泵站控制（共12篇）
泵站控制 篇1
泵站工程是现在水利工程中最为常见的工程,它能合理的调度和支配水资源,在城市防洪、排涝和农业灌溉方面有着极其重要的作用和意义,泵站系统的快速发展提高了区域抵抗自然气候的能力,为地区发展提供了坚实的护盾,但是我国现在对于泵站设备的控制技术方面还比较落后,这在一定程度上制约了我国泵站工程的发展,特别是经济发展较为落后的地区,关于泵站电机控制的技术和措施都很不完善,本文主要围绕泵站电机的管理方式入手,吸取国内外现代化的管理手段,优化现有的在电机控制措施方面的工作。
1 泵站电机设备管理主要任务
1.1 电机设备控制
设备点检管理思想从90年代传到我们国家,在很多对设备管理要求程度较高的行业中得到了很好的应用,设备点检以点检为重点、现今的现代设备维护体系为支撑,它强调实时的维护设备,在这个过程中,非常强调工作人员视觉、听觉、触觉等方面能力,检查维护的人员为中心开展的管理工作。
1.2 泵站电机设备管理的特点
泵站电机设备由于不同于常见的工厂设备,在相关的管理方面也有着很大的不同,主要体现在以下几个方面。从单纯的控制设备到与相关的技术管理相结合,实行全员管理,即延伸到泵站全体的工作人员,虽然也必须设置专门的人员和部门来控制泵站电机的安保工作,还有就是电机的控制必须和现代化接轨,那就是信息化的管理,
1.3 定期检查
由于机电设备长期接触到水,而且很多机组都侵没在水下,很多时候机组发生故障并不能被发现,所以为了能在汛期或者旱时保证电机的正常工作,定期检查就势在必行了,定期检查不仅能发现设备中的潜在问题,还能有效的延长设备的使用寿命,具体的控制手段,一般要求每年进行一次系统检查,建成的主要内容,除了机组仪表,还有电机在启动装置、各个控制调节器、传感器、浮动装置、控制液压、温度检测方面,整个过程必须要系统化,这样才能不漏掉任何环节。
1.4 机组进水池清理
泵站通常设置在水库或者河道的重要节点,由于上游中可能存在大量的阻拦障物,垃圾可能造成水流入泵站前流速较慢,这些带着大量垃圾和浮游植物的水汇聚到机组喇叭口的时候就很有可能引发故障,而且很多非常小的颗粒物会穿过防护网而进入机组,造成叶轮损坏,严重的时候还会把排污栅堵住。因此电机控制的重要环节就是保证机组进水池清理舒畅,这能在一定程度上保证机组运行的稳定性。
2 电机设备管理模式
泵站的电机控制措施是在完成对电机设备完善的管理之下的,而电机设备的管理也受着泵站管理模式的制约,泵站运行管理方式是以农业生产为参考,按需求定岗,泵站设置修理和维护人员,但是中小型泵站的管理模式也越来越趋向于无人化自动化的管理方式转变,建立起相关的岗位责任连带制度也能有效的强化的对于整个泵站,乃至泵站中电机的控制。由于泵站控制灌溉范围的大小不同,管理模式也相应的改变,在一定程度大大减少了管理的运行成本。完善的设备管理模式是可以系统的协调泵站管理人员和运行人员的工作,按照现代管理制度的要求,完善模式优化工时调整,统筹交错,不断改善和完善在电机设备管理方面的各项问题。
3 泵站电机管理体系
统一的灌溉体系能有效的减轻泵站电机的负担,由政府统一化的管理,按照地区的不同,按流域和泵站排灌能力进行针对性的分配,不仅可以高效的利用水资源,减少电机负担,减少电机控制方面的成本,减少控制的人力成本。统一灌溉还能大大减少电机的使用时间,为了防止电机过载而引发常见的过热问题,这和电机的使用管理有着统一的目的,因此也属于电机管理的范畴。
3.1 实施无人化控制
随着信息化水平的不断提高,提高建设无人操守,远程控制等方面的措施,提高泵站电机的实时监督,可以同时监督多个不同的电机机组,这样的话能从一定层面减少事故的发生率,大大的减少了人员管理成本,本站可以下设轮班制度,利用传呼机等无线设备,实时远程的操作和指挥。
3.2 营养分离的保养体质
市县级泵站在进行主要的角色功能的同时,也同样承担一些辅助工作,在一定程度上增大了电机机组的工作负担,所以管养分离的保养体质可以分工明确,实行控制和维修分工来专门负责泵站内机组以及相关仪表的保养工作。
3.3 标准化的设备维修体系
泵站点击维修标准,是从机组设备设计和制造原理为蓝本的,是控制和维修的职业标准,因为这项工作涉及的学科众多,所以制定标准化的维修体系是泵站点击管理体系中重要的环节。
3.4 加强运行管理
运行管理是泵站设备管理的中的重点,泵站的效益在一定程度以来电机设备的正常运行,提高机组运行的安全系数是从现代化的管理理念中演化而来的,这要求建立适应的运行方面的管理。
4 结论
泵站的主要作用是防洪排涝、抗旱,为农业生产的提高,保护人民生命财产方面起着至关重要的作用,为了保证在特殊时期保障泵站电机各个机组的稳定运行,必须将泵站电机控制措施放在重要的位置,通过科学化的制定设备的保养设施,建立起系统的泵站电机管理方式和体系,才能在根本上保证泵站平稳安全的发挥自己的职能。最大限度的利用水资源,充分发挥泵站工程的效益,促进新农村建设,为构造社会主义和谐社会做出力所能及的贡献。
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泵站控制 篇2
提出并实现了一种以S7-300可编程逻辑控制器作为核心控制装置，使用工业控制计算机通过Visual Basic 6和MS SQL Server数据库实现上位机画面监控和系统管理,以OPC作为软硬件通讯接口，以Profibus-DP现场总线方式控制西门子G150变频器在城市供水泵站中的应用。实现了调节城市管网供水压力及节约能源和系统管理的目的。
【关键词 】
变频恒压供水；SINAMICS G150；PLC； OPC；VB6；DP现场总线
1．引言
经随着城市建设规模的不断扩大和生活水平的提高，加上居住小区推行一户一表供水以后，对市政管网供水的可靠性（压力、流量）要求越来越高，各种分散或集中加压设施也逐渐增多。在这些加压设施中，采用调节水池加上变频调速恒压供水系统（以下简称系统）变量供水方式在稳定城市管网压力、节约能源、系统监视管理方面已显现出极大的优越性。
2．系统组成情况
2.1 SINAMICS G150变频器
源于西门子最新传动家族的SINAMICS G150高性能单机变频调速柜适用于所有单电机传动的应用，满足多种负载特性的要求，包括平方转距，线性转距，恒转距及恒功率负载类型.。采用紧凑高品质威图(RITTAL)柜式设计，节省占地面积30%~70%。柜内强电保护，安静运行(低于67dB)。使用全新主控制板CU320，智能化设计，采用CF软件存储卡，提供光缆接口和ProfiBus接口，功能操作面板AOP30和功能强大的软件工具
STARTER进行选型，调试，节能计算。SINAMICS G150变频器配合N-Compact电机非常适用于使用平方律扭矩特性驱动泵和风机的变频器操作。
2.2 可编程序控制器（PLC）
选用西门子S7-300系列通用型PLC。该系列PLC能适合自动化工程中的各种应用场合，使用模块化结构，各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。使用
CPU313C-2DP为核心控制单元，该模块带MPI和ProfiBus-DP通信接口，配有MMC存储卡，免维护，集成了24DI/16DI的数字量IO，再扩展一个8AI的模拟输入模块用于管网压力，流量，蓄水池水位及电机轴承温度等模拟量的检测。
2.3工业控制计算机(IPC)系统
使用研华IPC610工控机，以MS Windows2000为系统平台，配置CP5611用于ProfiBus-DP现场总线通信，SIMATIC NET 软件配置OPC Server 使用VB6开发系统监控软件，MS SQL Server为后台数据库管理平台。使用SIMATIC SETP7 软件进行对系统的组态和编程调试，使用STARTER 软件进行对SINAMICS G150变频器的配置调试。
其他设备包括水泵电机、出口阀门、压力传感器、液位计及相关电气控制设备等集成，进行变频调速全自动闭环控制管理监视功能，其系统组成示意见图1。
