摘要：针对泵站自动控制系统运行的一般特点, 提出了采用 ABB AC500系列可编程控制器在泵站监控系统中的应用方案，该方案成本低,管理、维护和操作简单易行。工程实践表明，采用ABB AC500系列可编程控制器组建工程项目能获得高可靠性、高性能、高性价比等优点，具有较好的经济效益。
0 概述
通常泵站(如输水泵站、污水泵站、海水淡化泵站、灌溉、冲洗泵站等)配置有动力、电气、检测等机电设备系统，控制逻辑复杂，体系结构庞大，管理要求严格。泵站计算机监控系统是集监视、控制、测量、保护、管理等于一体的计算机综合自动化系统，主要对全站泵组、电气系统、公用油、水、气系统、闸门控制系统、励磁系统及直流系统进行有效监视和控制，保证泵站更加安全、可靠、经济地运行，实现泵站“无人职守、少人值班”的目标，并能通过网络实现将泵站运行数据和状态实时上传至上级主管部门。
基于ABB AC500系列PLC的泵站监控系统，实现了稳定、可靠、实时的泵站监控和管理，对整个泵站系统的控制操作、数据采集和信息的实时性、准确性、完整性和统一性。
1 控制原理
由于水泵电动机的直接起动和停车都将引起转矩突变而导致水流冲击和电流冲击。水流冲击使水泵系统产生喘振和噪声，严重时使管道和管道支架振动，甚至使管道和阀门破裂;电流冲击则有可能危及接触器等电器设备安全，另外冲击电流可转化为冲击转矩，影响传动机械的使用寿命。采用软起动器取代常规起动装置解决上述问题，为了减少设备投资，提高软起动器的利用率，可采用以ABB可编程控制器(PLC)为控制核心的、一台软起动器控制多台电动机的接线方式。某典型泵站的单台多机式接线如图1 所示。
本泵站监控系统采用分层分布开放式系统，设泵站级和现场控制单元组。泵站自动化监控系统由1个泵站控制室、10个现场控制单元组成。现场控制单元主要设备为ABB AC500系列PLC，分别对9泵机组及1套辅助设备的运行工况、状态、参数进行采集，并根据操作规程及经济运行工作情况进行分散控制;泵站控制室对整个泵站控制系统进行集中管理。泵站控制室监控系统与现场PLC控制站之间通过高速的、实时的工业以太网进行数据通讯。通讯速率为100Mbps，传输介质为光纤。如图2所示。
系统泵站控制室配置2套主机兼操作员工作站、1套工程师站、1套通讯处理计算机、1套语音报警设备、网络交换机和光电转换设备、两台网络激光打印机、1套 GPS时钟系统、1套中控室控制台。其中，两台操作员工作站互为热备方式工作，对整个泵站监控系统的数据库维护和管理工作(正常时，一台为主机，完成监视控制任务，另一台为备用，可进行正常监视;当主机故障或退出时，备用站可自动或手动升为主站工作，完成监视任务。)
2.2 泵站现场控制单元
暗渠泵站监控系统共有10套现场控制单元，其中泵组9套(每台泵组设置1套)，公用1套。每套泵组的主要设备采用ABB公司AC500系列PLC，配置一台10.4’彩色触摸屏为人机接口设备，安装1套主泵电机微机继电保护装置，1套微机温度巡检与保护装置，1套多功能智能电度表，以上设备与PLC进行通信。
泵机组PLC设置手动、自动闭环叶角调节控制操作设备(包括空气开关和接触器等)，安装手动控制按钮，电源、数字显示仪表、继电器等，数字显示仪表用于显示多个水位、压力、调角机构油温、叶角等测量值，PLC具备以太网接口，通过100Mbps 工业以太网与泵站控制室上位机进行数据通信，通信介质采用光纤，泵组PLC布置在泵站主厂房。
3 系统功能
泵站自动化监控系统功能包括实现对各泵机组及辅助设备的运行参数、电气参数和设备运行状态进行监测、控制、联锁和报警，以及报表打印，通过使用在主站和远程站间的一系列通讯链，完成整个泵站所必需的数据采集、顺序控制、回路调节、数据通讯、时间控制及上位监视和管理作用。同时，还承当泵站计算机监控系统与远方调度中心的通信连接。
数据采集：系统自动采集整个泵站内各现场控制单元的各类实时数据;
安全运行监视：包括泵站设备的状态、趋势分析、越限检查、事故顺序记录等;
机组运行工况
机组辅助设备运行工况
断路器、隔离开关及接地开关位置
公用设备运行工况
站用电运行工况
线路和母线运行工况
其它重要参数量等等
控制与调节：各泵机组起动和停机、出水阀的开启与关闭控制等;根据给定的流量设定值，按集水池水位和机组工况确定机组开停台数及其最优组合，能实现闭环调节和开环指导等，实现全系统的优化运行。
系统自诊断与自恢复：系统具备自诊断能力，运行时对系统的硬件及软件进行自诊断，并指出故障部位的模件。并且可通过CPU上的液晶显示代码为操作者快速解决出现的问题，具有自恢复能力。
事故分析处理
统计和制表打印
4 结束语
该解决方案实践结果表明: 基于ABB AC500系列可编程控制器的泵站监控系统运行稳定可靠、操作简单，圆满地完成了用户提出的控制要求，提高了泵站的运行效率。
