一、項目簡介

山東泰開自動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化研究所，成立于1995年6月，專業(yè)從事電力系統(tǒng)自動化的開發(fā)及其配套設備的研制生產(chǎn),是一家順應國家電力發(fā)展，特別是城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的需要而崛起的高新技術企業(yè)。依托泰開集團，公司擁有雄厚的經(jīng)濟技術實力，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伍和優(yōu)秀的研發(fā)人才，其中本科以上專業(yè)技術人員占70%以上，博士、碩士十余人，是一支充滿朝氣和富有協(xié)作精神的團隊。公司與山東大學、北京航空航天大學、清華大學、西安交通大學、華北電力大學等高校長期開展技術合作和人才交流。聘請國內著名電力保護專家參與重大項目研發(fā)。技術和人才的優(yōu)勢為開發(fā)優(yōu)質的產(chǎn)品提供了有力的保障。公司十多年專注于電力電網(wǎng)自動化保護產(chǎn)品的研發(fā)，先后開發(fā)出了FBZ3000廠站自動化系統(tǒng)、FBZ2300配電自動化系統(tǒng)、GZG49系列智能高頻直流電源系統(tǒng)、EPS應急電源系統(tǒng)、GIS智能在線監(jiān)測系統(tǒng)等五大系列幾十個品種的產(chǎn)品，形成了門類齊全的產(chǎn)品系列。公司擁有多種國際領先的檢測系統(tǒng)和設備，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測試系統(tǒng)，和滿足電力系統(tǒng)綜合保護產(chǎn)品各項技術參數(shù)和模擬試驗的高精度測試儀器，具備了良好的試驗檢測環(huán)境。2000年公司順利通過了國際ISO9001質量保證體系認證，2001年獲得山東省雙軟企業(yè)認定，所有產(chǎn)品均通過了國家電力公司權威檢驗機構嚴格測試，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)，用戶遍布國內二十多個省區(qū)八十多個地市。                                                                                      

電力系統(tǒng)是一個包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電在內的完整體系，電力生產(chǎn)的特點是電能難以儲存，發(fā)輸變配用電要隨時保持平衡，而用電是隨時變化的，發(fā)電出力也必須隨時變化，否則電網(wǎng)的頻率將保持不住額定值，從而對用電造成危害。水電是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要調節(jié)手段，具有調峰、調頻、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裝置，快速隔離故障，調整運行方式。水電自動化是如今電力系統(tǒng)安全可靠運行的基礎設施和裝備，同時也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的手段。水輪機組及水電廠自動化更應反應靈敏安全可靠。水電自動化的市場極其廣大，作為水電站或抽水泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元，市場前景巨大。

作為計算機監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元，直接與現(xiàn)場設備接口，采集生產(chǎn)過程的各種信號并對現(xiàn)場設備進行自動控制，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，功能強大，配置靈活，易于學習，便于維護。作為水電站或抽水泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元，對水輪發(fā)電機組、水泵、開關站、公用設備、閘門等進行自動控制，實現(xiàn)“無人值班”（少人值守）的目標。

計算機輔機控制系統(tǒng)，相對于水電廠泵站的總的監(jiān)控系統(tǒng)是獨立的。它可以單獨引入水電廠泵站，同時計算機輔機控制系統(tǒng)內部的油控制系統(tǒng)、氣控制系統(tǒng)、水控制系統(tǒng)之間也是相互獨立的，因此水電廠泵站可以全部引入計算機輔機控制系統(tǒng)，也可以單獨引入輔機控制系統(tǒng)中的油控制系統(tǒng)、氣控制系統(tǒng)或水控制系統(tǒng)。在每個單獨的子系統(tǒng)都留有接口，水電廠泵站可以根據(jù)自己的實際情況，先只引入單獨的控制系統(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)有了一些單獨的控制系統(tǒng)，我們可以根據(jù)具體的實際情況對計算機輔機控制系統(tǒng)作出一些修改，使之與水電廠泵站原有的控制系統(tǒng)組成一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)。