图1 系统组成3．系统的设计与实践
3.1 基本控制原理
由压力变送器测量管网压力和流量信号转换成标准模拟信号经PLD的A/D转换，和设定值比较，进行PID运算，通过DP总线控制变频器频率，调节水泵转速而达到恒压及节能原理。如图示。
3.2 变频参数设置
通过STARTER软件向导设置G150变频器站地址，和波特率等参数，使之连接到DP总线上，成为S7-300PLC 的一个从站。配置连接的电机类型、电流、功率等参数，配置变频器命令源和主参数设定源为Profibus方式，选择速度控制方式（Speed control），定义Profibus PZD数据格式，选择使用水泵风机负载类型。如图2所示。
图2 变频器设置向导
图3 驱动原理
图4 斜坡功能发生器(RFG)
图5 速度设定逻辑
3.3 下位机PLC程序开发
PLC本控制系统的核心元件。设备服务器（IPC）与S7-300数据通讯实现了两套冗余的通讯方式：其一为IPC经过自带的CP1613卡与PLC的扩展模块CP343-1通过工业以太网通讯；其二为IPC通过自带的CP5611卡与PLC的DP通讯口进行S7、Profibus-DP等现场总线通讯协议进行通讯。客户端PC可以在实验室局域网、校园网或Internet访问远程实验室网站并做实验。由于用户做实验不受时间和地点的限制，充分发挥了用户的主观能动性，也让有限的实验设备得到了更有效的分时复用。
(2)WRECS软件结构设计
图2 WRECS软件结构
为了让远程实验室能得到最大限度的普及，必须提供一个方便的客户端程序、实现客户
端程序“零安装”。因此采用B/S结构，以客户端浏览器作为通用客户端程序，整个实验系统的构成利用了Java Applet、JavaScript、JSP等交互式动态页面技术。此外，数据的存放和传送采用XML和OPC接口技术。
远程实验用户根据用户名和密码登陆WRECS网站后，通过Java Applet的Socket提交实验参数（控制命令、控制器参数等）给实验室服务器RLab Server。此时，Java Applet会简单判断用户的输入信息（如数据类型）。如果输入有误，则及时提示错误信息。RLab Server侦听的端口接收到实验信息后，解析并提取实验信息，经过一定处理后（如判断是否已经有用户在做实验、复杂控制算法实现、日志记录等），通过OPC接口传递给PLC。PLC是主要控制器，负责简单控制算法实现，并将控制对象信息经OPC接口传回给RLab Server。RLab Server除了可以对实时和历史实验数据在本地显示之外，还可以将它们分别以一定的格式保存进XML和文本文件内。其中，XML文件保存实时数据，好让客户端取用并显示；文本文件保存每次实验的历史数据，好让用户下载数据并离线分析。客户端浏览器Java Script通过定时读取XML数据，并将数据送给Java Applet。最后Java Applet以曲线和数据形式显示实验结果。另一方面，用户可以根据网络带宽决定是否启动视频流监控。
2.2 控制器的选择与设计
远程实验系统是一个让远程用户控制本地实验设备的系统。这样一个系统就对控制器提出了稳定、可靠、鲁棒性好等要求。PLC（Programmable Logic Controller）是计算机最新技术与工业自动化经典理论相结合的产物，是一种自动化控制领域重要的控制设备。它实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，功能上有实现了逻辑控制到数字控制的进步。它通过光电隔离I/O接口模块、R-C滤波输入、屏蔽各个模块、自诊断、双CPU冗余等手段基本上满足了远程实验系统提出的要求。目前，PLC产品已在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业广泛应用。WRECS的控制器选择了西门子S-300PLC作为控制器。
2.3 通讯网络的选择与设计
PLC的发展除了功能越来越多、集成度越来越高外，网络功能也越来越强。选择好控制器之后，选择数据的传输方式——通讯网络也是非常重要的。从结构上看，PLC网络可以分为两种，一种在PLC模块上做了一个通信输出口，可以直接与计算机联接实现点对点通信（RS232）；另一种是通过多点联接（RS485），这适用于多层PLC。这方面，西门子的产品具有代表性。西门子根据不同自动化水平的要求(工厂级, 单元级, 现场和传感器/执行器级),提供了网络解决方案，包括多点接口(MPI)、Profibus、工业以太网、ProfiNet(基于工业以太网)、点对点连接(PtP)、执行器/传感器接口(ASI)。目前网络是一个发展趋势，一个好的网络系统可以大大降低成本。
2.4 客户端实验平台的设计
WRECS系统网站是遵循了稳定、可靠、安全、可扩展、开放性等原则进行设计的。为了开发出友好的人机交互界面，实验界面采用功能强大的跨平台网络编程语言Java编写，并以Applet形式嵌入到网页当中。将Java双缓冲技术与多线程技术相结合，实现动态数据波形曲线显示。用户可以通过Applet设定各种参数（如控制器参数）。此外，整个网站的开发还融合JSP(Java Server Pages)、JavaScript、XML（eXtensible Markup Language）和JDBC等技术。网站包括系统介绍、实验选择、BBS、相关链接和网站管理等子系统。
2.5 服务器的设计
(1)Web服务器
路由器将80端口映射到Apache Web服务器上。Web服务器侦听80端口并响应
HTTP请求。Web服务器是一台负责提供WRECS网页（包括HTML、JSP等）的计算机。当它接收到一个HTTP请求后根据用户权限，判断是否要为用户下载Java Applet客户端实验界面。此外，路由器将端口8832、8833和5050分别映射到了虚拟实验专用服务器、远程实验专用服务器和视频服务器侦听的端口。客户端可以根据权限直接通过Socket与这些服务器进行TCP或UDP数据交互。
(2)远程实验专用服务器
远程实验专用服务器（RLab Server）负责侦听和接收客户端的控制和数据信号，并负责各种复杂控制算法的实现。根据客户控制算法的选择和控制参数的设定计算得到上位机的输出（如设定值、控制器参数等），通过OPC接口实现对实际对象的监控。同样的，对象系统的实时数据被采集后也是通过OPC接口经过RLab服务器返回到客户端, 同时把每个实验的历史数据以文本文件的形式保存下来，为用户提供离线数据下载。RLab Server通过简单排队管理保证在同一时刻最多只能有一个用户可以操作实验设备，其他用户可以读取XML实时数据文件，所以可有多个用户同时观看。
(3)设备服务器
OPC（OLE for Process Control）是以OLE/COM/DCOM机制作为应用程序级的通信标准。OPC技术的实现包括两个组成部分，即OPC Server和OPC Client。OPC Server是一个典型的现场数据源程序，它收集现场设备数据信息，通过标准的OPC接口传送给OPC Clients。OPC Client是一个典型的数据接收程序。OPC Client通过OPC标准接口与OPC Server通信，获取OPC Server的各种信息。只要符合OPC标准的所有客户应用程序都可以访问来自任何生产厂商的标准OPC服务器程序。与基于Windows信息传递技术建立起来的DDE（Dynamic Data Exchange）技术相比,OPC技术的优越性是显然的，例如数据传输速度更快（在远程客户数多时，OPC技术优势尤为突出）、更安全、开发成本更低、可靠性更高等。OPC可以看成是软总线，增加OPC服务器或OPC客户端就像增加总线节点那么简单。WRECS的OPC服务器负责RLab Server与PLC之间相关数据的传递。
(4)视频服务器
