集水井排水泵自動控制回路改造摘要：本文介紹集水井排水泵新自動控制回路，新集水井排水泵自動控制回路有針對性地選擇使用元器件，使舊集水井久而未決的問題得到解決。關鍵詞：水位傳感器，監控系統，流程圖，WP-80液位控制儀1 引言集水井位于大壩底層尾水位以下，是收集水輪機頂蓋漏水、水輪機層生產或生活漏水、尾水人孔漏水、大壩滲漏水等，然后通過高揚程排水泵將集水井收集的水排到尾水下游。集水井排水泵的自動控制回路是水電廠眾多自動控制中的重要控制回路之一，它的安全可靠運行是水電廠安全運行的重要一環。2 集水井排水泵舊自動控制回路存在問題集水井排水泵舊自動控制回路主要由水位電極、水位繼電器、交流接觸器、中間繼電器、盤面指示燈、沖擊繼電器、電鈴等組成。工作原理是水位繼電器將交流220V降壓整流成直流50V電源接到水位電極的兩極，當水將自動電極浸沒時，水將電極導通，水位繼電器動作，接通水泵交流接觸器控制回路，水泵運轉抽水，當水位降落到返回電極以下時，返回水位繼電器失電復歸，切斷水泵交流接觸器控制回路，停止水泵。由于這些元器件的運行環境、特性等，在運行過程中存在以下問題：（一）因為水位電極一直帶電，所以集水井也是帶電的；（二）水位電極通過水道通，這樣會發生電解化學反應，腐蝕電極和連接電極的導線，導線經常被腐蝕斷，造成誤動或不動；（三）水位繼電器內部接點容量不足，接點粘連時有發生，造成水泵抽水不會停，或頻繁啟動水泵；（四）報警采用信號燈和沖擊繼電器、電鈴，因為離中控室較遠，信號不容易被發現，雖然經改造將信號引至監控系統，但信號不全，不能滿足安全和少人值守的要求；（五）中間繼電器使用380V電源，通現在采用弱電控制的發展趨勢不符，也不安全；（六）由于以上問題，維護人員的維護工作量增大。曾經有一次，連接水位電極的公共線被腐蝕斷，因為沒有公共線，造成水泵不會自動啟動，信號也沒有反映出電極的公共線斷了。幸虧巡檢人員發現及時，馬上手動啟動水泵抽水，才避免了水淹廠房事故。為了適應無人值班（少人值守）的要求，針對集水井排水泵自動控制回路進行改造。3 集水井排水泵新自動控制回路為了使集水井自動控制回路有更高的安全性、可靠性，測量回路采用先進的壓力傳感器；控制采用兩路獨立的控制方式，一是監控系統自動控制方式；二是常規自動控制方式。3.1 測量回路測量回路采用進口的森納士（SENEX）壓力工具有限公司生產的型號為DS1300-QS潛水性壓力傳感器。該傳感器量程04米，工作電壓936VDC，輸出4-20mA，誤差不超過0.5% 。該傳感器具有防潮、防揭露、防滲漏功能，全不銹鋼焊接結構，堅固不腐蝕。全封閉電路，具有三高一強特點：高性能、高穩定性、高靈敏度，抗干擾能力強，且電源與周圍環境絕緣，絕緣大于1000M；體積小、接線簡單，只需要接兩根線（兩線制傳感器），導線采用耐腐蝕電纜，非常適合集水井這個惡劣環境。使用這種潛水型壓力傳感器代替使用電極測量水位的方式，解決了集水井帶電和電極電化腐蝕問題。3.2 水泵自動控制回路3.2.1監控系統自動控制方式（LCU控制方式）3.2.1.1核心部件及自動回路動作過程核心部件使用南瑞上位機和SJ-600智能市分布式現地控制裝置。上位機實現人機對話，SJ-600實現模擬信號、開入信號的采集處理并實現自動控制，再通過以太網（光纖）與上位機通訊，將各種模擬量信號、控制信息、報警等傳到上位機，實現遠方監視、控制。SJ-600主要由MB1000系列模件和主控單元（CCU）模件、電源單元以及開出繼電器組成。MB1000系列模件與主控模件通過CAN網相連組成LCU。