毕业设计（论文）-大型泵站计算机控制系统

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1、毕业设计说明书第一章引言1.1概述近年来，计算机技术得到了突飞猛进的发展。特别是微机己经渗透到人们生活生产的各个领域，小至家用电器的控制，大到人造地球卫星的发射，到处可以看到计算机在发挥作用。今天，许多以计算机为基础的监测与控制系统正在控制着各种各样的生产过程。我国的一些主要行业，如石化、电力、冶金等已大量使用计算机监控系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。在组态概念出现之前，要实现这些任务，都是通过编写程序（如使用BASIC、C、FORTRAN等）来实现的。编写程序不但工作量大、

2、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。本文利用组态软件和PLC解决了大型泵站计算机的监控问题，方便有效的实现了泵站的自动化监控。1.2国内外现状我国水利系统计算机监控系统的应用由于多种原因尚处于起步阶段。随着计算机技术的进步，目前越来越多的单位对泵站监控自动化技术进行研究，近几年来全国许多泵站工程，都将计算机监控系统纳入提高泵站自动化水平的重要措施之一，但这些计算机监控系统大多没有真正充分发挥应有的作用。多年来，由于泵站运行产生的是社会效益，其经济效益一直未被重视。技术改造

3、及资金投入十分有限，微机监控起步较晚，与国外同行业相比仍有较大差距。目前经过长期运行考验的泵站计算机监控系统是常规系统和与计算机监控系统并存，且计算机监控系统只能完成数据监测和处理，而未能做到计算机控制和调节泵组。大多数泵站采用继电器逻辑控制、独立的检测装置或仪表，这样运行方式落后，存在的问题主要有：(1)信息处理能力差，软件开发跟不上，许多应有的功能不能实现。(2)故障追忆能力较差。事故发生后，由于信息量不足往往难以对事故原因做出正确的分析。(3)控制可靠性不高。各控制之间有时不能进行可靠的安全闭锁，不能完全避免操作员的操作错误。(4)不能进行复杂的计

4、算，难以实现复杂控制，无法进行优化调度运行。(5)不能进行远程控制，对于梯级泵站无法进行联合调度运行。-81-毕业设计说明书(6)系统开放性差，升级困难，系统结构不合理。国外不少泵站微机监控系统的发展比较成熟，泵站自动化水平比较高。如日本水管理系统几乎全部实现了计算机自动监控，微机监控系统大多采用分层分布式结构。一般在一个水系设一个中央管理站，各个泵站、水工建筑物、渠道等设置分站，各个分站根据需要设置若干个现场单元，各层次之间通过网络通讯交换信息。由于可靠性高，不少泵站己实现“少人值守，无人值守，如新川河口装有6台贯流式轴流泵，该站的主机以及辅机均由中央

5、控制室远距离操作。为保证新川河口水位稳定在设计范围内，现场控制单元可自动地根据上下游水位开启或关闭自动排水闸，自动起动或停止主机组的运行并自动调节水泵叶片角度，选择机组运行台数，以上对象也可在中央控制室操作。目前随着技术的发展我国的泵站自动化正从单个对象的自动控制到整个机组的自动控制，从强电就地控制到弱电集中控制，从单个泵站的自动化到采用远动装置的泵站群综合自动化，从计算机集中控制到集散控制的发展过程，以及随着自动化程度的进一步提高，向少人值守或无人值守泵站发展。它将自动化技术、通信技术、故障诊断技术和冗余技术等融为一体，其硬件和软件采用开放式和模块式设

6、计，具有结构简单、可靠性高、适应性强、组态灵活、使用方便等优点。本设计就大型泵站计算机控制在ACC（轧后加速冷却）循环水系统中的应用做了具体介绍。1.3计算机控制系统发展概况在计算机被应用于生产过程控制之前，过程控制经历了基地式调节器、单元组合仪表、组件组装式仪表三个发展阶段，其控制功能不断提高。它们的控制方式是按对象进行分散的单回路调节，具有成本低、可靠性高及维护性能好等优点。电动式仪表的出现，方便了信号的传输和处理，使信号的远距离传输成为可能，实现了把调节器和各种管理用的显示记录仪表从就地集中到中央控制室，以便对生产过程进行集中监视和操作，促成了控制

7、方式由分散转向集中的演变。随着生产过程的复杂化暴露了这些常规仪表的通信和人机联系能力差，控制性能简单，难以实现较复杂的控制规律，系统构成不灵活及缺乏实时判断能力等缺点。为了适应生产规模大型化、复杂化、要求的信息量大和能实现高级控制功能的需求，计算机被逐步应用于过程控制，构成计算机控制系统。计算机控制系统的发展是与计算机技术的发展密切相关的，大体上分为三个阶段：1)70年代中期以前的集中式计算机控制系统在50年代计算机仅仅在工厂实验室或其他测试环境中进行数据采集和分析。-81-毕业设计说明书1959年美国的TRW公司和TEXACO公司联合研制的TRW300

8、计算机控制系统在美国德州的一家炼油厂投运成功标志着计算机的应用开始走入控制领域，