戶可定期將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存成歷史數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)的組號(hào)、測(cè)點(diǎn)號(hào)、測(cè)點(diǎn)名稱、時(shí)間間距等任一項(xiàng)目來(lái)檢索所存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)。
3、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)
連續(xù)監(jiān)視廠前區(qū)、粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間、旋轉(zhuǎn)沉淀池、生物池、鼓風(fēng)機(jī)房、沉淀池、污泥脫水機(jī)房設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
4、污水處理I/O點(diǎn)表設(shè)計(jì)
本廠房監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)I/O點(diǎn)設(shè)計(jì)，有以下三部分系統(tǒng)：進(jìn)水泵房控制站（粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、沉沙池、初沉池等）、鼓風(fēng)機(jī)房控制站（鼓風(fēng)機(jī)房、A/O生化池、回流污泥泵井、配電站等）、脫水機(jī)房控制站（脫水機(jī)房、二沉池、消毒槽、計(jì)量槽等），設(shè)備I/O點(diǎn)配置要求如下（含20%的余量）：
進(jìn)水泵房控制系統(tǒng)：
DI：共67點(diǎn)
DO：共46點(diǎn)
AI：共16點(diǎn)
AO：共6點(diǎn)
鼓風(fēng)機(jī)房控制系統(tǒng)：
DI：共146點(diǎn)
DO：共84點(diǎn)
AI：共26點(diǎn)
AO：共14點(diǎn)
脫水機(jī)房控制系統(tǒng)：
DI：共84點(diǎn)
DO：共43點(diǎn)
AI：共11點(diǎn)
AO：共5點(diǎn)
5、電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)
高壓配電系統(tǒng)包括有：進(jìn)線配電回路、母聯(lián)回路和饋出配電回路，有關(guān)系統(tǒng)監(jiān)控信息如下：
回路遙測(cè)信息（AI）：各進(jìn)線和饋出等所有回路的電氣參數(shù)，包括三相電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功、無(wú)功功率和電度。
回路遙信信息（DI）：各進(jìn)線、饋出和母聯(lián)開關(guān)、接地開關(guān)狀態(tài)、抽屜操作柜位置和本地遠(yuǎn)程切換開關(guān)狀態(tài)，過(guò)流、速斷保護(hù)等故障信息。
回路遙控信息（D0）：控制各進(jìn)線、饋出和母聯(lián)開關(guān)閉合操作。
高壓保護(hù)信息（可選）：包括有進(jìn)線回路電網(wǎng)故障時(shí)的電壓、電流波形（故障錄波），回路保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間和事件記錄，電網(wǎng)諧波分量。便于分析供電電網(wǎng)波動(dòng)、雷擊時(shí)，電網(wǎng)電壓參數(shù)。
針對(duì)以上要求，現(xiàn)有的電力監(jiān)控系統(tǒng)只是部分配電回路局部實(shí)現(xiàn)了信息采集功能，系統(tǒng)改造方案推薦采用以配電回路為獨(dú)立監(jiān)控對(duì)象的智能回路采集儀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高壓配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。
（1）電力系統(tǒng)特性說(shuō)明
電力系統(tǒng)的特殊性主要表現(xiàn)為回路特性和參數(shù)特性，具體為：
回路特性：電力系統(tǒng)按電壓等級(jí)區(qū)分，包括有220KV/110KV/35KV/10KV/ 0.4KV，系統(tǒng)是由許多結(jié)構(gòu)完全一致的電氣回路組成，首先依據(jù)各回路的電壓等級(jí)不同，電氣回路有不同的監(jiān)控要求，同一電壓等級(jí)的回路又因其負(fù)荷大�。ㄖ饕傅蛪夯芈�0.4KV）也存在不同的監(jiān)控要求；將以上要求規(guī)范化，可以看出電力監(jiān)控對(duì)象是由一定類型的標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控回路組成。