SJ-600模件性能指標高、是適用范圍廣，結構簡單便于安裝，免調試維護；總線及I/O支持帶電拔插，光電隔離，全封閉設計，防塵、防靜電、放電磁干擾。本單元采用交直流雙供電，經電源單元整流24VDC、5VDC電源供電。在總電源消失后，再來電時系統自啟動恢復工作，無須人員參與裝置本身的恢復工作。SJ-600能夠實現數據的采集、處理及自動控制功能，并有很強的通訊功能，可實現遠程登錄修改數據庫，完全能滿足水電站輔助設備自動控制、監測和少人值守的要求。使用它，接線、組態簡單。將壓力傳感器的兩根線分別接到SJ-600的模擬量輸入應端子，則MB1040模擬量采集模件自動采集信號并加以處理，以及開關量輸入模件采集的信號經CAN網傳至主控單元，主控單元按照組態的數據庫啟動源啟動順序流程，開出模件MB1030接通（斷開）開出繼電器電源，開出繼電器接通（斷開）水泵控制回路，由此實現自動控制。主控模件將各模件傳來的各種信息打包傳給上位機，主機向各操作員站廣播，在登錄窗口、一覽表登錄報警信息，在相應畫面顯示水位情況，以及接受操作終端發來的控制信號。如圖1（設備連接框圖）：圖1模擬量水位信號DC24V開入信號上位機主機操作員站CCUMB1040MB1030MB1020DC24V開出LCU（SJ-600）3.2.1.2順控流程圖SJ-600使用順控流程圖來組態各個順序控制程序。順控流程圖是用規定的圖形來描述一個順序控制過程，只要用流程圖組態出一個控制全過程，那么相應的控制程序已完成。流程圖直觀，便于修改，易于接受。只要在流程圖中引用SJ-600數據庫中不同測點信號，比如自動位置、備用位置、遠方、就地、熱繼電器動作、接觸器動作等開關量信號，以及水位、電流等模擬量信號，就可以任意組合出所需要的設備動作的順序控制。在流程圖中還可以增加所需要的報警信號。只要流程圖組態好，數據庫定義好啟動源，則到啟動條件，自動按流程圖一步一步地執行。如圖2（#1排水泵流程控制簡圖）：#1排水泵工作圖2NNYBYNY開始設定時器11800，LOOP報警：進入集水井排水泵自動啟動流程水位0.4米置本控制忙投順控使能啟動#1排水泵報警：#1排水泵啟動工作B復歸#1派水泵開出復歸本控制忙復歸順控使能清定時器1流程不忙結束報警：#1排水泵未啟動，請檢查報警：水位降不下，請檢查3.2.2常規水泵自動控制回路核心控制部件采用進口的高可靠性的WP-80測量顯示控制儀。該控制儀采用先進的微處理器進行智能控制，可對液位的檢測信號進行顯示控制，并能對各種非線性輸入信號進行高精度的線性校正，可以修正因為水位波動帶來的偏差，輸入輸出回路采用光電隔離，具有良好的抗干擾能力，輸入信號為二線制4-20mA，輸出信號為開關量ON/OFF帶回差，可以選擇上限、下限、或上上限、下下限控制或報警輸出，而且可以自由設定。本裝置采用卡入式結構，體積小，只有160Cmm*80mm*115mm，安裝接線方便。設置簡單，只要設定兩路輸出的上限和回差，就可以實現滿足水泵的自動/備用啟停。開出接點為DC24V/6A，實現弱電控制；具有高亮度LED數碼顯示，可以顯示水位情況，可達毫米。本裝置同樣具有來電系統自恢復工作功能，無須人員參與本裝置恢復工作。如圖3（液位控制儀背面接線圖）：11521631741851962072122 823 924102511261227132814DC24V4-20mAAC220V圖34 結束語集水井水泵自動控制系統經過改造，將傳統的繼電器邏輯控制改為微機智能化、順序控制，能可靠地自動完成各種工況的控制和信息處理、傳遞；適應時代要求，將強電控制改為DC24弱電控制；采用監控系統控制和WP-80測量顯示控制儀控制，實現互為備用，提高可靠性；而且新控制回路