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【摘 要】泵站自动化系统采用分层分布开放式结构，采用环形冗余光纤快速以太网拓扑结构。系统主要分为远控层、主控层与现地层。控制权分为“远方、控制室、现地”三级，可进行无扰动切换。系统的控制权限越接近设备，控制权限越高。在实际工作中，通过现地、控制室与远方的合理控制权顺序。远方控制经相关授权方可进行操作。控制系统设置带密码的授权、核对程序。以此可以有效提高工作效率。基于此，本文就将对泵站自动控制系统的具体应用要点进行分析探讨。
【关键词】泵站；自动控制；应用
1、PLC的功能特点
1.1、高可靠性
PLC的高效性主要从两个方面来体现。第一就是硬件方面：在硬件方面，首先是应用开关电源上，在选择开关电源的时候，对其进行了较为严格的审查和筛选，同时配合较为合理的系统结构，以简化和加工安装为基础。所以，PLC在坚固性和抗震性上较为强大；同时配以无触点的半导体来安装开关，也不会导致继电器问题而导致系统元器件的老化、脱焊等等问题；此外，全部的输入和输出接口都采用了光电隔离技术，把内外电路有效的进行了隔离；把PLC分为几个模块，可以在某个模块出现问题时对故障模块进行快速的维修，从而可以很大程度上缩短维修时间。
第二种在软件方面：PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运算处理器的延迟，进而促使程序在出现问题进行维修的过程中，出不正确的程序而导致系统的坏死；如果CPU、输入和输出、以及通信接口出现问题，PLC就可以通过自诊断对这些问题进行检测诊断，并采取一定的措施，以便有效阻止故障的发生；停电的时候，可以有后备电池对程序进行数据的保护，从而保证信息的完整。以上措施促使PLC可以高效的运行，可以长久的进行工作而不出现故障。
1.2、应用灵活、使用方便
PLC的设计都是按照模块化进行设计的，所以用户可以依据自己的需求来对自动控制系统进行大小、工艺流程和控制要求等方面的选择设计合适的PLC模块进行编程和资源配置。
从而，减少了大量的硬件配置，只需要设计硬件配置和外部总线就可以，而且在PLC控制中，如果想改变控制，不用另外接线，只要改变程序就可以。
1.3、易于安装、调试、维修
在安装的过程中，PLC输入和输出口已经安装好，所以可以轻而易举的把这些设备进行连接，不用再专门接口安装。并且PLC的软件代替了原来的一些元器件，所以在硬件安装上就显得非常的简便，工作量较小。在调试的过程中，可以先进行试验模块的调试，模拟调试后，在进行现场的按照和调试。这样就可以有效的避免一些现场容易导致的错误问题。从而也使得调试变得更加便捷快速，缩短调试的时间周期，维修方面，PLC同时具备诊断功能，所以当出现故障后，其就会自动进行模块的检测，并对模块进行重新设计，所以非常的简便快捷。
1.4、网络功能强
目前的PLC也具有了网络功能。PLC可以进行当前程序的控制，还可以进行内部通信的控制以及上位机通信，同时还可以通过互联网进行上网，以及无线上网等。这所以，PLC就构成了一个较大的网络控制体系，在这个网络体系中可以实现自动化控制。
2、PLC在污水泵站自动控制系统中的应用实践
2.1、格栅池控制
格栅池的运行比较敏感，稍微出现启动条件即可投入运行，所以针对格栅池的控制需要体现高性能的自动化。格栅池在运行时，一旦出现不到位控制，导致格栅池立即停止运行，不利于污水处理，特别运行模式选择不准确时，更是造成控制负担，随时出现控制误差。
PLC的参与，提高格栅池的控制能力，例如：基于PLC的监控机，促使污水泵站自动控制系统的格栅池处于同步运行状态，连接电气控制，体现监控机的联动功能，如此，即使格栅误动，也能保障污水泵站的正常运行，只需关闭误动格栅，所有操作均可通过监控机进行远程操作，促使格栅池处于集中监控的状态内。
2.2、集水池控制
污水泵的运行与集水池的水位高低直接相关，集水池内有三类选择模式。第一是正常模式，通过PLC实现自由控制，集水池自动选择“正常-白天”和“正常-夜间”。
另外两类为雨天和暴雨，该两类模式不能进行自动控制，必须由人工进行控制，一般剩余一台污水泵作为备用，其余均投入污水处理中，以便污水过量影响处理速率。
集水池面临的控制问题为泵数确定，为保障集水池的处理质量，需要执行加泵或减泵，此时污水泵根据集水池的水位，向PLC传输控制信号，PLC分析信号后传输到相关控制中心，如需加泵由PLC协助选择无故障的污水泵，迅速转为开启状态，减泵时则需停止运行时间比较长的污水泵，PLC在控制加减泵时，需保持间隔启动的时间保持在20秒以上，防止污水泵由于集中运行干扰集水池的信息传输。