參數(shù)特性：電力系統(tǒng)每一個(gè)監(jiān)控回路的監(jiān)控參數(shù)非常多，包括電壓、電流、功率、頻率、有功功率、電度以及無(wú)功參數(shù)等，傳統(tǒng)方案采用變送器+采集設(shè)備配置,監(jiān)控系統(tǒng)投資大、接線復(fù)雜。但考慮到同一回路所有電氣參數(shù)之間的特殊性，它們之間存在一個(gè)內(nèi)在的關(guān)聯(lián)本質(zhì)，只需高速采集系統(tǒng)的電壓、電流信號(hào)，該回路的所有電氣參數(shù)均可通過(guò)計(jì)算得到。這就是電力系統(tǒng)的參數(shù)特性,基于電力監(jiān)控回路的參數(shù)特征，應(yīng)運(yùn)而生的交流采樣系統(tǒng)即電力智能監(jiān)測(cè)儀包括有美國(guó)的AAP系列和瑞士DAE系列等眾多品牌，使電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了革命性的變化，可靠性高、最小分散至每個(gè)單一回路的系統(tǒng)是電力監(jiān)控系統(tǒng)的最新結(jié)構(gòu)特征。
（2）智能電力采集儀
一般智能監(jiān)測(cè)儀：能適應(yīng)三相三線和三相四線回路接線方法，同時(shí)測(cè)量并本地顯示電壓、電流、有功、無(wú)功、頻率、功率因數(shù)和電度，系統(tǒng)檢測(cè)精度電壓、電流0.2%，其它參數(shù)為1%，標(biāo)準(zhǔn)RS485通訊接口。
回路智能監(jiān)測(cè)儀（RTU）：在具備上面檢測(cè)基礎(chǔ)上，考慮電力對(duì)象的回路特性，配有開關(guān)量輸入輸出功能（4入2出），稱之為智能回路電力監(jiān)測(cè)儀，可完全按回路數(shù)量配備監(jiān)測(cè)儀表。
智能遙信、遙測(cè)、遙控模塊：多路（16路）遙信和遙測(cè)輸入或六路遙控輸出，具有標(biāo)準(zhǔn)RS485通訊接口，方便和智能監(jiān)測(cè)儀連接在統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)總線，輔助系統(tǒng)采集其它環(huán)境和單回路電流變量。
SOE遙信模塊：32路遙信量輸入，開關(guān)變位具備帶時(shí)間記錄的SOE功能。
PLC集中采集系統(tǒng)：為通用集中采集設(shè)備，可輔助電力智能采集儀，組成性能價(jià)格比優(yōu)越的電力監(jiān)控系統(tǒng)。
（3）高壓配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
高壓配電系統(tǒng)的最大特征是，配電回路少（相對(duì)于低壓配電回路），回路監(jiān)控信息量大，應(yīng)該說(shuō)采用回路監(jiān)測(cè)儀（RTU）實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控為最佳方案。
系統(tǒng)具體實(shí)施時(shí)，只要在每臺(tái)高壓配電柜內(nèi)安裝一臺(tái)智能回路監(jiān)測(cè)儀，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有高壓配電柜內(nèi)二次接線的改造，正確連接PT、CT和遙信、遙控信號(hào)，利用回路監(jiān)測(cè)儀自帶RS485通訊接口與中央計(jì)算機(jī)連接通訊。
另外，RS485通訊總線最大通訊距離和設(shè)備數(shù)分別為1200m和32臺(tái)，具體設(shè)計(jì)實(shí)施應(yīng)控制在1000m和25臺(tái)左右，確保系統(tǒng)循環(huán)通訊周期和擴(kuò)展能力。
6、動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控總圖
水利控制說(shuō)明:
水利樞紐工程節(jié)制閘液壓系統(tǒng)的構(gòu)成，同步誤差的形成， 以及基于s7—300型PLC系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計(jì)方法。
主要組成： 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)：液壓同步：PLC；系統(tǒng)
重要組成部分，其中節(jié)制閘為二孔一聯(lián)整體式結(jié)構(gòu)，單孔凈寬12米，閘
項(xiàng)高程10．3米，底板高程一1．O米。節(jié)制閘閘門采用露頂式實(shí)腹鋼粱平面鋼
閘門， 門底高程一1．O米， 門頂高程9．O米。門寬12．66米。啟閉機(jī)采用倒掛
式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)。
根據(jù)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)運(yùn)行實(shí)踐表明：?jiǎn)蔚觞c(diǎn)閘門啟閉技術(shù)已非常成熟，而
雙側(cè)傳動(dòng)的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的同步控制，仍然是水利水電技術(shù)研究方面的一個(gè)
