【摘要】在进行排涝泵站中的机电自动化控制体系建设当中，首先需要对其控制方案进行科学规划，以此来确保控制系统的合理性，可见在整个自动化控制体系当中，设计阶段在整个工程中占有关键地位，它是一项巨大而繁杂的工作。在进行水位监控测量以及相关的控制工作当中，正常的继电保护以及各种智能化的仪器仪表，在泵站排涝过程中发挥了关键性的作用。文章通过查阅大量的文献资料以及进行了大量的考查，对大中型排涝泵站所应用的机电自动化控制技术进行了一定的分析与研究，起到了一定的借鉴作用。
【关键词】机电 自动化控制 排涝泵站
1引言
自从我国实行改革开放以来，充分激发了市场活力，使得我国经济水平得到快速的发展，同时也带动了各种科学技术的不断飞速发展，其中机电自动化控制技术也得到了长足的发展与进步，并且同我国不断新建的水利工程相互结合起来，形成了具有自动化功能的排涝泵站，随着该技术在排涝泵站中的不断应用与拓展，促进了我国排涝泵站的自动化水平，有效的提高了其工作效率，提高了水利工程面临极端条件下的应对能力，为我国的经济建设与社会发展提供更强力的支撑作用。
2.机电自动化控制技术的需求分析
应用机电自动化控制技术需要其在功能上达到三个方面的要求，分别是，其一，满足基础方面的功能需求，这方面的功能一般包括数据的收集传输功能、相关机组的控制能力、报警提示功能以及出示相关报表功能等等。其二，一系列的高级功能，例如具有相关的应急能力、远程维护能力、自动调节能力与运行管理能力等。其三，装饰类功能，通过该功能可以提供更好的视觉效果，提升操作的简便性，可以有效的提升人机互动性能等等。这三方面功能相互依存相互作用，密切相关，它们之间并不是相互独立的。另外，随着科技的不断发展与进步，这三方面功能也会逐渐更新换代，不断提升，不断完善，并且这是一个缓慢推进的过程。虽说可靠性方面的需要是建设机电自动化排涝泵站过程中最基本的要求，同时也是最基础的功能之一，然而其在性能方面的需求也占有很大的比重。维护排涝泵站正常运行以及相关的管理服务等都建立在机电自动化系统基础之上。虽说自动化体系适合于检测排涝泵站一次、二次设施与设备情况与管理方式。一个完善且卓越的排涝泵站自动化管理体系不但必须要达到其自身的建设需求，同时也需要拥有某种程度的革新能力，正是基于这方面的要求，所以在建设排涝泵站时需要对其正常运转以及管理状况进行改善，以提升排涝泵站的工作能力与工作效率。所以，排涝泵站所建设的机电自动化体系通常情况下必须拥有下列功能：辨别相关设备的使用情况，记载自动化体系的开启次数以及运转时间等相关数据，另外，还可以依据这些记载的数据对其进行相关的分析与研究，同时依据这些相关数据与计算机中的程序进行逻辑判断，然后发出相应的指令或指示。
3.核心机电设备的选取
为了确保电器装置与有关设备能够正常工作，则需要选用那些可以实时检测并且发现故障的电器设备，同时可能准确而及时的进行切断，以保障排涝泵站体系工作的安全性。因此，在机器保持正常运转状态下，必需要实现在维持工作电流电压的情况下可以选择相关设备，并且能够实现对电气元件检测工作，对其进行检测时，所应用的原理是系统在额定运转状态下因电路出现电压电流的异常变化。正常情况下，设备都会选用S类型的变压器，其具体型号一般为CB10体系当中的具有铝合金外壳样式的干式变压器。之所以选用该种变压器，是因为它具有较好工作性能。高压开关柜选用KYN型号的开关柜，同正常的开关柜进行对比，它具有更明显的优势，不但其体积小所占面积小，还具有很强的开关能力。而低电压配电柜一般选用的电柜架构较为简易。该种低电压配电柜是抽屉样式的低电压配电柜，它最显著的优势在于拥有较强的安全性能。在应用过程中，为了保障排涝泵站的工作功率满足相应的标准要求，还需要增加无功补偿柜等设备。特别需要强调的是，因为大中型排涝泵站的规定电压相对 较高，而在其实际工作过程中，为了增加电机设备以及水泵设备的正常工作时间，则必须运用特定的手段与方法，来削弱机械设备之间自相碰撞现象。所以，在电机启动时，所选用的启动方式大都是异步进行启动，同步运行。当中，对于那些较小的设备正常情况下都会应用直接方式 进行启动。为了保障排涝泵站的正常运转，一般会选取质量优良的材料，例如高低压的电力以及电缆。所以，其所选用导线材料一般都是具有铜质内芯与聚氯乙烯成分的绝缘护套，即保证了安全性，又能体现出其独特优点。
4、监控与保护体系的工作状况及其控制技术
对泵站来说，其实施整体监控与相应保护体系的工作模式重点分为自动与手动两种形式，以下将选用5台机组组成的排涝泵站作为案例，具体描述其在保护、监控体系和控制技术上的实际策略。