2.3、运行模式的参数设置
白天模式：能够同时让两组格栅根据时间间隔进行运行，当运行A11min时停止A12min，液位差>E1m格柵启动，液位差≤E2m格栅停止；最高能使五台泵同时运行，根据水位进行泵启停控制；夜间模式：除参数值外，和白天模式基本相同；暴雨模式：进水启闭机关闭后，通过水泵将水位降低至C3米后停泵；雨天模式：除参数值外，和白天模式基本相同。雨天模式时系统中的进水启闭机会处于关闭状态，当彻底关闭后污水的进水闸门D4s再行开启。
当系统处理以上模式时，需要开启多少台泵要符合参数要求，同时通过下位PLC程序得以实现，可以通过PLC编程进行参数写入，也可以通过上位监控机进行参数设置。
2.4、PLC在硬件设计中的应用
PLC在自动控制系统的硬件部分，能够根据污水泵站的I/O，确定自动系统的运行框架，然后确定PLC在硬件设计中的分配，充分考虑PLC在硬件设计中的实际应用，预留足量空间。PLC应用在自动控制系统的硬件设备上，如：潜水设备、压力计量器等，分析PLC在硬件设计中的应用，如： 1）PLC精确污水泵站自动选择的水平，确保模拟量模块的自动运行，PLC根据污水泵站输入端的需求，自行选择通道，约束差分模拟量；
2）PLC控制污水泵站自动化的开关，污水泵站的控制设备的启动情况，均由PLC控制，工作人员可以进行手动操控，选择污水处理方式，确定模块后，保障输入方式；
3）PLC主动控制CPU，CPU是污水泵站自动控制的核心部分，提高污水处理效率，同时在PLC的参与下，CPU表现出网络特性，实现自动控制系统的互联特点，完善污水处理模块；
4）PLC为污水泵站自动控制系统提供硬件设备的选择条件，例如：污水泵站电源的数量由PLC的运行情况决定，同时选择电源类型，保障电源系统符合污水泵站自动控制系统的运用。
3、泵站自动控制与调节分析
机组单元在现地控制单元人工控制或主控级遥控均能实现以下控制调节功能：
a.机组单元运行模式：能实现机组单元开环运行和闭环运行两种模式。若机组为开环运行方式，在中控室显示屏将相关信号通知运行人员，由运行人员控制调节机组的运行状态；若为闭环运行方式，除在中控室显示屏显示相关信号外，还通过机组现地控制单元将有关信号动作于励磁调节装置。
b.机组顺序控制：在接收开、停机命令后，能按一定顺序巡检机组开、停机条件，并控制调节相应的辅助设备，实现对机组的控制。
c.机组输出有功功率调节：能根据测定的泵站上、下游水位，按一定的运行目标调节水泵转速，控制快速闸门开启时间，进而调节机组输出有功功率的大小。
4、泵站自动控制系统的养护发展
4.1、PLC日常养护
定期进行PLC电源电压进行检测，正常情况下为24V，对构成PLC系统的相关设备的点检和维护，对PLC程序人工备份和电池备份及各相关损坏器件的更换等工作。利用停机时机，对电气控制柜进行人工除尘、降温，对松动的线路用螺丝刀轻轻拧紧等。
4.2、PLC检修
PLC的技术优势在于其I/O端口，但PLC最大的薄弱环节也是在I/O端口。在主机系统的技术水平相差无几的情况下，I/O模块是体现PLC性能的关键部件，因此它也是PLC损坏中的突出环节。premiumPLC有LED指示灯可以帮助检查故障是否由外部设备引起，在泵站自动控制系统中，若闸阀门在启闭操作时不能按照要求动作，首先应检查PLC输入开关电接触点是否可靠（一般可通过查看输入LED指示灯或直接测量输入端），若输入信号未能传到PLC，则应去检查输入对应的外部回路；若输入信号已采到，则再看PLC是否有相应输出指示，若没有，则是内部程序问题或输出LED指示灯问题；若输出信号已确信发出，则去检查外部输出回路（从PLC输出往后检查）。
总言之，自动控制系统是一个完整的系统，是泵站自动化运行的核心部分，为了提高整个系统的运行效率，水泵站的系统监控以及控制都需要得到更好的完善，做到实时对泵站的运行数据的存储和监测和开停机的控制等集于一身。通过数字化、自动化的监控系统，以此大大提高泵站的运行效率，减少事故，提高泵站的信息化管理水平。
參考文献：
[1]钱锋.抽水泵站自动控制系统的应用研究与设计[D].合肥工业大学，2006.
[2]戴崇.某大型泵站自动控制系统的设计与研究[D].合肥工业大学，2007.
[3]陈松岭.加压泵站自动控制系统的研制[D].福建农林大学，2004.
