一、項(xiàng)目簡介

山東泰開自動(dòng)化有限公司位于五岳之首的泰山腳下------泰安市南部高新開發(fā)區(qū)，公司前身是山東魯能泰山自動(dòng)化研究所，成立于1995年6月，專業(yè)從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化的開發(fā)及其配套設(shè)備的研制生產(chǎn),是一家順應(yīng)國家電力發(fā)展，特別是城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的需要而崛起的高新技術(shù)企業(yè)。依托泰開集團(tuán)，公司擁有雄厚的經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力，現(xiàn)有員工150多人，占地150畝，擁有2000平方米的科研樓和5000平方米的生產(chǎn)場地。

公司擁有卓越的管理隊(duì)伍和優(yōu)秀的研發(fā)人才，其中本科以上專業(yè)技術(shù)人員占70%以上，博士、碩士十余人，是一支充滿朝氣和富有協(xié)作精神的團(tuán)隊(duì)。公司與山東大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華北電力大學(xué)等高校長期開展技術(shù)合作和人才交流。聘請(qǐng)國內(nèi)著名電力保護(hù)專家參與重大項(xiàng)目研發(fā)。技術(shù)和人才的優(yōu)勢(shì)為開發(fā)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品提供了有力的保障。公司十多年專注于電力電網(wǎng)自動(dòng)化保護(hù)產(chǎn)品的研發(fā)，先后開發(fā)出了FBZ3000廠站自動(dòng)化系統(tǒng)、FBZ2300配電自動(dòng)化系統(tǒng)、GZG49系列智能高頻直流電源系統(tǒng)、EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)、GIS智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等五大系列幾十個(gè)品種的產(chǎn)品，形成了門類齊全的產(chǎn)品系列。公司擁有多種國際領(lǐng)先的檢測(cè)系統(tǒng)和設(shè)備，如美國DOBLE公司的電力系統(tǒng)數(shù)字仿真儀、奧地利OMICRON電子儀器有限公司的OMICRON測(cè)試系統(tǒng)，和滿足電力系統(tǒng)綜合保護(hù)產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和模擬試驗(yàn)的高精度測(cè)試儀器，具備了良好的試驗(yàn)檢測(cè)環(huán)境。2000年公司順利通過了國際ISO9001質(zhì)量保證體系認(rèn)證，2001年獲得山東省雙軟企業(yè)認(rèn)定，所有產(chǎn)品均通過了國家電力公司權(quán)威檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)嚴(yán)格測(cè)試，取得了電力部門、國家經(jīng)貿(mào)委入網(wǎng)許可。目前，公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)工程及冶金、石油、煤礦、化工等廠礦企業(yè)，用戶遍布國內(nèi)二十多個(gè)省區(qū)八十多個(gè)地市。                                                                                      

電力系統(tǒng)是一個(gè)包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電在內(nèi)的完整體系，電力生產(chǎn)的特點(diǎn)是電能難以儲(chǔ)存，發(fā)輸變配用電要隨時(shí)保持平衡，而用電是隨時(shí)變化的，發(fā)電出力也必須隨時(shí)變化，否則電網(wǎng)的頻率將保持不住額定值，從而對(duì)用電造成危害。水電是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要調(diào)節(jié)手段，具有調(diào)峰、調(diào)頻、平衡發(fā)電等重要功能。目前，在電力系統(tǒng)愈來愈大，電壓等級(jí)愈來愈高的情況下，要保持電力系統(tǒng)正常供電，就必須依靠大量自動(dòng)裝置，快速隔離故障，調(diào)整運(yùn)行方式。水電自動(dòng)化是如今電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施和裝備，同時(shí)也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的手段。水輪機(jī)組及水電廠自動(dòng)化更應(yīng)反應(yīng)靈敏安全可靠。水電自動(dòng)化的市場極其廣大，作為水電站或抽水泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元，市場前景巨大。

作為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元，直接與現(xiàn)場設(shè)備接口，采集生產(chǎn)過程的各種信號(hào)并對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，可與多種專用功能裝置配套使用。選用高檔PLC或DCS產(chǎn)品，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，功能強(qiáng)大，配置靈活，易于學(xué)習(xí)，便于維護(hù)。作為水電站或抽水泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組、水泵、開關(guān)站、公用設(shè)備、閘門等進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)“無人值班”（少人值守）的目標(biāo)。