视频服务器通过5050端口进行侦听远程客户端用户连接请求和控制命令。并根据权限和控制命令通过串口实现对云台的控制来间接控制摄像头的视角和焦距。服务器对云台的控制信号由RS-232串口输出后，经过一个232/485转换器进行信号转换后再通过RS-485总线传输到各个云台上。采用RS-485进行信号传输是因为它具有传输距离远、可多点传输（理论上，最多可同时控制32个云台）、成本低等优点决定的。服务器由PCI视频采集卡来负责采集AV信号的视频流信息，对模拟信号进行A/D转换，对视频数字信号进行MPEG-4格式压缩后将它传给发送缓冲区发送，并将视频信息进行本地显示和保存。其中，服务器端的图像压缩方式为PCI视频采集卡直接硬件压缩，而客户端解压则采用软件解压方式。
(5)数据库服务器
数据库是指长期保存在计算机的存储设备上，并按照某种模型组织起来，可以被各种用户应用或共享的数据集合。它是信息系统不可或缺的工具，它常常是信息系统的核心，且是各种软件系统的基础。WRECS选择了采用客户机/服务器计算机模型的Oracle作为后台关系数据库服务器。数据库的设计是建立数据库及其应用系统的核心和基础，它要求对于指定的应用环境，构造出较优秀的数据库模式，建立起数据库应用系统，并使系统能够有效地存储数据，满足用户地各种应用需求。WRECS根据需要建立了用户注册信息表、权限表、日志表、BBS信息表、实验室资源表等。
3．WRECS实例——远程液位控制实验
WRECS的实验对象为一套FCS过程控制系统。该系统包含了两个串级的双输入单输出水箱、加热炉、强制对流换热器系统、纯滞后盘管等部件组成。系统中采用的过程检测仪表有上、下水箱扩散硅压力液位传感器、涡轮流量传感器、Pt100热电阻温度传感器和三个Profibus-PA总线型传感器（分别测量温度、液位和流量）。系统中采用的执行器装置有可控硅移相调压装置、电动单座调节阀和三菱变频器和Profibus总线型西门子变频器。基于该实验对象进行PLC的硬件组态和软件组态，然后通过Step7编程实现PLC控制算法，实现单元级控制。
PLC与本地远程实验专用服务器（RLab Server）的数据交互采用了先进的OPC接口实现。西门子公司为其S7-300PLC提供了OPC.SimaticNET OPC Server。通过Step7和SIMATIC NET可以快速实现OPC服务器的配置。RLab Server的OPC Client子系统负责与OPC服务器通讯。此外，RLab Server还完成了远程用户的控制命令和实验参数的处理和其它管理功能（包括用户、实验和网络等管理）。
图3 WRECS实验界面
远程用户登陆网站后，通过提交实验PID参数、设定值等信息给RLab Server实现对本地实验设备的控制。RLab Server根据远程用户发过来的控制命令和实验参数，通过OPC接口控制PLC的运行状态并获取有用信息，并将实验信息保存到XML和文本文件内。远程用户通过读取XML里面的实时数据或在实验结束后下载文本历史数据。把图3为采样简单PID控制液位实验界面。实验过程PID参数分别为4、0.1和0.025；液位设定值从25cm改为35cm，等系统稳定后再改回25cm。整个过渡过程的实验曲线如图3左边所示。图3右边为视频监控界面。通过控制视频界面内【上】【下】【左】【右】和【放大】【缩小】按钮，用户可以控制视频监控云台的视角和焦距，达到最佳视频监控效果。
4．结论
随着能源的相对紧缺，变频技术的不断发展和应用对于大功率的电机设备逐渐实现了变频改造。此外，由于计算机、网络通讯等技术的不断发展,潜移默化的改变着人们的学习、生活和工作等方式。对基于现场总线控制和远程、无线控制技术也将不断推广应用于各个行业。如对上述系统将IPC通过互连网络或PLC端加置无线通信(如GPRS)模块连接到自来水水总公司便可以实现网络的远程集中监控管理（包括远程智能监测和控制、远程故障诊断和维护等）、实现无人值班守泵站建设。
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泵站控制 篇3
摘要：在泵站控制系统中，由于PLC具有独特的功能，因此在泵站自动化控制中能起到很大的作用。本文针对抽水泵站系统控制要求，对PLC泵站实现自动化控制的设计进行分析。
关键词：PLC；泵站；控制系统；设计
1.前言
PLC自80年代开始快速发展，在我国工业自动化控制应用领域中，PLC的应用是比较活跃的。由于其具有较高可靠性和应用灵活、使用方便等特点，在自动化控制应用中可以提供安全可靠和相对完善的解决方案，适用于目前企业工业自动化的需求。随着工业自动化技术的不断提高，越来越多的无人值守泵站建成，可以大大的降低泵站运行人工成本，使有限的运行费用用于泵站设备的改造、维修及维护上，从而更好地提高泵站设备使用性。本文针对抽水泵站系统设计为例，运用CUP224与MCGS人机交互界面建立一个自动化控制系统，对水泵运行参数进行实时监控记录，从而确保水泵良好的运行状态，减少停水次数，建立一套泵站“无人值守”控制系统。
2.水泵启动系统组成
离心式水泵，需要在启动前入口真空度达到一定程度时才会启动。那是由于水位已经超出了离心式水泵自吸能力的范畴，通过负压将水引到离心式水泵，然后再启动离心式水泵。如果在规定的时间内离心式水泵没有吸到水，就会影响泵内机械密封等水冷却密封部件。本文主要采用真空泵引水方式。
本控制系统主要是由三个模块组成，即主控制器模块、液位检测模块和人机交互模块。其中：主控制器模块主要完成对过程信号的实时采集和处理；液位检测模块是完成对液位信号的采集和转换，并得出真空度的计算值；人机交互模块是显示监控画面和监视过程运行情况。泵站主要控制对象有水泵系统、真空泵系统、检测压力和液位的仪表等。远程启动水泵的工作条件是真空度测量值小于计算值。
2.1 主控制器模块
根据成本要求及控制点数，本系統采用西门子PLCS7-200 为主控制器，选择 CPU224 作为主机模块，该模块的控制点数 14 点输入，10 点输出，配有 1个 RS-485 通讯/编程口，具有 PPI 通讯、MPI 通讯和自由方式通讯能力，是具有较强控制能力的小型控制器，各项性能均满足泵站控制系统的要求。
2.2 液位检测模块
液位检测模块的核心部件是液位检测传感器，现在一般采用压力传感器、浮球式液位传感器、电感式传感器、穿透式超声波传感器等，都因各种问题不能正常使用。本文采用超声波液位传感器，安全稳定可靠易安装易维护。
该装置的原理是，将压力传感器安装在水泵的出口端，液位传感器安装在井口可以直射液面的地方。设液位传感器安装的位置距液面为h1，h1 为变量，也就是可以任意高度液面时启动水泵；设液位传感器安装的位置距水泵叶轮上端的某一位置为h2，h2为定值，这个位置是固定不变的。h1+h2=H，H是水泵的允许启动高度，也就是泵体内的真空度，用负的Pa单位来表示。发出启动水泵指令后，液位传感器将检测到的h1数值，输送给 PLC 系统，经过 PLC 程序处理后，PLC 系统将检测到的h1 数值加上h2 数值，向压力传感器输送一个H的数值，当压力传感器检测到水泵泵体内的真空度达到该数值时，压力传感器就输出信号，启动水泵电机，至此水泵系统启动结束。位置布局图如图1所示。
图1位置布局图
2.3 人机交互模块
本系统采用 MCGS 通用软件。其是一种连接人和机器的人机界面，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。首先进行驱动构件添加西门子 S7-200PPI，完成 MCGS 与西门子 PLC 的驱动通讯构件；根据实际情况进行父设备与子设备基本参数设置，进而建立数据变量，绘制人机画面窗口。
3系统电气设计的实现
泵的启动/停止控制分手动控制和自动控制两种方式。根据工艺要求，本系统在手动模式下，由现场控制箱面板按钮可启动和停止真空泵，程序无法干预；自动模式下，泵的启动/停止靠程序控制，考虑到安全问题，现场控制箱控制面板按钮也可停止真空泵。真空泵的控制回路设计如图2所示。
图2真空泵控制回路设计
4系统软件的实现