首先，机组开机数量主要依据是运转的实际状况，换句话说就是依据进水池具体水位进行确立。对机组实施控制的方式主要为操作人员于中控室发指令或控制屏上操作来进行。确认需要启动哪部分机组后，工作人员操作第一环节就是对它的对他的机组是否满足开机条件，检查内容重点包含四个角度：①叶片角度＜—2度。②油、气、水是否满足要求。③电气控制回路是否正常。④机组出水管电动蝶阀是否仍处在全开位置。若是处在正常状况下，开机流程会正常走完至开机成功。断路器一旦通电，要使电容补偿柜所属断路器可以直接打到“合闸”位置，便要求其和另外一个位置的线路相接通，这时要求选取开关SAC始终处在手动状态；最后一环便是要让合闸线圈Y3得电吸合，断路器处于合闸状态，这个时候只需按下合闸按钮HA便可达到目的。但是这个经过是需要受到相应保护装置监测，因此需要非常谨慎、仔细。这主要是因为于断路器手车的合断路器前其所在位置必定要满足相应要求，另外还要求保护体系就断路器状态、手车开关位置等做好深入的检测，唯有所有条件均符合规定标准方能进行合闸操作。实施机组停机操作的流程和启动流程要相对简单一点，倘若哪个机组要求停机，只需直接按下分闸相应按钮TA，这个时候分闸线圈Y2就会通电，断路器进行分闸操作。另外，还要把断路器手车摇回到初始位置，其次便是让SAC选择开关处在“停止”位置上，最后把电容补偿柜的断路器放置于“分闸”位置，风机、机组冷却水电磁阀要求过几分钟后再进行关闭。
自动工作状态下的监控、保护体系须让SAC选择开关始终处在“自动”位置上，另外，各个机组的启动和停止主要由池水位本身的高低进行决定。因此若要达到自动的工作模式，便要求可以满足下述两个条件：①其开机状态一定要顺利进行；②断路器要经常性地处在热备用状态。由图1便能看到，中间继电器1-6KM主要对机组的启动和停止实施把控，其具体原理体现为图1.
依据图1 能够看到，数字显示控制仪1WX、2WX重点构成为6个水位控制器。依照泵站机电自动化体系所涉及的内容来说，有几个水位一定要提前设置，例如停机水位等，开机水位重点指除了停机水位以外的其余部分的水位。于控制仪1WX内相关的多个水位都设立了相应标准，比如在1#机开机水位、2#机开机水位与停机水位等设施中均有。相同地，控制仪2WX也需设立适当水位，例如3#机开机水位、4#机开机水位、5#机开机水位，此6个水位上的数据不可一直维持一致，其最为合理的状态是始终维持特定的水位差。最后就其相应工作原理进行了概括与总结：一旦汛期的外江水位到达了关闸水位，便会将相应水流汇进前池中，增加池水的高度。倘若所观测到的水位已经触及1#机开机水位，则其控制仪1WX的接触反应点1WX2便会进行闭合操作，继电器2KM便会进行吸合操作，其常开触点就会接通1#机组自动合闸回路，其1#机组便会启动并运行。这个时候其常闭触点断开2#机组便会进行自动分闸回路操作，提前为2#机组启动做好相应准备工作。若是这个时期水位持续上涨，一旦观测到水位到达2#机所设置的开机水位，则其控制仪1WX的接触反应点1WX3便会进行闭合操作，继电器3KM便会进行吸合操作，其常开触点就会接通2#机组自动合闸回路，其2#机组便会开始启动并运行。这个时候其常闭触点断开3#机组就会进行自动分闸回路操作，提前为3#机组启动做好相应准备工作。这样的操作方式会在一定程度上加大排水量，减少前池水位，机组亦会有秩序地进入到停止运行状态中。在进入到实际应用之前，自动模式下的工作情况必定要历经各种各样的试验，以更好地为工作安全性提供保障。
图1 自动控制原理图
5、机电自动化控制工艺运用到排涝泵站中的发展前景
机电自动化把控制技术一旦运用到排涝泵站中，可以从最大程度上提升机组运转期间的安全性与可靠性，再加上现今电子信息技术的快速发展，机电自动化控制技术亦在逐步得到改良与优化，从而降低排涝工作期间的人力成本，有效增强排涝工作的安全度与工作效率，未来对机电自动化控制技术需要从智能化的角度展开研究，并使其得到长期发展。而在机电自动化技术中涉及科目较多，比如计算机程序设计、信息传送与监控等，要想将其发展的更加智能化，就需要对现有的计算机程序不断实施优化，让其能够更加完善与匹配。另外，还要加强人机相互结合，也就是说系统操作期间主要遵循操作人员所发出的指令，并对泵站内所运用到的机电装备进行全方位把控。此外，机电自动化技术还需满足当前在“节能减排、绿色环保”上的相应要求，用以确保排涝泵站能够长期稳健的发展。
6结语
机电自动化技术于排涝泵站中的运用在很大程度上转变了排涝工作开展期间相应设备的运转管理方式，换句话说，即让排涝泵站的工作更具可靠性、安全性更高、工作效率更高、管理便捷与最小的能耗。同时，于此系统的运转期间，工作人员需要和自动化控制体系内的监控、遥控、控制与保护等四个角度互相结合，依据排涝泵站的实际状况，对机电装备相应参数进行科学设定，并用以保障机电设施的正常运转，发挥最大的社会经济效益。
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论文作者:熊晓东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
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