二、控制系統(tǒng)構成

水電廠計算機輔機控制系統(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）計算機輔機控制系統(tǒng)是水電站（泵站）計算機自動化系統(tǒng)的一部分，它的控制對象為水電廠（泵站）的公用設備（油、氣、水）。這些設備所處的環(huán)境都比較惡劣:空氣的濕度較大,灰塵比較多,這就對控制系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的輔機控制系統(tǒng)采用繼電器、接觸器回路，這種回路有許多缺點，如：接線復雜，改造困難，維護工作量大，繼電器、接觸器接點容易燒壞，壽命低，繼電器靈敏度低，可靠性差,不能滿足遠動和通信的要求。本計算機輔機控制系統(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、軟起動器或變頻器取代接觸器控制電機，很好地克服了這些缺點。

系統(tǒng)采用固態(tài)控制器和軟啟動器具備以下特點：

ü         以無觸點方式控制電流通斷

ü         對負載的工作狀態(tài)提供完善的檢測保護

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

ü         起始電壓可調，保證電機啟動最小啟動轉距，避免電機過熱。

ü         起始電流可根據(jù)負載情況調整，以最小的電流產(chǎn)生最佳的轉距。

ü         啟動時間可調，在該時間范圍內，電動機轉速不斷上升，避免轉速沖擊。

ü         系統(tǒng)的接線更為簡單。

軟啟動器帶有完整的電動機保護裝置，并有多種啟動方式可供選擇，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，技術成熟，抗干擾能力很強，適用于工業(yè)環(huán)境運行，從而使產(chǎn)品的可靠信有了明顯的提高。設備投入運行后，維護、維修的工作量甚微。同時系統(tǒng)技術先進，采用PLC可編程控制器，使產(chǎn)品的控制達到了數(shù)字化的要求，能夠與后臺機通訊，達到遠方控制功能。而且本系統(tǒng)極易擴展，可滿足各類客戶所求。

三、系統(tǒng)功能

本LCU共分為五個系統(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:

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

 (b) 通信功能:PLC將電源狀況 、油泵運行狀態(tài)、補氣閥狀態(tài) 、油位狀況傳給公用設備LCU；公用設備LCU將這些信號傳送給控制中心，從而使控制中心完成對油系統(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:當主干管的壓力降至電接點壓力表1DJ的下限時，主用空壓機冷卻系統(tǒng)啟動，主用空壓機的電磁閥打開，示流信號器接通，主用空壓機啟動；當主干管的壓力降至電接點壓力表2DJ的下限時，備用空壓機冷卻系統(tǒng)啟動，備用空壓機的電磁閥打開，示流信號器接通，備用空壓機啟動；當主干管的壓力升至電接點壓力表2DJ的上限時，備用空壓機停止；當主干管的壓力升至電接點壓力表1DJ的上限時，主用空壓機停止；當主干管的壓力降至電接點壓力表3DJ的下限時，發(fā)出壓力過低信號，當主干管的壓力升至電接點壓力表的3DJ的上限時，發(fā)出壓力過高信號，?？諌簷C并報警。4DJ是用來監(jiān)視制動貯氣罐中氣壓的，此中的氣壓過高過低都會發(fā)信號，為了防止空壓機的溫度過高，專門在每個空壓機的出口處分別設置了溫度信號器，如果空壓機過熱，溫度信號器就會發(fā)出信號，即?？諌簷C，氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)電機啟動回路也采用軟啟動回路。  

(b) 通信功能:PLC將電源狀況、空壓機運行狀態(tài)、氣壓狀況、空壓機啟動狀態(tài)傳送給公用LCU；公用設備LCU將這些信號傳送給控制中心，從而使控制中心完成對氣系統(tǒng)的監(jiān)控。

  附注：采用這種系統(tǒng)不能連續(xù)監(jiān)測儲氣罐的壓力，如果要提高控制性能，連續(xù)監(jiān)測儲氣罐的壓力，可以將電接點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。