PLC 负责数据采集、与上位机通讯、执行上位机下发的指令以及对泵进行“无人值守”自动控制；配有现场触摸屏，可对现场情况进行工况查看并进行一些基本控制。主程序框架如图3所示。
图3主程序结构框架
4.1 真空度计算的软件实现
真空度的计算值由液位传感器采集的液位 h1计算得到。
4.2 上位机监控画面设计
该系统的上位机监控部分由 MCGS 软件完成。操作人员可以进行泵的安装高度、水箱高度等设置和修正，同时对液位测量值的监控和历史数据的记录。监控画面如图4所示。
图4 监控编辑画面
5.结语
由于PLC 的泵站控制系统具有快速可靠的性能，利用液位传感器计算压力值，与实测的真空度进行比较，可以有效实现水泵的精确启停控制，提高了工作效率和安全性，达到了理想的启停效果，满足工程实际应用的要求。对于无人值守泵站的不断建成，我们就对其进行更多的研究，以确保各控制泵站点的可靠运行及控制系统下执行机构的利用率，进而减少故障发生次数，延长设备使用寿命，达到节能降耗的目的。
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新型城市雨水泵站控制系统设计 篇4
该截流泵站担负着城市排水防涝的重要要任务, 泵站设计流量Q=7.0m3/s。泵站采取正正向进水、反向出水的布局方式, 地下采用两层层式结构, 负二层为泵站进水闸井、格栅井、集集水池、潜水泵井, 负一层为泵站压力出水池、、电缆夹层;地面一层为泵站低压变配电室、值值班室, 地面二层为高压配电室。
2 泵站工艺设备
主要工艺设备安装:泵站将4台250KWW潜水泵安装在集水池中, 进水闸井内安装2台台1800×2400及1台DN1200镶铜铸铁闸门, 格格栅除污机井安装2台格栅除污机及1台螺旋输输送压榨机, 出水闸井井内安装2台DN1800镶镶铜铸铁闸门。
3 系统概述及系统配置
该泵自动控制系统控制格栅机、螺旋输输送机、四台水泵等自动控制、根据超声波液位位计的数据采集信息判断水泵启停情况等功能。。硬件部分主要包括控制柜 (西门S7-300PLC、、西门子触摸屏、鼎实485-Profi bus转换器、断断路器、继电器、MOXA交换机等) 、操作台 (包包括监控电脑) 以及四个超声波仪表。软件部分分主要包括软件开发平台Siemens Step7 v5.5、、Wincc 7、Wincc fl exible 2008 SP4。
3.1 系统硬件
PLC控制柜PLC采用西门子S7-300控制制器, 通过数子量和模拟量模块连接现场的标准准信号, 采集现场的各模拟量液位, 及泵、闸门、螺旋输送机、格栅机的各种状态, 通过Siemens Step7 v5.5软件编程, 并在监控电脑和触摸屏上有所显示控制。
3.2 技术指标
(1) 控制柜环境温度:0~60℃;
(2) 控制柜相对湿度:5~95%, 无凝结;
(3) PLC工作电压:DC 24V;
(4) PLC工作存储器:265KB;
(5) PLC装载存储器:可插拔, 最大8MB;
(6) 传输距离:屏蔽电缆1000米;非屏蔽电缆600米
3.3 系统架构
如图1。
4 自动控制控制系统设计
具有对现场工艺、电气数据的采集和对设备的监控等功能, 形成一整套独立的完整的闭环自动化控制系统。利用通讯系统完成各类信号的采集、管理任务, 将各类信号监控并能远距离传送。
4.1 闸门
(1) 控制要求:分为手动/自动控制。
(2) 监控要求:每做闸门具有“手/自动转换”、“开信号“、”关信号“、”全开信号”、“全关信号”、“过扭矩顾障”开关量输入信号, “开命令”、“关命令”开关输入信号。
4.2 格栅机
控制要求:手动/自动控制。自动控制有多种方式:
(1) 水位差自动控制:根据超声波流量计在不同点位测量值, 分析出流量情况, 并根据实际情况启动格栅机
(2) 基于运行时间控制:累积每台格栅机的运行时间, 和运行次数, 在上位系统中可以选择是从格栅运行时间最少的开始启动, 或是从运行次数最少开始启动。
(3) 整体联动控制:格栅除污机应先于水泵运行, 并在水泵电机运行结束后停止。控制系统将根据软件程序自动控制螺旋输送压榨机与格栅除污机的顺序格启动、运行、停车以及安全联锁保护。
(4) 监控要求:格栅除污机具有“手/自动转换”、“运行信号”、“故障”开关量输入信号, “开命令”开关量输出信号。
4.3 螺旋输送压榨机
(1) 控制要求:螺旋输送机与格栅机配合控制。当格栅机运行时, 螺旋输送机运行, 直至格栅机停止运行后, 螺旋输送机滞后一定时间停止运行。并且时间可以设定。
(2) 监控要求:螺旋输送机具有“手/自动转换”“运行信号”“故障”开关量输入信号, “开命令”开关量输出信号。
4.4 水泵电机的启动及控制
(1) 控制要求:水泵电机均采用软启动方式。水泵电机具有手动及PLC自动控制两种方式。通过超声波液位计测得的实时水量情况, 根据程序设定启动相应的水泵台数。当水位升降至某一设定的水位值后, 控制系统将按上位机设定参数自动减少水泵运行台数。
同时, 该程序设计根据每台水泵的接触器导通时间计算其运行时间, 运行次数, 并且可以在上位上选取是基于运行时间模式, 次数模式。时间模式或次数模式是每次都启动在上一次运行时使用频率较少的那一台水泵, 避免总是用1#, 2#水泵情况发生, 保证总体运行时间基本相等, 提高每台水泵使用寿命, 减少维修成本。并且根据超声波液位计提供的水位, 进行水泵全自动开停控制。
(2) 监控要求: (1) 水泵具有“手/自动转换:、“运行信号”、“泵机故障”、“软起故障”开关量输入信号, “开命令”开关量输出信号。 (2) 程序中设计低水位运行保护模式, 当液位计测量出水位过低时, 自动停止水泵运行, 并对给上位机发出信号, 及保护设备又便于工作人员现场确认。
4.5 电量参数
监视要求:泵站内高压系统中的“手车工作位置”、“三相电压”、“三相电流”、“断路器合闸”、“断路器分闸”等信号, 低压系统中的“三相电流”、“三相电压”、“有功功率”、“无功功率”、“功率因素”等智能仪表数据分别通过MODBUS-RTU通讯协议传送到PLC控制柜中, 并将MODBUS-RTU信号通过转换模块转换成Profi bus-DP现场总线, 该总线为标准的西门子现场总线, 西门子S7-300PLC可以方便的读取数据信息。
5 泵站运行监控计算机控制系统
泵站运行计算机通过现场交换机与PLC控制柜进行以太网通讯, 实现闸门、格栅机、螺旋输送机、水泵等各类信号以及液位信号个电量参数信号的显示和处理, 并通过泵站运行监控计算机系统对电气数据监视和对现场工艺设备开、停操作。2, 3图为泵站上位机主画面1, 2。
6 结语
该系统利用S7-300PLC实现雨水泵完全自动化, 并满足设计控制要求, 保障设备运行稳定性, 并且采用时间轮值和设备轮值两种不同的控制模式, 更加合理的使用设备方案, 为日后的维修维护做出了改善。通过上位机的WINCC组态软件, 将水位信息, 电力数据, 电力运行情况等现场数据实时采集, 并以图形显示、归档, 使其具有更加实用性, 和信息追溯性。该系统现已正式运行, 达到良好的控制效果。
参考文献
[1]SIMATIC Win CC组态手册.
[2]SIMATIC S7-300软硬件手册.
[3]何平, 王纪坤.基于PLC的雨水泵站控制系统设计[J].舰船电子工程, 2010 (08) .
关于泵站实习心得 篇5
1.本工程质量等级标准为：一次验收合格。
2.严格执行国家关于设备安装的法律法规、标准规范规定的施工和质量评定，遵守甲方中对安装施工单位的管理及规定。
3.建立质量保证体系
成立质量管理小组，设：
组长：项目经理
副组长：项目总工、质量负责人
成员：各专业(工种)负责人
4.健全质量责任制度
项目经理及项目总工、质量负责人对质量全面负责，专职质量检查员保证分部分项工程的施工质量，班组质量员和每个操作工人保证每一检验批及工序的施工质量。施工中每道工序都认真把关，实行质量跟踪检查，走动管理、旁站监督，实行质量否决权制度，以严格的质量管理制度和奖罚措施来确保每一环节施工质量受控有序。
5.制定切实可行的质量保证措施