[4]庞科旺，喻一滨，黄巧亮.污水泵站自动控制系统的改造[J].给水排水，2006，03：92-96.
[5]田成金.工作面泵站自动控制系统的研究与实现[J].煤矿开采，2011，01：83-84+96.
【关键词】泵站；自动控制；应用
1、PLC的功能特点
1.1、高可靠性
PLC的高效性主要从两个方面来体现。第一就是硬件方面：在硬件方面，首先是应用开关电源上，在选择开关电源的时候，对其进行了较为严格的审查和筛选，同时配合较为合理的系统结构，以简化和加工安装为基础。所以，PLC在坚固性和抗震性上较为强大；同时配以无触点的半导体来安装开关，也不会导致继电器问题而导致系统元器件的老化、脱焊等等问题；此外，全部的输入和输出接口都采用了光电隔离技术，把内外电路有效的进行了隔离；把PLC分为几个模块，可以在某个模块出现问题时对故障模块进行快速的维修，从而可以很大程度上缩短维修时间。
第二种在软件方面：PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运算处理器的延迟，进而促使程序在出现问题进行维修的过程中，出不正确的程序而导致系统的坏死；如果CPU、输入和输出、以及通信接口出现问题，PLC就可以通过自诊断对这些问题进行检测诊断，并采取一定的措施，以便有效阻止故障的发生；停电的时候，可以有后备电池对程序进行数据的保护，从而保证信息的完整。以上措施促使PLC可以高效的运行，可以长久的进行工作而不出现故障。
1.2、应用灵活、使用方便
PLC的设计都是按照模块化进行设计的，所以用户可以依据自己的需求来对自动控制系统进行大小、工艺流程和控制要求等方面的选择设计合适的PLC模块进行编程和资源配置。
从而，减少了大量的硬件配置，只需要设计硬件配置和外部总线就可以，而且在PLC控制中，如果想改变控制，不用另外接线，只要改变程序就可以。
1.3、易于安装、调试、维修
在安装的过程中，PLC输入和输出口已经安装好，所以可以轻而易举的把这些设备进行连接，不用再专门接口安装。并且PLC的软件代替了原来的一些元器件，所以在硬件安装上就显得非常的简便，工作量较小。在调试的过程中，可以先进行试验模块的调试，模拟调试后，在进行现场的按照和调试。这样就可以有效的避免一些现场容易导致的错误问题。从而也使得调试变得更加便捷快速，缩短调试的时间周期，维修方面，PLC同时具备诊断功能，所以当出现故障后，其就会自动进行模块的检测，并对模块进行重新设计，所以非常的简便快捷。
1.4、网络功能强
目前的PLC也具有了网络功能。PLC可以进行当前程序的控制，还可以进行内部通信的控制以及上位机通信，同时还可以通过互联网进行上网，以及无线上网等。这所以，PLC就构成了一个较大的网络控制体系，在这个网络体系中可以实现自动化控制。
2、PLC在污水泵站自动控制系统中的应用实践
2.1、格栅池控制
格栅池的运行比较敏感，稍微出现启动条件即可投入运行，所以针对格栅池的控制需要体现高性能的自动化。格栅池在运行时，一旦出现不到位控制，导致格栅池立即停止运行，不利于污水处理，特别运行模式选择不准确时，更是造成控制负担，随时出现控制误差。
PLC的参与，提高格栅池的控制能力，例如：基于PLC的监控机，促使污水泵站自动控制系统的格栅池处于同步运行状态，连接电气控制，体现监控机的联动功能，如此，即使格栅误动，也能保障污水泵站的正常运行，只需关闭误动格栅，所有操作均可通过监控机进行远程操作，促使格栅池处于集中监控的状态内。
2.2、集水池控制
污水泵的运行与集水池的水位高低直接相关，集水池内有三类选择模式。第一是正常模式，通过PLC实现自由控制，集水池自动选择“正常-白天”和“正常-夜间”。
另外两类为雨天和暴雨，该两类模式不能进行自动控制，必须由人工进行控制，一般剩余一台污水泵作为备用，其余均投入污水处理中，以便污水过量影响处理速率。
集水池面临的控制问题为泵数确定，为保障集水池的处理质量，需要执行加泵或减泵，此时污水泵根据集水池的水位，向PLC传输控制信号，PLC分析信号后传输到相关控制中心，如需加泵由PLC协助选择无故障的污水泵，迅速转为开启状态，减泵时则需停止运行时间比较长的污水泵，PLC在控制加减泵时，需保持间隔启动的时间保持在20秒以上，防止污水泵由于集中运行干扰集水池的信息传输。
2.3、运行模式的参数设置