計(jì)算機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)，相對(duì)于水電廠泵站的總的監(jiān)控系統(tǒng)是獨(dú)立的。它可以單獨(dú)引入水電廠泵站，同時(shí)計(jì)算機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)部的油控制系統(tǒng)、氣控制系統(tǒng)、水控制系統(tǒng)之間也是相互獨(dú)立的，因此水電廠泵站可以全部引入計(jì)算機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)，也可以單獨(dú)引入輔機(jī)控制系統(tǒng)中的油控制系統(tǒng)、氣控制系統(tǒng)或水控制系統(tǒng)。在每個(gè)單獨(dú)的子系統(tǒng)都留有接口，水電廠泵站可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，先只引入單獨(dú)的控制系統(tǒng)，待條件成熟再引入其它控制系統(tǒng)。如果水電廠泵站目前已經(jīng)有了一些單獨(dú)的控制系統(tǒng)，我們可以根據(jù)具體的實(shí)際情況對(duì)計(jì)算機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)作出一些修改，使之與水電廠泵站原有的控制系統(tǒng)組成一個(gè)完整的監(jiān)控系統(tǒng)。

二、控制系統(tǒng)構(gòu)成

水電廠計(jì)算機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)：水電廠（泵站）油系統(tǒng)控制系統(tǒng)、氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)、水電廠（泵站）排水系統(tǒng)控制系統(tǒng)和供水系統(tǒng)控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)配置表：

水電廠（泵站）計(jì)算機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)是水電站（泵站）計(jì)算機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，它的控制對(duì)象為水電廠（泵站）的公用設(shè)備（油、氣、水）。這些設(shè)備所處的環(huán)境都比較惡劣:空氣的濕度較大,灰塵比較多,這就對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的輔機(jī)控制系統(tǒng)采用繼電器、接觸器回路，這種回路有許多缺點(diǎn)，如：接線復(fù)雜，改造困難，維護(hù)工作量大，繼電器、接觸器接點(diǎn)容易燒壞，壽命低，繼電器靈敏度低，可靠性差,不能滿足遠(yuǎn)動(dòng)和通信的要求。本計(jì)算機(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)采用可靠性非常高的可編程控制器（PLC）為核心組件，配以一系列專用模塊，并可以固態(tài)控制器、軟起動(dòng)器或變頻器取代接觸器控制電機(jī)，很好地克服了這些缺點(diǎn)。

系統(tǒng)采用固態(tài)控制器和軟啟動(dòng)器具備以下特點(diǎn)：

ü         以無觸點(diǎn)方式控制電流通斷

ü         對(duì)負(fù)載的工作狀態(tài)提供完善的檢測(cè)保護(hù)

ü         控制電動(dòng)機(jī)平滑啟動(dòng)，減少啟動(dòng)電流，避免沖擊電網(wǎng)，減小配電容量。

ü         起始電壓可調(diào)，保證電機(jī)啟動(dòng)最小啟動(dòng)轉(zhuǎn)距，避免電機(jī)過熱。

ü         起始電流可根據(jù)負(fù)載情況調(diào)整，以最小的電流產(chǎn)生最佳的轉(zhuǎn)距。

ü         啟動(dòng)時(shí)間可調(diào)，在該時(shí)間范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不斷上升，避免轉(zhuǎn)速?zèng)_擊。

ü         系統(tǒng)的接線更為簡單。

軟啟動(dòng)器帶有完整的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，并有多種啟動(dòng)方式可供選擇，是目前較為理想的智能元件。

由于系統(tǒng)采用了西門子PLC程控器控制，技術(shù)成熟，抗干擾能力很強(qiáng)，適用于工業(yè)環(huán)境運(yùn)行，從而使產(chǎn)品的可靠信有了明顯的提高。設(shè)備投入運(yùn)行后，維護(hù)、維修的工作量甚微。同時(shí)系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，采用PLC可編程控制器，使產(chǎn)品的控制達(dá)到了數(shù)字化的要求，能夠與后臺(tái)機(jī)通訊，達(dá)到遠(yuǎn)方控制功能。而且本系統(tǒng)極易擴(kuò)展，可滿足各類客戶所求。