全面实行工程质量目标管理和全面质量管理，以各专业(工种)施工队自控为主，严格执行自检、专检、隐检施工质量报验程序，发现问题决不姑息。
在每一分项工序施工前，编制针对性强的技术交底，对班组长说明质量控制重点、难点及控制方法。确保每一操作员明确质量标准、自检内容、方法以及各部位的操作方法。
增强全员的质量意识，形成从上到下的质量管理自我约束机制，对质量管理中发现的严重问题进行通报批评，必要时进行一定的经济处罚。对于质量检查连续达标的施工班组进行通报表扬，进行物质奖励。真正创造奖优罚劣，优胜劣汰的竞争机制。
在施工全过程各个环节都必须注重质量检查，从材料进场到工序检查、竣工验收，每个环节都要做到责任到个人、执行有依据，处理按程序，交接有记录，确保整个施工质量动态管理，受控有序。
6.设备安装技术管理人员需具有助理工程师以上专业技术职务任职资格，且从事2年以上专业安装经验。安装工人经专业，具备从事排水设备安装的能力。
7.电焊工、起重工等特种技术岗位工种人员应持证上岗。
8.认真做好设备安装后的保修工作，设备使用后每三个月进行回访一次，征求甲方对安装质量的意见。出现设备故障，无论是何原因，我公司保证立即先行组织维修，待故障排出后再分清责任，如属于安装质量问题，我公司将无偿修理，如属于非我公司原因造成的，我公司将合理收取一定的成本费用。
9.施工中发生质量事故，及时报告甲方，做到及时查清事故原因、事故责任，并采取切实可行的补救措施。
10.工程施工完成后，由甲方组织有关部门进行竣工验收。
(二)安全保证措施
1.严格遵守甲方的安全管理规定。
2.我公司在施工期间，对施工现场及其周围现场区域内通行的车辆和行人提供必须的安全通道和安全防护。
3.在甲方管理区域内安装施工，服从甲方现场管理人员的安全、文明管理，听从指挥。
4.成立安全管理小组：
组长：项目经理
副组长：安全负责人、施工负责人
成员：各专业(工种)负责人等。
5.建立安全管理制度
5.1安全技术交底制
根据安全施工方案结合分部分项工序及现场实际情况，做好各工序的技术交底材料，由各级管理人员亲自逐级进行书面交底。
5.2班前检查制
安全负责人及安全员必须对施工人员的安全防护措施是否到位进行督促与检查。
5.3机械设备管理制
大中型设备安全实行验收制，凡不经验收的，一律不得投入使用。
5.4周一安全活动制
经理部每周一要组织全体工人进行安全教育，对上一周安全方面存在的问题进行总结。对本周的安全重点和注意事项做必要的交底，使广大工人能心中有数，从意识上时刻绷紧安全这根弦。
5.5定期检查与隐患整改制
经理部每周组织一次安全生产检查，对查处的安全隐患必须定措施、定时间、定人员整改，并做好安全隐患、整改消项记录。
6.安全管理
6.1认真贯彻落实国家、行业和地方政府的安全生产法规、规程，建立健全施工安全检查、监督网络体系，分阶段分部位做好安全检查与防护，使之做到经常化、制度化、标准化。
6.2建立和健全安全生产责任制：
建立各级安全生产责任制，做到职责明确，落实到人，严格履行经理负责制;签定各项经济承包合同时，必须有明确的安全指标、奖惩办法等安全保证措施;承发包或联营各方之间应依据有关法规签订安全生产协议，做到主体合法，内容合法和程序合法，各自的权利与义务明确。
6.3安全教育
对新工人实施公司、项目部和班组的三级教育，对变换工种的工人实施新工种的安全教育，并及时做好记录;工人必须熟悉本工种安全技术操作规程，掌握本工种操作技能。
教育内容包括：
施工现场安全管理条例;
场地总体布置和消防位置，消防器材的使用及防火要求;
员工的自我劳动保护意识及方法;
进入施工现场员工必须配带的安全设施和防护作用;
高空作业及起重作业的安全要点;
施工现场洞口及临边防护措施的作用及应注意的问题;
相应工种的安全知识操作规程;
特殊作业工种的安全常识。
6.4施工组织设计针对工程的特点、施工方法、所使用的机械、设备、电气、特殊作业、生产环境和季节影响等制订出相应的安全技术措施和审批手续。
6.5分部分项工程施工前各级管理人员均应进行全面的针对性的安全技术交底，并履行签字手续。
6.6各特种作业人员必须实行持证上岗制度，作业人员都按要求严格培训，经考试合格后方可上岗，严禁无证操作。
6.7安全检查：建立各级安全检查制度，有时间、有要求，重点、危险部位明确;检查记录齐全，隐患整改做到定人、定时、定措施;对大型施工机械等，应做好重要设施的验收工作，验收合格挂牌后方可使用;并形成良好的班前检查制度和周一安全活动制度：即经理部每周一要组织全体工人进行安全教育，对上一周安全方面存在的问题进行总结，对本周的安全重点和注意事项做必要的安全交底。
6.8各级管理与施工人员，佩戴证明其身份的胸卡和识别标记的安全帽;遵守劳动纪律、无违章指挥、无违章作业行为。
6.9按规定对各类事故应进行报告处理，事故档案齐全，并做好“三不放过”。
6.10安全防火管理：建立健全安全防火责任制，做到职责明确，防火安全制度齐全;重点防范部位明确，防火奖罚、火灾事故、消防器材管理记录齐全。
6.11主要施工部位、作业点和危险区域，以及主要通道口都设有醒目的安全和安全警告牌。
6.12抓好高空作业防护，防止物体打击和高空坠落。加强对“四口”、“五临边”的设防，现场危险地段设立标志和夜间施工信号。
6.13抓好施工现场用电安全管理，要严格按规范、规定要求。使用五芯电缆、铁制配电箱、漏电保护装置等措施。执行“一机一闸一保护”，配电开关箱加锁。使用移动电动工具者，穿绝缘鞋、戴绝缘手套，采用36伏安全电压照明。使施工用电安全防护达到定型化，工具化。
7.预防物体打击事故的措施
进入现场的人员戴安全帽。交叉作业通道搭护头棚。高处作业的工人应备工具袋，零件、螺栓、螺母随手放入工具袋，严禁抛掷物品。高处码放的材料要加压重物，以防被大风掀翻吹落，高处作业的余料、废物及时清理，以防无意碰落或被风吹落。
8.现场临时用电安全措施
8.1现场电气设备的安装、使用及防护必须符合“施工现场临时用电安全技术规范”的要求及青岛市有关管理规定执行。
8.2现场所有的配电设备的安装、操作、维修除专职电工外，任何人不得擅自挪动或拆除。
8.3现场所有配电箱设备的金属外壳、金属框架、金属操作台等必须有可靠的接地保护。
8.4现场配电线路一律采用三相五线制，保护零线和工作零线分开单独敷设，由箱盘内的零线和接地线端子上引出。
8.5现场的配电箱、开关箱，配两级漏电保护器，动作电流小于30mA。
8.6现场使用的移动开关箱、电器及接线应安装牢固，不得在地上拖放，导线必须绝缘良好，接头包扎严密。
8.7严格执行一机一闸一的制度。
8.8带电的导线严禁挂压其它物件。
8.9配电箱和开关箱必须配锁，停用(或停电)一小时以上时应拉闸断电，箱门锁牢。
9.维护公共卫生，不乱倒垃圾，不乱扔果皮，不随地大小便，不乱放工具、杜绝打架、赌博、酌酒等不良现象。
10.环保与环卫管理
现场设兼职文明施工管理员，定期或不定期检查场容、防火、保安、卫生防疫等工作。按照“ISO14000环境管理标准”建立项目环境监控体系，不断反馈监控信息，从废水排放、建筑及生活垃圾清理外运、有毒有害物质控制、噪声及震动控制等多方面加以监控，发现问题立即采取整改措施。
严格按照“OHSVS18000职业安全健康管理体系”的要求，采取可靠有效的措施，确保施工现场每一个管理人员和职工的职业健康安全。
11.保护环境的措施
严格控制现场的噪声;废水、废弃物、建筑垃圾等排放或堆放到指定的地点，并按要求及时清运;不得在施工现场焚烧能产生有毒有害烟尘和气体的油漆、油毡等物品，禁止将有毒有害废弃物作土方回填。
泵站控制 篇6
【关键词】大体积；混凝土；温度控制
大体积混凝土特点是：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度）等。大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。
一、工程概况