重要課題。在各設(shè)計(jì)院和制造廠的努力下，盡管大部分閘門的同步控制是
成功的，但也有一部分雙吊點(diǎn)閘門， 尤其是大中型寬跨度的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)雙
缸同步問(wèn)題未獲得根本解決，從而導(dǎo)致閘門傾斜卡死，甚至吊點(diǎn)拉脫，造
成閘門失事。而我們九曲河樞紐工程的節(jié)制閘就是采用雙吊點(diǎn)且為大中型
寬跨度的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)，其雙缸同步控制系統(tǒng)必須得到根本解決，我們
引入了可編程序控制器(PLC)作為控制核心，保證了閘門能夠長(zhǎng)期平穩(wěn)
的運(yùn)行。
1同費(fèi)氓麓的形成
在水利工程中使用的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)同工程機(jī)械相比有其特殊性。首先液
壓?jiǎn)㈤]機(jī)所操作的不是自由懸掛的重物，而是沿著導(dǎo)向門槽作上下移動(dòng)或
者是繞著支鉸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的閘門。因此閘門作為牽引構(gòu)件上的載荷，不僅
取決于閘門重量，還在很大程度上取決于運(yùn)行阻力的大小。而且這些阻力
又是不穩(wěn)定的，因?yàn)樗c水封和支撐行走機(jī)構(gòu)摩擦表面的狀態(tài)密切相關(guān)，
如內(nèi)外水位差，泥沙淤積，建筑垃圾和各種漂浮物落入門槽，以及埋沒(méi)部
件結(jié)冰等都會(huì)使運(yùn)行阻力大大增加。此外，在水中操作閘門，載荷的大
小還隨著閘門的開度而變化的動(dòng)水壓力有關(guān)。這些載荷的變化使雙缸承受
負(fù)載不同，根據(jù)壓力— — 流量關(guān)系，承載大的液壓缸比承載小的液壓缸速
度慢。
同時(shí)，從系統(tǒng)本身來(lái)講，下列因素也是造成不同步的原因。兩油缸不
是安裝在同一閘墩上，這就產(chǎn)生了安裝幾何誤差。雙缸運(yùn)動(dòng)副摩擦力不
同，由于雙缸的制造精度不同，安裝時(shí)的運(yùn)動(dòng)副摩擦力也不相等，摩擦力
大的液壓缸運(yùn)行慢：液壓系統(tǒng)的內(nèi)外泄露和壓縮不可能相等；油管長(zhǎng)度和
彎頭數(shù)目的不同將造成雙缸沿程阻力的不相等；長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行使液壓缸的工
作特性發(fā)生變化，而兩缸的工作特性變化不可能相同等等。
2系統(tǒng)構(gòu)成
解決雙吊點(diǎn)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)不同步問(wèn)題就是在上述因素對(duì)系統(tǒng)影響不
可避免的情況下，如何利用PLC來(lái)實(shí)時(shí)控制液壓?jiǎn)㈤]機(jī)雙缸同步精度。如
圖所示為液壓系統(tǒng)原理圖。該系統(tǒng)采用二臺(tái)型號(hào)為YYB2255—4， 功率為
37KW的異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)變量液壓泵為系統(tǒng)供油，且液壓泵電機(jī)組采用一用
一備工作方式。
2．1硬件設(shè)計(jì)
主要包括下位機(jī)和上位機(jī)的硬件，共同構(gòu)成～個(gè)小型控制系統(tǒng)。如圖
1。
下位機(jī)和上位機(jī)之間通過(guò)MPI協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，PLc中央機(jī)架和擴(kuò)展
機(jī)架之間通過(guò)IM360和IM361接口模塊進(jìn)行連接。
由于特殊的工藝特點(diǎn)，經(jīng)充分論證選擇了SIEMENS公司的SIMATICS7—
300系列PLC作為控制核心。s7—300系列是模塊化小型PLC系統(tǒng)。能滿足中
等性能的要求：主要有以下特點(diǎn)：觸摸操作屏$7-300站
圖 1
1)大范圍的各種功能模塊，可以滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)。
2)簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)功能。
3)控制靈活，可靠性高，方便用戶。
4)CUP處理速度快，集成功能強(qiáng)。
5)當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，模塊擴(kuò)展方便靈活。
液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)輸入信號(hào)主要有手動(dòng)／自動(dòng)／遠(yuǎn)程控制開關(guān)量的輸入，
系統(tǒng)壓力傳感器的輸入，油泵電壓輸入，開度傳感器的輸入，超差信號(hào)的
輸入及報(bào)警信號(hào)的輸入等。既有模擬量的輸入又有開關(guān)量的輸入。根據(jù)液
壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)的控制要求和被控制器的特點(diǎn)，可充分利用s7—300的系統(tǒng)資
源，s7—300可編程控制器的硬件配置如下：
1)電源模塊：PS307，通過(guò)背板總線向各模塊供電，輸入電壓為
120／230V／AC，可提供輸出24V／DC電源。
2)CPU3l3一lAD03，64kb-E作存儲(chǔ)器， 負(fù)載存儲(chǔ)器集成96kbRAM，最
大可以擴(kuò)展512kb，MPI接口可以與OP7／DP操作面板進(jìn)行通訊主要用來(lái)執(zhí)行
用戶程序，控制i／o模塊和與上位機(jī)通訊。
3)SM321數(shù)字量輸入模塊：16點(diǎn)輸入。
4)SM321模擬量輸入模塊：8通道隔離輸入。
5)SM322模擬量輸出模塊。
6)SM322數(shù)字量輸出模塊：16點(diǎn)輸出，24V／DC。
7)SM338型智能計(jì)數(shù)模塊；8通道，用于通用計(jì)數(shù)和測(cè)量任務(wù)，可實(shí)
現(xiàn)超差檢測(cè)，并具有比較功能以及故障中斷處理功能
8)cP通訊處理模塊，可以實(shí)現(xiàn)PPI通訊Pp
9)OP7／DP鍵盤顯示及觸摸屏，一個(gè)RS232通訊接口可以與PLC，計(jì)算
機(jī)，打印機(jī)連接，一個(gè)RS485接口可與PLC計(jì)算機(jī)連接。
在控制系統(tǒng)的輸入電路中，由壓力變送器檢測(cè)到實(shí)時(shí)液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)
壓力，輸出4-20mA的壓力信號(hào)，經(jīng)過(guò)IC7轉(zhuǎn)換為0—5V的電壓信號(hào)，送入到
2)事件處理子程序
事件處理子程序包括正常停機(jī)子程序， 安全停機(jī)子程序，緊急停機(jī)子
程序， 自動(dòng)啟動(dòng)子程序，手動(dòng)啟動(dòng)子程序，檢修啟動(dòng)予程序， 糾偏計(jì)算子
程序，繼電器控制子程序，定時(shí)中斷程序等。繼電器控制器子程序主要完
成油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止控制，通過(guò)糾偏計(jì)算子程序不斷計(jì)算兩個(gè)液壓缸是否
同步，當(dāng)糾偏量不為零時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行糾偏，對(duì)速度快的油缸停止供油，
當(dāng)油缸同步時(shí)再同時(shí)供油。在定時(shí)中斷程序中，要實(shí)現(xiàn)內(nèi)外水位的監(jiān)測(cè)與
比較，當(dāng)水位差達(dá)到設(shè)定值時(shí)， 自動(dòng)啟動(dòng)子程序啟動(dòng)。
3)硬件中斷程序
由于選用了具有中斷能力的數(shù)字量和模擬量輸入模塊，所以當(dāng)硬件
檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生時(shí)(發(fā)生故障)，便自動(dòng)執(zhí)行硬件中斷處理程序塊
(OB40)根據(jù)故障等級(jí)，在OB40中執(zhí)行正常停機(jī)， 安全停機(jī)或緊急停機(jī)，
從而保證故障及時(shí)得到處理。
4)安全保護(hù)設(shè)計(jì)
為保證整個(gè)液壓?jiǎn)㈤]系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行，安全保護(hù)環(huán)節(jié)應(yīng)該在軟
件和硬件兩方面進(jìn)行，油泵電機(jī)的硬件安全設(shè)計(jì)按照faile—safe原則進(jìn)行
設(shè)計(jì)，即當(dāng)控制系統(tǒng)失效時(shí)，為保證油泵電機(jī)的安全，島后一級(jí)的保護(hù)措
旎是安全鏈機(jī)械保護(hù)。安全鏈主要有一個(gè)類似與門的雙路輸入多路輸出繼
電器構(gòu)成控制核心。安全鏈回路由DC24V供電，經(jīng)多個(gè)閉合觸點(diǎn)組成。這
些組成安全鏈的常閉觸點(diǎn)包括緊急停機(jī)，壓力超上限開關(guān)，壓力超下限開
關(guān)。
安全鏈的多個(gè)觸點(diǎn)均為常閉觸點(diǎn)，只要其中一個(gè)觸點(diǎn)斷開，安全鏈就
將失效，切除所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源，所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)將全部停止工作。必須
在故障排除以后，給安全鏈復(fù)位，系統(tǒng)才能正常工作。
3結(jié)束語(yǔ)
實(shí)踐證明，將PLc引入液壓?jiǎn)㈤]系統(tǒng)，成功解決了雙缸同步的問(wèn)題，
且控制方便，可靠性高， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)直接控制。