通用电气智能设备（上海）有限公司 郑翔

    摘要：GE公司PACsystems控制系统，Quick Panel View 工业触摸屏，Proficy HMI/SCADA–iFIX 软件在大型排涝泵站项目的成功运用

    项目名称：湖南省洞庭湖区大型排涝泵站更新改造项目，水处理行业。

　　应用背景

　　湖南省地处长江中游南岸，亚热带季风气候区，雨量丰沛，降水多集中在4~7月，极易形成洪涝灾害。全省48%的耕地必须依赖排灌泵站才能保证旱涝保收，42%的农业人口依赖排灌泵站丰衣足食。

　　洞庭湖区总面积15200平方公里，是人口稠密，工农业发达，是湖南经济最重要的地区；而洞庭湖区每逢汛期，外江外湖水高出垸内地面几米至十几米，大型排涝泵站是该湖区社会经济可持续发展的根本保障，对湖南省的社会经济和粮食生产具有关键意义。

　　湖南省洞庭湖区现有大型排涝泵站普遍建于上世纪60年代，机电设备老化，各类建筑物失修，管理手段落后，自动化程度低，造成泵站整体技术状态差，管理落后，不能适应当前国民经济的发展需求。因此进行全面更新改造，对机电设备升级换代是保证湖区社会安定，促进社会经济发展的重大项目。此项目包括对23个大型泵站的改造，分为3期实施。

　　客户需求

　　经过改造，实现大型泵站的计算机监控，机组性能和效率达到先进水平，自动化系统具有技术先进，安全可靠，经济合理，管理方便等特点，在保证设备运行可靠性，稳定性，安全性的同时，注重提高效率，降低维护成本。通过改造，使安全运行率达到98%以上，提高管理信息化水平，使工程受益区排涝标准由现有3~5年提高到6~7年，逐步达到10年标准。

　　计算机监控及网络系统通过各种传感器，全方位采集机组和辅助设备，电气设备及周边设施，水工建筑物和环境数据和信息，监视和控制泵站内各种设备的运行和操作，实现泵站的主要设备和输配电线路的动态监视，测量，自动控制和保护，实现泵站机组优化运行，调度通信，实现泵站工程管理自动化。

　　大型排涝泵站（或泵站群）优先采用有人值班（或巡检）方案，并在泵站监控系统预留与上级管理部门远程通讯接口。

　　大型排涝泵站为每台机组设置一套LCU（现地控制单元），并在每个泵站设置一套公用设备LCU。

　　机组LCU按机组对象单独设置，负责采集每台机组设备的运行数据及状态。对数据进行处理，并将处理的数据送到主控层，接受并处理主控层发来的各种命令，实现对所属设备的自动控制。机组LCU完成机组的顺控，自动投入机组冷却水，微机PLC装置、通风机，完成机组运行状态数据采集处理，实现机组运行状态的控制和调节及机组温度巡检等。

　　公用设备LCU完成开关站内主变、站用变、线路的运行状态和数据采集处理，实现各侧断路器的分、合闸控制。对辅机设备、防洪门、检修门及泵站的各控制水位、流量、压力监测及直流220伏电源系统等的监视。

　　同时为每套LCU控制屏设置一台现地工业触摸屏监控设备运行，在泵站中心控制室设置计算机监控，完成对站内生产，设备的实时监控以及历史生产数据存储，同时提供和上级管理部门远程通讯接口。

　　解决方案

　　GE提供了优秀自动化解决方案，采用PACsystems控制系统，Quick Panel View 工业触摸屏，Proficy HMI/SCADA–iFIX 软件等产品完美实现了用户需求。

　　LCU采用PACsystems控制系统，现地监控使用Quick Panel View 工业触摸屏，中心控制室的集中监控则使用Proficy HMI/SCADA–iFIX软件。附图为一个典型排涝泵站的自控系统结构图：　

    作为泵站自动化核心控制原件，PACsystems提供了集先进性，可靠性，开放性与兼容性于一体的优秀方案。 作为新一代控制器，PACsystems采用了基于Intel 的处理器， C-PCI背板总线， VxWorks实时操作系统的工业化平台。

    本系统中的CPU模块采用P3 300M处理器，集成10M用户内存和10M闪存，提供了足够的运算能力和程序空间，并且支持所有程序和变量注释的完整下传和上传，用户可以将任何系统维护日志直接写入控制器，方便最终用户对系统的维护管理；采用符合标准IEEC61131的编程语言，提供了完善的故障诊断工具，支持不停机程序上下传，所有模块的带电热插拔，以及在线修改程序，在线调试，试用和恢复程序，以太网模块的临时IP地址设置，功能块导入导出等大量实用功能和辅助工具，为用户开发和维护提供最大程度的便利，中断功能配合大容量的内存可以实现关键监控点的SOE纪录，准确定位故障源，通用串口支持自定义编程，可以方便连接温度巡检仪等各种智能设备；以太网模块内置交换机，提供两个RJ45电气接口，一口连接触摸屏，一口连接中控室计算机。PACsystems已投入市场7年时间，正是工控产品生命周期的黄金时段，系统已经过充分的市场检验，同时在未来的十余年内无需担忧备品问题，开放的系统架构，更提供了充裕的扩展空间。

    现地监控采用的Quick Panel View 工业触摸屏，是新一代产品，WindowsCE操作系统，12寸真彩TFT屏幕可以更方便美观的组态监控画面，通过工业以太网和PACsystems连接，数据响应更加高效，和PACsystems完全集成的统一开发环境，可以减少用户的学习成本，统一的变量库使得触摸屏开发无需二次定义变量，减少了工作量和错误可能。内置脚本功能允许用户针对特殊要求开发更复杂的应用。

    中控室监控采用Proficy HMI/SCADA–iFIX软件，iFIX软件作为GE Proficy软件家族的一员，提供了对本地和远程系统的强大SCADA监控。除了提供优异的图形监视界面，还提供了尖端的报警管理系统，可以通过短信或者电子邮件提醒客户采取行动。VB内置脚本工具帮助用户轻松实现各种特殊定制要求，提供OPC，ODBC等各类接口，轻松连接各种数据库和第三方软件。独有的安全容器技术保证用户可以安全使用ActiveX控件，控件产生故障对导致iFIX系统本身崩溃。GE更可以提供实时历史数据库，WEB信息发布平台等各种工业软件，并和iFIX可以无缝集成，为泵站群的集中上层监控预留了充分的扩展空间。

    实施结果

    从2007年开始，改造泵站已开始陆续投入使用，实际证明，GE智能平台产品工作稳定，开发维护方便，性能优异，保证了泵站的高效稳定运行，得到用户一致认可。

　　关于GE智能平台

　　GE智能平台是一个提供高新技术的企业，它为世界各地的用户提供用于自动化控制和嵌入式领域的软硬件产品、服务以及专业技术。我们为用户提供一个独特的、灵活的、超可靠的技术基础，使得他们在包括能源、水处理、消费品、国防以及通讯等领域，获得持续的竞争优势。GE智能平台总部设在美国弗吉尼亚州的夏洛茨维尔，是GE企业解决方案业务集团的一员。需获取更多详情，请访问www.ge-ip.com。

    关于GE企业解决方案

    GE企业解决方案通过提供集成的解决方案帮助客户提升生产力和收益，这些解决方案涵盖了传感器和无损检测、安防和生命安全技术、电力系统保护和控制以及工厂自动化和Embedded计算系统。企业解决方案的高科技、高增长的业务包括传感与检测技术，安防，数字能源和智能平台。世界各地60多个国家的17000多名员工为客户解决各种问题。