徐州市邳西泵站更新改造工程刘山南站位于江苏省邳州市宿羊山镇京杭运河南岸刘山枢纽下游1000m处，为堤后式泵站。泵站进水流道进口高程为16.2m～19.15m，进口断面的宽度为4.0m。混凝土强度等级为C25，抗渗等级为W4，抗冻等级为F100。浇筑分两次进行，先浇筑泵站南侧流道，后浇筑北侧流道，总浇筑方量为496m?。
二、施工和监理过程
本工程泵站进水流道属于大体积混凝土。施工中水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。一般有表面裂缝和贯通裂缝，在不同程度上都属有害裂缝。
为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速度、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑，结合实际采取措施。大体积混凝土施工中监理的控制主要是浇筑混凝土水化热和内外温差过大采取的技术控制措施。一是选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。二是在大体积混凝土中选用中粗砂，石子粒径要求采用连续级配的粗骨料5～31.5mm来配制混凝土。三是掺加一定量粉煤灰等外加剂代替部分水泥，以便改善混凝土粘塑性，改善可泵性，降低混凝土水化热，改善后期强度。四是加入适量的抗裂纤维等。五是严格按照设计图纸抗裂钢筋的布设要求进行验收。
三、施工准备阶段监理控制要点
（一）方案审核
要求施工方提交进水流道层专项施工方案，重点检查进水流道层施工过程中在原材料的质量控制、施工工艺流程、混凝土质量控制（配合比、运输、人员机械配置、浇筑、养护及温度控制）及安全施工控制措施等是否科学、合理安排。
监理重点审核其方案是否包括了工程概况、现场浇筑安排、输送泵位置设置、管路铺设是否合理、泵车的进出方向、泵车的供应量、计算理论浇筑总方量需要的时间、浇筑流水方向、工艺设备的配置（照明、排水泵、振捣器和通讯工具）等。
（二）材料供应
在浇筑前项目监理部组织建设单位、施工单位考察商品混凝土公司施工资质及供应量情况，要求商品混凝土公司所供应的商品混凝土组成的所有材料，如石子、中砂、水泥、外加剂等的品牌和质量要求技术参数必须完全一致，监理单位抽检了水泥、黄砂、碎石进行检测。见证施工单位现场取样原材料送至徐州市正源水利工程质量检测中心进行检测，并验证了配合比：
水泥330kg，中砂732kg，1石子1100kg，外加剂7kg，水178kg，抗裂纤维0.9kg。
（三）温差控制措施
针对大体积混凝土降低水化热等技术措施监理组织建设方、设计方、施工方等有关方面进行认真的讨论。确定采取以下措施：加强表面温度，降低混凝土内外温差。混凝土浇筑后，及时进行混凝土的保温保湿工作，避免混凝土在空气中长时间暴露。混凝土终凝后顶面及时覆盖塑料薄膜及土工布进行保温和保湿养护；同时在每个流道内放置一个火炉，炉上放置一锅水，使水蒸气充满流道，减少混凝土内外温差；同时采用土工布封闭流道进口及出口，避免形成穿堂风。由于12月份的昼夜温差大，适当推迟模板拆模时间，待混凝土的强度达到100%以后拆模（但在气温骤降时不得拆模），以延缓混凝土降温温度。
加强温差监控，在墩墙内埋设电子测温计，测温计分流道层、电机层上下两层布置。在混凝土浇筑后7天内观测温度变化，外部混凝土每天观测最高、最低温度。气温骤降期间增加温度观测次数。
（四）监理内部技术交底
根据大体积混凝土施工方案，对监理旁站人员进行混凝土浇筑技术交底，明确大体积混凝土浇筑的监理重点，并明确每个监理人员的职责。
四、施工阶段监理质量控制要点
（一）大体积混凝土浇筑的质量控制
根据混凝土配合比要求，跟踪检查进入现场的混凝土质量，目测混凝土和易性，离析状况，混凝土用料规格，并按专项施工方案定时、定量抽查混凝土塌落度。
严格按照见证取样制度检查现场试块操作人员试块制作组数、规范性、代表性，反映不同时间段混凝土强度。试块拆模后及时督导施工方送至标准养护室存放，并与施工现场同条件养护混凝土试块同步制作，抗压200m3一组，同条件不少于6组。
商品混凝土到现场后严禁加水，发现混凝土塌落度不合要求而影响泵送时，立即将不合格混凝土退出现场，并及时通知混凝土搅拌站进行调整，保证入模混凝土坍落度符合要求。
混凝土浇筑前，仓面用水冲洗干净，施工缝面充分湿润（无积水），铺一层2～3cm高于混凝土强度等级一个级别的水泥砂浆，随后进行混凝土浇筑。
监理人员在现场进行旁站，浇筑由进水侧开始向出水侧进行，水平分层浇筑。浇筑过程中，布料要均匀，每坯厚度30cm左右，保证混凝土面均匀上升。同时严格控制后一层混凝土在前一层混凝土初凝前完成覆盖。墩墙浇筑仓面下料点位置布置混凝土溜管，混凝土通过溜管入仓，保证混凝土自由下落高度不超过2m。由于墩墙内混凝土平仓困难，浇筑时配备足够的溜管，加密混凝土下料点，溜管间距按2m左右布置。
混凝土泌水处理：由于泵送混凝土游离水偏多，在施工过程中，大量的游离水会流向流道层最低处，及时将这些泌水和水泥浆排至后浇带内，再从后浇带内排至两端排水沟，用软轴水泵抽出，消除泌水对混凝土层间粘结能力的影响，挺高了混凝土的密实度及抗裂性能。
（二）混凝土养护的控制
水平表面采用混凝土表面覆盖塑料薄膜和土工布等材料进行养护，使混凝土在7天内保持湿润；垂直面喷雾并覆盖土工布保湿，养护时间不低于14天。
五、其他
督促施工单位在混凝土浇筑前和浇筑过程中与商品混凝土供应商联系好，确保混凝土连续供应，保证混凝土浇筑质量。检查施工管理人员到岗情况，保证24小时现场有人值守。
六、结束语
泵站控制 篇7
关键词：泵站,肘形进水流道,外观质量,控制措施
1概述
某闸站工程位于徐州市贾汪区境内的不牢河输水线上, 是南水北调东线多级提水系统的第八个梯级, 为大 (1) 型工程。它由泵站、节制闸、跨出水引河公路桥等主体工程和导流河、跨灌溉河公路桥等导流工程组成。泵站与节制闸合建一处, 其中站身采用堤身式布置, 进水流道采用肘形结构, 断面由进口处的矩形逐渐变至叶轮处的圆形, 混凝土最厚处达2.5 m。站内布置5台2900ZLQ32-6型立式轴流泵, 配TL2800-40/3250型同步电动机5台套, 水泵叶轮直径2 900 mm, 单机设计流量31.5 m3/s, 单机功率2 800 kW。
2进水流道外观质量缺陷成因分析
混凝土工程常见的外观质量缺陷有气泡、蜂窝、麻面、表面不平整和裂缝等。由于肘形进水流道结构的特殊性, 形状很不规则, 每个断面的大小形状都不一样, 施工操作很不方便, 常常会造成表面平滑度超过规范标准较多;局部断面积较大, 混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热, 结构内部温度不断上升, 使混凝土表面和内部存在较大温差, 混凝土内部膨胀高于外部, 混凝土表面将受到很大的拉应力, 而混凝土的早期抗拉强度低, 很容易产生裂缝。因此, 控制好混凝土表面的平滑度以及控制裂缝的产生是泵站肘形进水流道外观质量的关键。
3控制肘形进水流道外观质量的措施
3.1 施工人员的安排
工程开工后, 项目部针对进水流道施工难度大、质量要求高的特点, 设立了由具有丰富水利工程施工经验的现场、质量、安全负责人和各工种施工负责人组成的施工管理机构, 技术工人均培训合格后持证上岗, 特别是木工放样师由具有类似工程放样经验的高级木工放样技师担当。
3.2 确保材料的质量
