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 Fanuc提供了優秀自動化解決方案，采用PACsystem控制系統，QuickPanel View觸摸屏，Proficy HMI/SCADA iFIX 軟件等產品完美實現了用戶需求。
LCU采用PACsystem控制系統，現地監控使用QuickPanel View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，PACsystem 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，PACsystem 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。PACsystem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QuickPanel View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PACsystem連接，數據響應更加高效，和PACsystem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 Fanuc 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 Fanuc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 Fanuc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。
作者： 鄭翔 通用電氣發那科智能設備（上海）有限公司
