淺談計(jì)算機(jī)在實(shí)現(xiàn)泵站最優(yōu)控制系統(tǒng)中的作用論文
論文導(dǎo)讀：現(xiàn)代泵站的自動控制主要是依靠計(jì)算機(jī)來完成，在整個自動控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的“大腦”，指揮中心，擔(dān)負(fù)著采集、運(yùn)算、判斷和處理各種信息，接受和發(fā)出指令等大量的工作�？梢赃@樣說，沒有計(jì)算機(jī)就沒有現(xiàn)代泵站的自動控制。泵站的自動控制是建立在常規(guī)自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的更高一級的控制形式。它已不僅僅局限于機(jī)組的開停自動操作和保護(hù)，更要按照實(shí)際運(yùn)行條件的變化去自動尋找最佳的運(yùn)行方式并通過控制系統(tǒng)自動調(diào)整運(yùn)行工況和組合，來自動實(shí)施最佳運(yùn)行方式。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)，泵站，自動控制，系統(tǒng)
現(xiàn)代泵站的自動控制主要是依靠計(jì)算機(jī)來完成，在整個自動控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的“大腦”，指揮中心，擔(dān)負(fù)著采集、運(yùn)算、判斷和處理各種信息，接受和發(fā)出指令等大量的工作。論文檢測。可以這樣說，沒有計(jì)算機(jī)就沒有現(xiàn)代泵站的自動控制。泵站的自動控制是建立在常規(guī)自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的更高一級的控制形式。它已不僅僅局限于機(jī)組的開停自動操作和保護(hù)，更要按照實(shí)際運(yùn)行條件的.變化去自動尋找最佳的運(yùn)行方式并通過控制系統(tǒng)自動調(diào)整運(yùn)行工況和組合，來自動實(shí)施最佳運(yùn)行方式。因此除操作以外，系統(tǒng)要經(jīng)過對數(shù)據(jù)的采集、處理、運(yùn)算、判斷、比較、決策，并且要求響應(yīng)迅速，及時調(diào)節(jié)。對計(jì)算結(jié)果要求準(zhǔn)確，對控制調(diào)節(jié)要求及時可靠。只有如此才能保證取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。而這是常規(guī)自動控制系統(tǒng)不能完成的。這就需要采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來擔(dān)負(fù)此重任。
1.計(jì)算機(jī)的基本功能
用于控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)是在通用計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上另行設(shè)計(jì)的一種專用計(jì)算機(jī)。它是和生產(chǎn)過程相聯(lián)結(jié)并對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時控制的電子計(jì)算機(jī)。它具有如下功能：（1）快速響應(yīng) 在規(guī)定時刻或規(guī)定時間內(nèi)完成控制對象所要求的工作。（2）可靠控制計(jì)算機(jī)作為整個控制系統(tǒng)的一個組成部分，一般是無備用機(jī)的單機(jī)系統(tǒng)，在連續(xù)運(yùn)行的過程中不可能有時間進(jìn)行維護(hù)檢修。因此，單機(jī)對可靠性及抗干擾性能的要求遠(yuǎn)高于通用計(jì)算機(jī)。（3）專用性強(qiáng) 控制用計(jì)算機(jī)取消了大部分通用功能，另外增加一些模塊，針對不同的生產(chǎn)過程按專用機(jī)設(shè)計(jì)，因此有較強(qiáng)的專用性，成本也因此降低了。（4）邏輯運(yùn)算和測試功能增強(qiáng) 各種決策的發(fā)出都是在計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)運(yùn)算分析的基礎(chǔ)上做出的。正是由于控制用計(jì)算機(jī)的獨(dú)特功能，它在控制系統(tǒng)中發(fā)揮愈來愈重要的作用。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用同時也開創(chuàng)了泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的新時期，它大大地提高了機(jī)組的功效，有效地節(jié)約能源，同時還減輕了工人的勞動量，減少了人工成本等等，總之市場前景十分廣闊。常規(guī)的泵站自動控制系統(tǒng)主要解決了泵站的正常、可靠、安全的運(yùn)行，而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以同時解決泵站的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行兩方面的任務(wù)，且具有更高的效率，更合理的結(jié)構(gòu)，更強(qiáng)的管理功能。
2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的專門功能
1、測試功能。（1）巡回檢測功能。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以按照設(shè)定定期對泵站運(yùn)行的各種工作參數(shù)進(jìn)行多點(diǎn)巡回檢測，并將檢測數(shù)據(jù)經(jīng)過簡單處理后存入專門的數(shù)據(jù)庫，必要時可以對其作數(shù)學(xué)分析，用以檢查校驗(yàn)泵站機(jī)組的動力特性等。（2）泵機(jī)組裝置現(xiàn)場特性實(shí)測。在適當(dāng)?shù)臈l件下計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可定期指令測試裝置對泵機(jī)組裝置特性進(jìn)行測試（一般說來大型泵站流量測試條件是比較難以滿足定期測試的）。
