浅谈计算机在实现泵站最优控制系统中的作用论文

浅谈计算机在实现泵站最优控制系统中的作用论文

论文导读：现代泵站的自动控制主要是依靠计算机来完成，在整个自动控制系统中，计算机是系统的“大脑”，指挥中心，担负着采集、运算、判断和处理各种信息，接受和发出指令等大量的工作。可以这样说，没有计算机就没有现代泵站的自动控制。泵站的自动控制是建立在常规自动控制系统的基础上的更高一级的控制形式。它已不仅仅局限于机组的开停自动操作和保护，更要按照实际运行条件的变化去自动寻找最佳的运行方式并通过控制系统自动调整运行工况和组合，来自动实施最佳运行方式。

关键词：计算机，泵站，自动控制，系统

现代泵站的自动控制主要是依靠计算机来完成，在整个自动控制系统中，计算机是系统的“大脑”，指挥中心，担负着采集、运算、判断和处理各种信息，接受和发出指令等大量的工作。论文检测。可以这样说，没有计算机就没有现代泵站的自动控制。泵站的自动控制是建立在常规自动控制系统的基础上的更高一级的控制形式。它已不仅仅局限于机组的开停自动操作和保护，更要按照实际运行条件的.变化去自动寻找最佳的运行方式并通过控制系统自动调整运行工况和组合，来自动实施最佳运行方式。因此除操作以外，系统要经过对数据的采集、处理、运算、判断、比较、决策，并且要求响应迅速，及时调节。对计算结果要求准确，对控制调节要求及时可靠。只有如此才能保证取得最好的经济效益。而这是常规自动控制系统不能完成的。这就需要采用计算机控制系统来担负此重任。

1.计算机的基本功能

用于控制系统的计算机是在通用计算机的基础上另行设计的一种专用计算机。它是和生产过程相联结并对生产过程进行实时控制的电子计算机。它具有如下功能：（1）快速响应 在规定时刻或规定时间内完成控制对象所要求的工作。（2）可靠控制计算机作为整个控制系统的一个组成部分，一般是无备用机的单机系统，在连续运行的过程中不可能有时间进行维护检修。因此，单机对可靠性及抗干扰性能的要求远高于通用计算机。（3）专用性强 控制用计算机取消了大部分通用功能，另外增加一些模块，针对不同的生产过程按专用机设计，因此有较强的专用性，成本也因此降低了。（4）逻辑运算和测试功能增强 各种决策的发出都是在计算机对数据运算分析的基础上做出的。正是由于控制用计算机的独特功能，它在控制系统中发挥愈来愈重要的作用。

计算机控制系统的应用同时也开创了泵站经济运行的新时期，它大大地提高了机组的功效，有效地节约能源，同时还减轻了工人的劳动量，减少了人工成本等等，总之市场前景十分广阔。常规的泵站自动控制系统主要解决了泵站的正常、可靠、安全的运行，而计算机控制系统可以同时解决泵站的安全运行和经济运行两方面的任务，且具有更高的效率，更合理的结构，更强的管理功能。

2.计算机控制系统的专门功能

1、测试功能。（1）巡回检测功能。计算机控制系统可以按照设定定期对泵站运行的各种工作参数进行多点巡回检测，并将检测数据经过简单处理后存入专门的数据库，必要时可以对其作数学分析，用以检查校验泵站机组的动力特性等。（2）泵机组装置现场特性实测。在适当的条件下计算机控制系统可定期指令测试装置对泵机组装置特性进行测试（一般说来大型泵站流量测试条件是比较难以满足定期测试的）。

2、计算功能。（1）泵站运行机组的最优组合的台数计算。（2）运行机组间最优流量分配计算。（3）运行机组工况调节计算。根据最优流量分配和泵站扬程确定机组工况调节量值（转速或叶片角度）。（4）根据机组组合优化结果计算确定机组的开停。（5）当泵站某参数有一定改变时进行校验调节，但要注意调节机构和机组最小允许调节频度。

3、请求功能

所谓请求功能指操作人员根据生产过程状态通过控制台向计算机发出请求动作的功能。这是计算机与操作人员进行人机联系的功能。可以在系统运行情况下进行询问、插入、打印、修改、中断程序执行等。如泵站某一参数改变时，经计算应变换新的最优运行方式，计算机可将这一变化在显示器上告知操作人员，征询是否改变运行方式。如在计算机内已编制相应程序，就可自动调整。

4、显示记录功能

计算机获得的各种信息、数据均可以通过显示器和打印机输出和记录。论文检测。论文检测。如果需要可按规定格式打印出运行记录报告表。计算机控制系统还具有其他一些功能，这里不再列举。所述这些功能互相之间既有联系也可相对独立执行。这就为计算机实时控制系统的结构带来较大的灵活性，因而有更好的适应性。针对不同泵站的不同条件，不同要求，可采用不同结构的计算机控制系统，可以有针对性的提高泵站运行管理水平和扩大泵站经济效益。不同结构的控制系统，其功能也不相同，前者是根据后者和实际需要决定的。

3.泵站运行计算机控制系统

我国泵站计算机控制系统起步较晚，目前真正实现计算机控制系统自动控制的泵站并不多。在计算机检测或不完善的控制系统中，计算机只担负数据采集、处理、存贮、输出、打印报表等任务，并不直接控制操作机构。而是将泵站运行工作参数显示或打印输出，由值班人员处理和手动执行。在计算机集中控制系统中，如下图所示。计算机是控制系统的中心，它的主要作用是对泵站运行的各种参数（水位、压力、流量、温度、转速等）进行采样，经过输入通道作必要的信号转换送入计算机，由计算机对采集到的数据按预定的控制规律加以迅速处理，对处理结果进行显示、记录、打印、或者按预定的计算程序确定最优工况和最优运行方式，经输出通道向控制机构发出指令对泵机组实施调节控制。

目前在全国的一些大中城市的防汛灌溉泵站及污水处理厂中有一些应用，在经济较发达的沿海城市使用较多。该系统是单座泵站实现自动控制的未来发展方向。

在计算机远动控制系统中，系统有遥测、遥控、遥信、遥调、和实时数据处理功能。泵站远动装置为集中分散型，适合于大型泵站、变电所和其他系统的集中控制。它的功能有：（1）遥测 将各泵站运行主要参数（电流、电压、有功功率、无功功率等电量和水位压力、温度、叶片角度等非电量）进行巡回检测，配合数字式记录仪进行自动打印记录和定点召唤遥测。（2）遥控 调度端对各泵站的主机和辅机进行遥控工作。（3）遥调 调度端对泵站的励磁电流和水泵叶片角度进行遥控调节。（4）遥信 执行端连续循环传送各开关位置信号及事故预告、事故信号。大量的辅机信号则用带地址的召唤遥信方式。它在城市供水一体化、大型调水工程中有较为普遍的运用。如没有完善的自动控制系统相配套，就很难实现系统的每个环节同步协调动作。该系统也是大型集群泵站自动控制未来的发展方向。

综上所述，计算机在泵站的自动控制及其它领域都发挥着愈来愈重要的作用，它对提高泵群的科技含量、整体协调运作、经济安全运行等都起到人不能替代的作用，随着计算机及网络技术的迅猛发展，它必将在更多领域发挥更大的作用。

参考文献:

[1]刘超编.泵站经济运行[M].北京:水利电力出版社,1995:104-121.

[2]陈炎炉主编.大型电力排灌站[M].北京:水利电力出版社,1987:89-125.

[3]刘超，严登丰.泵站运行最优控制.江苏农学院学报[N],1987,（1）：43-50.