1) 木模采用三等以上的优质木材加工成型, 墩墙、圆头侧面及平台板底模采用定制的定型钢模。每批钢筋进场后报请监理工程师对其数量及外观质量进行共同验收, 并查验相应的出厂质保书, 合格后卸料。2) 钢筋到工地后, 根据不同规格、数量, 按规范要求分批抽样进行机械性能试验, 试验合格后方可使用。3) 水泥:本工程泵站底板混凝土所用水泥为徐州水泥厂生产的“巨龙牌”P.O32.5水泥。每批水泥进场后, 会同监理工程师按规范要求进行抽样试验, 检验合格后使用。4) 黄砂:本工程进水流道混凝土所用砂料, 为沂沭河内天然中粗砂, 进入场内的砂料质量必须良好, 通过取样试验, 细度模数、含泥量等指标均应符合规范要求。5) 石子:项目部材料、技术部门会同监理工程师对徐州周围的石矿进行踏勘、调查、比较, 最终选择质地坚硬、粒形、级配良好的石子, 其最大粒径不得大于4 cm, 作为本工程石子的主要货源。到工地的石子经材料部门验收合格后卸料, 技术部门会同监理工程师按规范要求取样试验, 合格后才能使用。6) 外加剂:为了确保混凝土的和易性及强度满足泵送混凝土施工工艺及设计强度要求, 选择不同品种和类型的泵送外加剂, 在试验室进行性能对比试验, 最终选择高效、性能稳定、信誉好的外加剂。本工程外加剂选用由南京水利科学研究院研制的HLC-NAF3型泵送剂, 使用前报监理工程师批准。7) 为增加站身混凝土的抗裂性能, 根据设计图纸要求, 在混凝土中掺入PF-1型聚丙烯抗裂纤维, 掺入量为0.9 kg/m3。8) 为了满足泵送混凝土施工工艺的要求, 同时尽量减少混凝土中单位水泥用量, 在混凝土中掺入Ⅰ级粉煤灰。
3.3 优化施工方案
1) 模板工程。
根据设计图纸, 制作28个特征断面的板墙筋及三个纵向样架, 将28个板墙筋固定在样架上。会同监理对进水流道骨架尺寸进行抽样检查, 对检查不符合要求的点进行局部修整, 直到达到规范要求。因不规则结构无法采用大板封面, 实际操作将优质木材加工成1.5 mm×20 mm的板条钉在骨架上 (在适当的位置板条还需要再细加工) , 板条钉好后的外轮廓线与流道的轮廓线基本一致。为了确保进水流道混凝土表面光滑平顺, 对肘形进水流道异形模板表面进行喷塑处理, 提高模板表面质量。
2) 钢筋工程。
根据施工规范、设计图纸及施工工艺要求进行钢筋施工放样, 钢筋放样图经项目部技术部门审核, 报请监理工程师审核批准后施工。对加工成型的钢筋进行挂牌标识, 不同规格品种的钢筋分别堆放。焊接接头按规范规定取样, 试验合格后才能进行现场施工。钢筋的现场安装按批准后的钢筋施工放样图进行。垂直插筋除用铁丝绑扎外, 再用点焊焊接牢固, 以确保其在混凝土浇筑过程中不变形。混凝土保护层在施工中采用混凝土垫块加以控制。
3) 混凝土工程。
混凝土浇筑采用分层浇筑的方法, 每坯混凝土的厚度控制在50 cm左右。由于泵站进水流道墩墙中间低两侧高, 分层浇筑时, 由低到高逐步分层上升, 应合理布置串筒个数及位置。混凝土浇筑应先平仓后振捣, 严禁以振捣代替平仓。混凝土振捣采用1.5 kW ϕ50型插入式振捣器分层振捣, 插入点按混凝土浇筑流向依次布置, 每次插入点之间的间距不大于1.5R (R为振捣器影响半径, 取30 cm～40 cm) , 不得漏振。混凝土振捣时斜向插入, 快插慢拔, 振捣时间以混凝土中气泡充分排出, 混凝土不再明显下沉, 混凝土表面泛浆为准。振捣时应将振捣器插入下层混凝土5 cm左右, 不得直接碰撞模板、钢筋、止水铜片及预埋件等。优化混凝土配合比。为了减少泵送混凝土中的水泥用量, 降低混凝土中水化热的绝对温升, 在混凝土中掺入一定量的Ⅰ级粉煤灰替代水泥;在混凝土中掺入由南科院生产的HLC-NAF3型高效减水剂, 在满足混凝土设计强度及泵送混凝土对坍落度的施工要求时, 可有效降低水泥用量和水灰比, 从而提高混凝土的密实度, 减小水化热的绝对值。在混凝土中掺入PF-1型聚丙烯纤维, 用以提高混凝土的抗拉强度, 增加混凝土的抗裂性能。在混凝土变截面部位, 通过砌筑浆砌石芯墙, 将混凝土截面变成均匀结构, 以达到混凝土内部发生温度变化时能均匀变形受力;再者, 由于采用浆砌石代替混凝土, 减少了混凝土内部水化热的产生。设置冷却水管。混凝土浇筑前, 在流道的肘部和底部分别布置了11支和10支冷却水管及2支测量管, 管径均为50, 管间距为50 cm～60 cm。混凝土拌制采用热水拌和, 水温控制在30 ℃～40 ℃之间, 确保混凝土入仓温度高于10 ℃。仓面上搭设大棚, 减少仓面热量的散失, 控制仓面温度在7 ℃以上。观测混凝土表面温度和测温管内的温度, 当两者温差达到20 ℃以上时, 即开始通过冷却管注入水温为13 ℃的井水, 每隔4 h观测测温管内和混凝土表面的温度, 根据温差调整进水速度。进水太快, 混凝土内部的温度过低, 强度上升较慢;进水太慢, 混凝土内外温差降不下来。水流速度以0.6 m/s为宜, 且水流方向每24 h变换一次, 每天降温不超过1 ℃。及时做好混凝土的养护和保温工作。混凝土浇筑结束收面后, 立即在混凝土表面覆盖薄膜和草包保湿保温。特别是注意对洞口的防护, 将洞口用复合土工膜堵严实, 做到减少流道内的热量散失, 降低混凝土内外温差。同时流道内浇水保湿, 确保混凝土早期养护质量。
4结语
通过采取上述措施, 有效地控制了混凝土的内外温差, 进而控制了裂缝的产生, 经外观检查未发现任何裂缝, 外观质量得到了很好的控制;肘形进水流道表面光滑, 对改善水流条件, 减少气蚀, 提高水泵的效率起到了很大的作用。但是由于掺入了PF-1型聚丙烯纤维, 致使混凝土成本增加;掺入一定量的粉煤灰, 也增加了混凝土的碳化深度, 从而降低了混凝土的耐久性。如何能经济无副作用地提高混凝土的外观质量, 还有待进一步研究。
参考文献
泵站控制 篇8
1 系统硬件设计
液压站远程控制系统的硬件主要对电源部分、运行部分、PLC系统进行了设计。
1.1 电源部分硬件设计
液压泵站远程控制系统电源选用研华ADAM-4000系列分布式模块采用RS-485总线标准。主控机对电源的远程开关机控制和实时运行状态的数据采集是利用内部驱动电路和数字量输入/输出模块完成的;对电源输出电压的调节是利用数模转换模块完成的;对电源输出电压值和电流值的获得是通过模数转换实现的。高压电源的控制原理图如图1所示。主要包括:数字量输入、输出模块ADAM4050、模拟量输出模块ADAM4024、模拟量输入模块ADAM4017、隔离RS-232/RS-485转换器ADAM4520。
1.2 运行部分硬件设计
液压泵站运行部分功能图如图2所示。系统共用四台主泵电机, 型号为Y250M-4, 频率为50 Hz, 额定电压380 V, 额定功率55 k W, 额定转速1480 r/min;一台循环泵用电机, 型号为Y132M-4, 频率为50 Hz, 额定电压380 V, 额定功率7.5 k W, 额定转速1450 r/min。
1.3 PLC选型
根据控制要求, 本系统选用西门子S7-300系列PLC。西门子S7-300PLC运算速度快, 运行精度高, 编程简单, 易于掌握, 且系统运行可靠性强, 具有抗干扰、低功耗的特点。S7-300系列PLC采用模块化结构, 各个独立模块间 (电源模块PS、信号模块SM、功能模块FM、接口模块IM等) 可组合, 功能强大, 满足系统运行要求。
2 系统软件设计
系统软件设计主要通过PLC程序设计及上位机组态软件设计两部分完成。
2.1 PLC程序设计
液压泵站远程控制系统输入点数为115点, 输出点数为62点, 系统部分I/O分配如表1所示。系统采用梯形图进行程序编制, 运行部分PLC控制流程图如图3所示。利用S7-PLCSIM系列仿真软件对系统进行仿真调试运行, 运行调试结果满足系统要求后, 将程序下载到PLC中, 通过系统连接硬件, 实现硬件通信, 再通过软件调试, 最终完成液压泵远程控制系统的PLC程序设计。
2.2上位机系统设计
系统采用Win CC组态软件进行上位机系统设计, 可对电机运行状态、油箱温度、油箱液位进行监控, 包括主界面设计、电机运行界面设计、油箱温度监控界面设计、油箱液位监控界面设计。电机运行界面如图4所示。油箱液位监控界面如图5所示。
3结束语
本文利用PLC控制技术和组态控制技术, 通过硬件连接、PLC程序编制、组态程序设计、人机通讯, 实现了对液压泵站系统的远程监控。系统运行稳定性强、精度高, 适合在工程实践中加以推广应用。
参考文献
[1]殷洪义.可编程控制器基础选择设计与维护[M].北京:机械工业出版社, 2004.
[2]王起明.液压泵站节能控制的研究与应用[J].制造业自动化, 2000 (2) .