2、計(jì)算功能。（1）泵站運(yùn)行機(jī)組的最優(yōu)組合的臺數(shù)計(jì)算。（2）運(yùn)行機(jī)組間最優(yōu)流量分配計(jì)算。（3）運(yùn)行機(jī)組工況調(diào)節(jié)計(jì)算。根據(jù)最優(yōu)流量分配和泵站揚(yáng)程確定機(jī)組工況調(diào)節(jié)量值（轉(zhuǎn)速或葉片角度）。（4）根據(jù)機(jī)組組合優(yōu)化結(jié)果計(jì)算確定機(jī)組的開停。（5）當(dāng)泵站某參數(shù)有一定改變時進(jìn)行校驗(yàn)調(diào)節(jié)，但要注意調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和機(jī)組最小允許調(diào)節(jié)頻度。
3、請求功能
所謂請求功能指操作人員根據(jù)生產(chǎn)過程狀態(tài)通過控制臺向計(jì)算機(jī)發(fā)出請求動作的功能。這是計(jì)算機(jī)與操作人員進(jìn)行人機(jī)聯(lián)系的功能�？梢栽谙到y(tǒng)運(yùn)行情況下進(jìn)行詢問、插入、打印、修改、中斷程序執(zhí)行等。如泵站某一參數(shù)改變時，經(jīng)計(jì)算應(yīng)變換新的最優(yōu)運(yùn)行方式，計(jì)算機(jī)可將這一變化在顯示器上告知操作人員，征詢是否改變運(yùn)行方式。如在計(jì)算機(jī)內(nèi)已編制相應(yīng)程序，就可自動調(diào)整。
4、顯示記錄功能
計(jì)算機(jī)獲得的各種信息、數(shù)據(jù)均可以通過顯示器和打印機(jī)輸出和記錄。論文檢測。論文檢測。如果需要可按規(guī)定格式打印出運(yùn)行記錄報(bào)告表。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還具有其他一些功能，這里不再列舉。所述這些功能互相之間既有聯(lián)系也可相對獨(dú)立執(zhí)行。這就為計(jì)算機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)帶來較大的靈活性，因而有更好的適應(yīng)性。針對不同泵站的不同條件，不同要求，可采用不同結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可以有針對性的提高泵站運(yùn)行管理水平和擴(kuò)大泵站經(jīng)濟(jì)效益。不同結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，其功能也不相同，前者是根據(jù)后者和實(shí)際需要決定的。
3.泵站運(yùn)行計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
我國泵站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)起步較晚，目前真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)自動控制的泵站并不多。在計(jì)算機(jī)檢測或不完善的控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)只擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)采集、處理、存貯、輸出、打印報(bào)表等任務(wù)，并不直接控制操作機(jī)構(gòu)。而是將泵站運(yùn)行工作參數(shù)顯示或打印輸出，由值班人員處理和手動執(zhí)行。在計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)中，如下圖所示。計(jì)算機(jī)是控制系統(tǒng)的中心，它的主要作用是對泵站運(yùn)行的各種參數(shù)（水位、壓力、流量、溫度、轉(zhuǎn)速等）進(jìn)行采樣，經(jīng)過輸入通道作必要的信號轉(zhuǎn)換送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)按預(yù)定的控制規(guī)律加以迅速處理，對處理結(jié)果進(jìn)行顯示、記錄、打印、或者按預(yù)定的計(jì)算程序確定最優(yōu)工況和最優(yōu)運(yùn)行方式，經(jīng)輸出通道向控制機(jī)構(gòu)發(fā)出指令對泵機(jī)組實(shí)施調(diào)節(jié)控制。
目前在全國的一些大中城市的防汛灌溉泵站及污水處理廠中有一些應(yīng)用，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的沿海城市使用較多。該系統(tǒng)是單座泵站實(shí)現(xiàn)自動控制的未來發(fā)展方向。
在計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)有遙測、遙控、遙信、遙調(diào)、和實(shí)時數(shù)據(jù)處理功能。泵站遠(yuǎn)動裝置為集中分散型，適合于大型泵站、變電所和其他系統(tǒng)的集中控制。它的功能有：（1）遙測 將各泵站運(yùn)行主要參數(shù)（電流、電壓、有功功率、無功功率等電量和水位壓力、溫度、葉片角度等非電量）進(jìn)行巡回檢測，配合數(shù)字式記錄儀進(jìn)行自動打印記錄和定點(diǎn)召喚遙測。（2）遙控 調(diào)度端對各泵站的主機(jī)和輔機(jī)進(jìn)行遙控工作。（3）遙調(diào) 調(diào)度端對泵站的勵磁電流和水泵葉片角度進(jìn)行遙控調(diào)節(jié)。（4）遙信 執(zhí)行端連續(xù)循環(huán)傳送各開關(guān)位置信號及事故預(yù)告、事故信號。大量的輔機(jī)信號則用帶地址的召喚遙信方式。它在城市供水一體化、大型調(diào)水工程中有較為普遍的運(yùn)用。如沒有完善的自動控制系統(tǒng)相配套，就很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)同步協(xié)調(diào)動作。該系統(tǒng)也是大型集群泵站自動控制未來的發(fā)展方向。
綜上所述，計(jì)算機(jī)在泵站的自動控制及其它領(lǐng)域都發(fā)揮著愈來愈重要的作用，它對提高泵群的科技含量、整體協(xié)調(diào)運(yùn)作、經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行等都起到人不能替代的作用，隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，它必將在更多領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
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