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电气工程与电力系统自动控制
Electrical Engineering and Automatic Control of Power Systems
第三章 泵站电气设计与管控
第一节 泵站自动化控制系统优化控制分析
一、泵站自动化的发展历程
泵站自动化先后经历了 3 个不同阶段：第一，半自动化阶段。在半自动化
泵站运行管理中，依然是以人为主，无论是设备运行还是控制系统设置，都需要
人为操作，设备故障检修和运行维护也需要依靠人工进行，泵站整体采用的是一
种开环控制形式。第二，全自动化阶段。与半自动运行管理相比，泵站全自动运
行管理将开环控制变成了闭环控制，配合水位继电器、压力继电器等自动化设备，
可以实现对泵站机组的运行管理和保护控制。第三，综合自动化阶段。对比以往
的自动化技术，综合自动化技术不仅结构更加集成化，功能更加丰富，运行管理
也更加智能，可以很好地满足泵站自动化运行管理的各种需求，促进泵站运行效
率提高。
二、自动化系统结构、工作原理与功能
（一）自动化控制系统结构和工作原理
泵站自动化控制系统采用分层分布结构，主要由监控计算机、PLC（可编程
控制器）、现场测控设备以及网络通讯系统组成。运行控制方式分为中心控制级、
站区主控级、现地控制级三级。
1. 网络结构
监控系统网络结构采用工业以太网，拓扑结构为环网组网形式，传输速率
为 100Mbps，应用协议采用 EthernetModbusTCP/IP，监控主机以及 PLC 均挂在总
线上，PLC 通过现场总线与各种传感器和自动化设备进行数据通信。
2. 监控计算机
监控计算机有两台组成，一主一从，安装有监控组态软件，提供给运行人
员使用，可对泵站运行进行实时监控、发操作、作定值切换、设定变更工作方式
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