三、系統(tǒng)功能

本LCU共分為五個(gè)系統(tǒng)：油系統(tǒng)控制系統(tǒng)、氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)、排水系統(tǒng)控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)控制系統(tǒng)、公用LCU控制系統(tǒng)。

1、水電廠（泵站）油系統(tǒng)控制系統(tǒng)

(a) 控制功能:

當(dāng)油箱的油壓降至電接點(diǎn)壓力表1DJ的下限時(shí),主用油泵向壓力油罐供  油;當(dāng)壓油箱的油壓高于電接點(diǎn)壓力表1DJ的上限時(shí),主用油泵停止;當(dāng)油箱的油壓降至電接點(diǎn)壓力表2DJ的下限時(shí),備用油泵向壓力油罐供油;當(dāng)壓油箱的油壓高于電接點(diǎn)壓力表2DJ的上限時(shí)備用油泵停止;當(dāng)油箱的油壓降至電接點(diǎn)壓力表3DJ的下限時(shí),發(fā)報(bào)警信號(hào);當(dāng)油壓下降至工作油壓下限,并且油箱油面高于油面上限，電磁補(bǔ)氣閥開啟補(bǔ)氣. 油系統(tǒng)控制系統(tǒng)電機(jī)啟動(dòng)回路采用軟啟動(dòng)回路。

 (b) 通信功能:PLC將電源狀況 、油泵運(yùn)行狀態(tài)、補(bǔ)氣閥狀態(tài) 、油位狀況傳給公用設(shè)備LCU；公用設(shè)備LCU將這些信號(hào)傳送給控制中心，從而使控制中心完成對(duì)油系統(tǒng)的監(jiān)控。

2.水電廠（泵站）氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)

(a) 控制功能:當(dāng)主干管的壓力降至電接點(diǎn)壓力表1DJ的下限時(shí)，主用空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)，主用空壓機(jī)的電磁閥打開，示流信號(hào)器接通，主用空壓機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)主干管的壓力降至電接點(diǎn)壓力表2DJ的下限時(shí)，備用空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)，備用空壓機(jī)的電磁閥打開，示流信號(hào)器接通，備用空壓機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)主干管的壓力升至電接點(diǎn)壓力表2DJ的上限時(shí)，備用空壓機(jī)停止；當(dāng)主干管的壓力升至電接點(diǎn)壓力表1DJ的上限時(shí)，主用空壓機(jī)停止；當(dāng)主干管的壓力降至電接點(diǎn)壓力表3DJ的下限時(shí)，發(fā)出壓力過低信號(hào)，當(dāng)主干管的壓力升至電接點(diǎn)壓力表的3DJ的上限時(shí)，發(fā)出壓力過高信號(hào)，停空壓機(jī)并報(bào)警。4DJ是用來監(jiān)視制動(dòng)貯氣罐中氣壓的，此中的氣壓過高過低都會(huì)發(fā)信號(hào)，為了防止空壓機(jī)的溫度過高，專門在每個(gè)空壓機(jī)的出口處分別設(shè)置了溫度信號(hào)器，如果空壓機(jī)過熱，溫度信號(hào)器就會(huì)發(fā)出信號(hào)，即停空壓機(jī)，氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)電機(jī)啟動(dòng)回路也采用軟啟動(dòng)回路。  

(b) 通信功能:PLC將電源狀況、空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、氣壓狀況、空壓機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)傳送給公用LCU；公用設(shè)備LCU將這些信號(hào)傳送給控制中心，從而使控制中心完成對(duì)氣系統(tǒng)的監(jiān)控。

  附注：采用這種系統(tǒng)不能連續(xù)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣罐的壓力，如果要提高控制性能，連續(xù)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣罐的壓力，可以將電接點(diǎn)壓力表更換成壓力變送器和壓差變送器更換成壓力變送器和壓差變送器。