GE在湖南省洞庭湖區大型排澇泵站項目的應用實例

　　通用電氣智能設備（上海）有限公司 鄭翔

摘要：GE公司PACsystems控制系統，Quick Panel View 工業觸摸屏，Proficy HMI/SCADA–iFIX 軟件在大型排澇泵站項目的成功運用

項目名稱：湖南省洞庭湖區大型排澇泵站更新改造項目，水處理行業。

　　應用背景

　　湖南省地處長江中游南岸，亞熱帶季風氣候區，雨量豐沛，降水多集中在4~7月，極易形成洪澇災害。全省48%的耕地必須依賴排灌泵站才能保證旱澇保收，42%的農業人口依賴排灌泵站豐衣足食。

　　洞庭湖區總面積15200平方公里，是人口稠密，工農業發達，是湖南經濟最重要的地區；而洞庭湖區每逢汛期，外江外湖水高出垸內地面幾米至十幾米，大型排澇泵站是該湖區社會經濟可持續發展的根本保障，對湖南省的社會經濟和糧食生產具有關鍵意義。

　　湖南省洞庭湖區現有大型排澇泵站普遍建于上世紀60年代，機電設備老化，各類建筑物失修，管理手段落后，自動化程度低，造成泵站整體技術狀態差，管理落后，不能適應當前國民經濟的發展需求。因此進行全面更新改造，對機電設備升級換代是保證湖區社會安定，促進社會經濟發展的重大項目。此項目包括對23個大型泵站的改造，分為3期實施。

　　客戶需求

　　經過改造，實現大型泵站的計算機監控，機組性能和效率達到先進水平，自動化系統具有技術先進，安全可靠，經濟合理，管理方便等特點，在保證設備運行可靠性，穩定性，安全性的同時，注重提高效率，降低維護成本。通過改造，使安全運行率達到98%以上，提高管理信息化水平，使工程受益區排澇標準由現有3~5年提高到6~7年，逐步達到10年標準。

　　計算機監控及網絡系統通過各種傳感器，全方位采集機組和輔助設備，電氣設備及周邊設施，水工建筑物和環境數據和信息，監視和控制泵站內各種設備的運行和操作，實現泵站的主要設備和輸配電線路的動態監視，測量，自動控制和保護，實現泵站機組優化運行，調度通信，實現泵站工程管理自動化。

　　大型排澇泵站（或泵站群）優先采用有人值班（或巡檢）方案，并在泵站監控系統預留與上級管理部門遠程通訊接口。

　　大型排澇泵站為每臺機組設置一套LCU（現地控制單元），并在每個泵站設置一套公用設備LCU。

　　機組LCU按機組對象單獨設置，負責采集每臺機組設備的運行數據及狀態。對數據進行處理，并將處理的數據送到主控層，接受并處理主控層發來的各種命令，實現對所屬設備的自動控制。機組LCU完成機組的順控，自動投入機組冷卻水，微機PLC裝置、通風機，完成機組運行狀態數據采集處理，實現機組運行狀態的控制和調節及機組溫度巡檢等。

　　公用設備LCU完成開關站內主變、站用變、線路的運行狀態和數據采集處理，實現各側斷路器的分、合閘控制。對輔機設備、防洪門、檢修門及泵站的各控制水位、流量、壓力監測及直流220伏電源系統等的監視。

　　同時為每套LCU控制屏設置一臺現地工業觸摸屏監控設備運行，在泵站中心控制室設置計算機監控，完成對站內生產，設備的實時監控以及歷史生產數據存儲，同時提供和上級管理部門遠程通訊接口。

　　解決方案

　　GE提供了優秀自動化解決方案，采用PACsystems控制系統，Quick Panel View 工業觸摸屏，Proficy HMI/SCADA–iFIX 軟件等產品完美實現了用戶需求。

　　LCU采用PACsystems控制系統，現地監控使用Quick Panel View 工業觸摸屏，中心控制室的集中監控則使用Proficy HMI/SCADA–iFIX軟件。附圖為一個典型排澇泵站的自控系統結構圖：　