白天模式：能够同时让两组格栅根据时间间隔进行运行，当运行A11min时停止A12min，液位差>E1m格柵启动，液位差≤E2m格栅停止；最高能使五台泵同时运行，根据水位进行泵启停控制；夜间模式：除参数值外，和白天模式基本相同；暴雨模式：进水启闭机关闭后，通过水泵将水位降低至C3米后停泵；雨天模式：除参数值外，和白天模式基本相同。雨天模式时系统中的进水启闭机会处于关闭状态，当彻底关闭后污水的进水闸门D4s再行开启。
当系统处理以上模式时，需要开启多少台泵要符合参数要求，同时通过下位PLC程序得以实现，可以通过PLC编程进行参数写入，也可以通过上位监控机进行参数设置。
2.4、PLC在硬件设计中的应用
PLC在自动控制系统的硬件部分，能够根据污水泵站的I/O，确定自动系统的运行框架，然后确定PLC在硬件设计中的分配，充分考虑PLC在硬件设计中的实际应用，预留足量空间。PLC应用在自动控制系统的硬件设备上，如：潜水设备、压力计量器等，分析PLC在硬件设计中的应用，如： 1）PLC精确污水泵站自动选择的水平，确保模拟量模块的自动运行，PLC根据污水泵站输入端的需求，自行选择通道，约束差分模拟量；
2）PLC控制污水泵站自动化的开关，污水泵站的控制设备的启动情况，均由PLC控制，工作人员可以进行手动操控，选择污水处理方式，确定模块后，保障输入方式；
3）PLC主动控制CPU，CPU是污水泵站自动控制的核心部分，提高污水处理效率，同时在PLC的参与下，CPU表现出网络特性，实现自动控制系统的互联特点，完善污水处理模块；
4）PLC为污水泵站自动控制系统提供硬件设备的选择条件，例如：污水泵站电源的数量由PLC的运行情况决定，同时选择电源类型，保障电源系统符合污水泵站自动控制系统的运用。
3、泵站自动控制与调节分析
机组单元在现地控制单元人工控制或主控级遥控均能实现以下控制调节功能：
a.机组单元运行模式：能实现机组单元开环运行和闭环运行两种模式。若机组为开环运行方式，在中控室显示屏将相关信号通知运行人员，由运行人员控制调节机组的运行状态；若为闭环运行方式，除在中控室显示屏显示相关信号外，还通过机组现地控制单元将有关信号动作于励磁调节装置。
b.机组顺序控制：在接收开、停机命令后，能按一定顺序巡检机组开、停机条件，并控制调节相应的辅助设备，实现对机组的控制。
c.机组输出有功功率调节：能根据测定的泵站上、下游水位，按一定的运行目标调节水泵转速，控制快速闸门开启时间，进而调节机组输出有功功率的大小。
4、泵站自动控制系统的养护发展
4.1、PLC日常养护
定期进行PLC电源电压进行检测，正常情况下为24V，对构成PLC系统的相关设备的点检和维护，对PLC程序人工备份和电池备份及各相关损坏器件的更换等工作。利用停机时机，对电气控制柜进行人工除尘、降温，对松动的线路用螺丝刀轻轻拧紧等。
4.2、PLC检修
PLC的技术优势在于其I/O端口，但PLC最大的薄弱环节也是在I/O端口。在主机系统的技术水平相差无几的情况下，I/O模块是体现PLC性能的关键部件，因此它也是PLC损坏中的突出环节。premiumPLC有LED指示灯可以帮助检查故障是否由外部设备引起，在泵站自动控制系统中，若闸阀门在启闭操作时不能按照要求动作，首先应检查PLC输入开关电接触点是否可靠（一般可通过查看输入LED指示灯或直接测量输入端），若输入信号未能传到PLC，则应去检查输入对应的外部回路；若输入信号已采到，则再看PLC是否有相应输出指示，若没有，则是内部程序问题或输出LED指示灯问题；若输出信号已确信发出，则去检查外部输出回路（从PLC输出往后检查）。
总言之，自动控制系统是一个完整的系统，是泵站自动化运行的核心部分，为了提高整个系统的运行效率，水泵站的系统监控以及控制都需要得到更好的完善，做到实时对泵站的运行数据的存储和监测和开停机的控制等集于一身。通过数字化、自动化的监控系统，以此大大提高泵站的运行效率，减少事故，提高泵站的信息化管理水平。
參考文献：
[1]钱锋.抽水泵站自动控制系统的应用研究与设计[D].合肥工业大学，2006.
[2]戴崇.某大型泵站自动控制系统的设计与研究[D].合肥工业大学，2007.
[3]陈松岭.加压泵站自动控制系统的研制[D].福建农林大学，2004.
[4]庞科旺，喻一滨，黄巧亮.污水泵站自动控制系统的改造[J].给水排水，2006，03：92-96.
[5]田成金.工作面泵站自动控制系统的研究与实现[J].煤矿开采，2011，01：83-84+96.