作為泵站自動化核心控制原件，PACsystems提供了集先進性，可靠性，開放性與兼容性于一體的優秀方案。 作為新一代控制器，PACsystems采用了基于Intel 的處理器， C-PCI背板總線， VxWorks實時操作系統的工業化平臺。

本系統中的CPU模塊采用P3 300M處理器，集成10M用戶內存和10M閃存，提供了足夠的運算能力和程序空間，并且支持所有程序和變量注釋的完整下傳和上傳，用戶可以將任何系統維護日志直接寫入控制器，方便最終用戶對系統的維護管理；采用符合標準IEEC61131的編程語言，提供了完善的故障診斷工具，支持不停機程序上下傳，所有模塊的帶電熱插拔，以及在線修改程序，在線調試，試用和恢復程序，以太網模塊的臨時IP地址設置，功能塊導入導出等大量實用功能和輔助工具，為用戶開發和維護提供最大程度的便利，中斷功能配合大容量的內存可以實現關鍵監控點的SOE紀錄，準確定位故障源，通用串口支持自定義編程，可以方便連接溫度巡檢儀等各種智能設備；以太網模塊內置交換機，提供兩個RJ45電氣接口，一口連接觸摸屏，一口連接中控室計算機。PACsystems已投入市場7年時間，正是工控產品生命周期的黃金時段，系統已經過充分的市場檢驗，同時在未來的十余年內無需擔憂備品問題，開放的系統架構，更提供了充裕的擴展空間。

現地監控采用的Quick Panel View 工業觸摸屏，是新一代產品，WindowsCE操作系統，12寸真彩TFT屏幕可以更方便美觀的組態監控畫面，通過工業以太網和PACsystems連接，數據響應更加高效，和PACsystems完全集成的統一開發環境，可以減少用戶的學習成本，統一的變量庫使得觸摸屏開發無需二次定義變量，減少了工作量和錯誤可能。內置腳本功能允許用戶針對特殊要求開發更復雜的應用。

中控室監控采用Proficy HMI/SCADA–iFIX軟件，iFIX軟件作為GE Proficy軟件家族的一員，提供了對本地和遠程系統的強大SCADA監控。除了提供優異的圖形監視界面，還提供了尖端的報警管理系統，可以通過短信或者電子郵件提醒客戶采取行動。VB內置腳本工具幫助用戶輕松實現各種特殊定制要求，提供OPC，ODBC等各類接口，輕松連接各種數據庫和第三方軟件。獨有的安全容器技術保證用戶可以安全使用ActiveX控件，控件產生故障對導致iFIX系統本身崩潰。GE更可以提供實時歷史數據庫，WEB信息發布平臺等各種工業軟件，并和iFIX可以無縫集成，為泵站群的集中上層監控預留了充分的擴展空間。

實施結果

從2007年開始，改造泵站已開始陸續投入使用，實際證明，GE智能平臺產品工作穩定，開發維護方便，性能優異，保證了泵站的高效穩定運行，得到用戶一致認可。

　　關于GE智能平臺

　　GE智能平臺是一個提供高新技術的企業，它為世界各地的用戶提供用于自動化控制和嵌入式領域的軟硬件產品、服務以及專業技術。我們為用戶提供一個獨特的、靈活的、超可靠的技術基礎，使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防以及通訊等領域，獲得持續的競爭優勢。GE智能平臺總部設在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾，是GE企業解決方案業務集團的一員。需獲取更多詳情，請訪問www.ge-ip.com。

關于GE企業解決方案

GE企業解決方案通過提供集成的解決方案幫助客戶提升生產力和收益，這些解決方案涵蓋了傳感器和無損檢測、安防和生命安全技術、電力系統保護和控制以及工廠自動化和Embedded計算系統。企業解決方案的高科技、高增長的業務包括傳感與檢測技術，安防，數字能源和智能平臺。世界各地60多個國家的17000多名員工為客戶解決各種問題。