泵站控制 篇9
某市一污水泵站是该市污水处理的主要泵站之一,主要用于提升城市污水的高度,以便流向下一级泵站,完成污水的输送。该泵站共有6台污水泵,其中5用1备,2台变频器,每台变频器可以在2台泵之间切换使用。其中1#和4#泵为定速泵,第一台变频器可以切换控制2#或3#泵的转速,第二台变频器可以切换控制5#或6#泵的转速。污水泵为立式蜗壳混流泵,泵的额定功率为1600kW,额定流量为7.5m3/s,额定扬程为13.5m。污水泵设置于前池和高位井之间,每台污水泵使用一条单独的输送管路将污水由前池输送至高位井。泵站的设计污水流量为:雨季高峰 流量31.28 m3/s,旱季低峰 流量6.1m3/s,即泵站的来水流量Qe将在6.1~35m3/s之间变化。
2泵站运行模式建模
目前泵站根据来水流量控制水泵的启停,而且优先启动变速泵,一定程度上可以降低水泵的能耗。但是目前的运行控制方式未对泵的启动数量进行最优化的计算,不能根据来水流量的变化使泵尽可能地运行在较高效率区,令水泵机组总的轴功率降低,从而使泵站的综合能耗尽可能最低。采用最小轴功率法建模,即以轴功率最小为目标函数的最优解。
目标函数为:
约束条件为:
式中,m为泵站水泵最大运行台数;ωi为决策变量,取0或1;Pi为i#泵的功率(kW);He为管路所需扬程(m);Hi为i#泵的扬程(m);ΔH为前池与高位井的液位差(m);ΔHmin为前池与高位井最小液位差(m);ΔHmax为前池与高位井最大液位差(m);S为管路阻抗(Pa/m3·h);Qe为来水流量(m3/s),可根据前池液位的变化率进行计算;Qi为i#泵的流量(m3/s);A为前池液面表面积(m2);dh/dt为前池液位变化率(m/s),可由前池超声波液位计测得。
由于各台泵相同且管路布置相同,因此我们假设各台泵的管路特性曲线近似为同一条曲线,当然在具体测量后,若发现不同,则按各自的管路特性曲线进行分析。
为了减少管路特性曲线因液位差变化频繁引起的震荡,减小自动控制的难度,可将管路特性曲线分为数档,例如将ΔH每隔一定区间分为一档。由于管路阻抗S可以计算出来,并为固定值,所以ΔH一旦确定,其管路特性曲线随之确定。因此由测得的液位差,选择液位差的区间,并令该管路特性曲线为区间对应的曲线。即可取ΔHmin≤ΔH≤ΔHmax的范围为某个区间。
3泵站节能运行方案
当泵运行在不同转速时,对应的有一条Q—η曲线,假设取最大效率值ηmax的90%作为高效区(高效区的范围可根据具体情况设定),则每一条曲线上都有一段高效区,运用做图法,可以得出各个转速条件下的高效区(Q1,Q2)。
如图1所示,当泵运行在额定转速时,所对应的高效区为AB段;当泵运行在额定转速的60%时,所对应的高效区为CD段;同理,其他各个转速条件下对应的高效区也可依次做出。现将高效区左右两端分别连接,得到高效区域的范围ABCD。运行时,应尽量使泵运行在该高效区域内。
对于多台泵同时运行,主要考虑使总的轴功率尽可能小,在满足流量的前提下,总的轴功率应控制在一个相对比较小的范围内。
3.1单台泵的运行情况
首先,设定第一台泵的启动液位,水泵编号i=1~6,其中2#、3#、5#、6#泵为变频泵。
当来水流量为Qe,当液位上升到其启动液位时,变频泵启动,出于降低启动电流的考虑,将转速调至额定转速60%的速度启动运行。取编号i=2,即启动2#泵。
此时,可以计算出2#泵所在管路2的特性曲线:He=ΔH+SQ2。做出来水流量Qe与管路2特性曲线的交点E,便能得出E点对应转速nQe,然后再查对应的效率ηQe。依此判断如果按此时的来水流量Qe将2#泵的流量调到与来水流量相等,即令Q2=Qe,此时看2#泵是否能运行在高效区内。若不能运行在高效区内,则不能将2#泵的流量Q2调节到Q2=Qe,此时调节2#泵的转速使其运行在高效区内的最小轴功率处,则必然导致Q2
(1)如果E点已经处于高效区内,则可将2#泵的转速调至E点所对应的转速nQe,即使2#泵的实际流量Q2等于来水流量Qe,并使2#泵稳定运行即可。如图1所示,E处于高效区的情况。
(2)如果E点处于高效区外,则不宜将2#泵的流量Q2调节到Q2=Qe,而应将2#泵的流量向高效区方向调节,使泵处于高效区运行。
(3)E点不在高效区,且2#泵的管路特性曲线与高效区无交点。即此时无论怎样调节,都无法使泵处于高效区。
3.2两台变频泵运行时的情况
当将2#泵的流量调节到高效区后,其实际转速n
此时,可以绘制出5#泵Q—H曲线与管路特性曲线He=ΔH+SQ2的交点H,H即此时泵的稳定运行点,流量为Q5。如图2所示,2#泵调速后的稳定运行点为F点(F点已在高效区),F对应转速n2,Qe与管路特性曲线5相交于G点。接下来可能出现如下情况:
(1)若能将两台变频泵的流量点分别调节至高效区范围内,且能符合。则可通过计算最终确定两台变频泵的最佳流量点。
已知i=2和5,两台变频泵的管路特性曲线同为和Q5与管路特性曲线的交点必须处于高效区,且功率为流量的函数:),由这些约束条件可计算出轴功率之和最小时的Q2和Q5。分别将2#和5#泵调速至Q2和Q5对应的转速n2、n5下运行,此时耗功相对最小。
(2)如果在高效区内无法满足Q2+Q5=Qe。
1)若两泵在高效区范围内,Q2+Q5>Qe,而单开一台泵时的流量Q又小于来水流量Qe。
即如果两台泵都调至高效区内的最低转速,其流量和最小时,仍有Q2+Q5>Qe。此时,会使前池液位下降,达到停泵液位。之后由于一台泵的流量又满足不了来水流量,又会使液位上升至第二台泵的启动液位,很容易造成泵的频繁启停。
对于这种高效区内一台泵不能满足来水流量要求,两台泵在高效区内的流量和最小的流量又大于来水流量的情况,从安全和满足流量的要求出发,可以采取只启动一台泵,使单台泵的流量Q=Qe;也可以启动两台泵使∑Q=Qe;此时采取最小轴功率法,计算出哪种模式耗功相对较小,并调节频率到各台泵所需流量对应的转速。
2)若在高效区范围内,两台泵在高效区内的流量无论怎样组合仍有Q2+Q5
此时,对于两台变频泵可以通过最小轴功率法,计算出在高效区内各自的流量,并将各自的转速调节至与各自高效区内各自的流量对应的转速。由于此时的来水流量大于两台泵的流量总和,液位将会逐步上升,直至第三台泵的启动液位。
由上述分析可知,通过计算,在满足泵运行在高效区范围内的情况下,尽可能使泵的总功率最小,从而可以将泵调速到最佳的转速,这种运行过程处于相对节能状态。
3.3多台泵的运行情况
同理,当3台泵、4台泵、5台泵启动运行时,按照上述满足泵站安全和流量要求的前提下,采取变频泵高效区运行,总的轴功率最小的方法作为控制的理论基础对泵站的运行进行控制调节。
4结语
泵站是城市给排水系统的主要组成部分,是工业用电中的高耗能设备。本文对某污水泵站进行了节能运行控制方案的分析讨论,基于泵站现有条件,在满足安全运行和排污要求的前提下,尽可能使泵运行在高效工作区域内,实现整个泵站总的轴功率相对最小,达到节能的目的。
摘要：为某污水泵站设计了节能运行控制方案,采用最小轴功率法进行建模,对单台泵和两台变频泵运行的情况进行分析,给出基于泵站现有条件实现整个泵站总的轴功率相对最小的控制方案,达到节能的目的。
泵站控制 篇10
当前, 建筑施工行业的施工量比较大, 工期较为紧张, 为保证整个施工工序的连续性, 进行冬季混凝土的施工在所难免。 冬季泵站在进行混凝土施工时, 具有一定的特殊性, 针对冬季的低温等特殊环境, 需要采用特殊的施工技术进行冬季混凝土的施工质量的保障。由于冬季温度较低, 就会无形中增加施工难度, 当前在进行冬季混凝土施工时需要克服复杂的自然环境, 确保整个施工工作的推动。
1工程概况
2014年某工程, 建筑的整体结构为框架结构, 层数为6层, 高度为25m, 建筑面积为5000m2。 由于种种原因, 在五层、六层楼层施工时进入冬期施工, 为了在合同工期内保质保量完成施工建设, 需要针对冬季的气候特点制定科学地施工方案, 在建设方以及监理方的审核监督下, 顺利的完成了施工任务, 下文对建设施工过程中的混凝土控制措施以及效果进行了详谈。
2施工准备阶段的质量控制
需要进行冬期施工方案的编制。 在施工前, 要对施工技术人员、施工资料员以及实验员质检员进行系统的培训学习, 进行周密的冬期施工方案的制定。原材料的准备:根据冬季气候条件准备原材料, 尽量防止天气变化干扰原料储备工作节奏。备料时, 应严格按施工要求监控材料质量。 根据温度、距离等, 可以计算出混凝土的出机温度, 计算需要的保温材料, 惊醒混凝土的制备。
3施工过程中的质量控制
3.1原材料的选用
1水泥: 本工程采用的某品牌商提供的标号42.5的水泥原材料。 这类水泥3d抗压强度为21.0MPa, 28d抗压强度能达到50.9MPa。 在水泥使用之前需要在干燥的暖房里预热一两天。 2砂子:细度模数为2.5, 含泥量为2.2%, 泥块含量为0.6%。 3石子:5mm~25mm碎石, 含泥量为0.7%。 泥块含量为0.2%。 需要严格控制砂石的含泥量, 对于容易冻裂的物质不准含有。 4早强减水剂:混凝土中加入千分之一到千分之三的早强减水剂, 并对混凝土拌合物的坍落度进行抽测, 全程监控原料质量。
3.2混凝土的拌制
水泥、掺合料、外加剂等原材料在加工前应该先放入干燥的暖房中预热, 为了提高混凝土的质量, 混凝土中使用的水要加热到60度到80度之间。 本工程的混合料是现场拌制, 随拌随用。 拌料现场设置了暖棚、煤炉进行预热, 来提高混凝土的周围环境的温度。 在进行搅拌时, 如果周围环境温度低于5度, 就需要进行加热措施。 在进行混凝土投料时, 需要先把水、砂石料和外加剂填进去, 然后投入掺合料, 待热水和砂石充分混合且水温降低后再投入水泥进行搅拌。 冬季拌料时间应该比常温条件下延长1.5倍, 混合料出机时温度至少应该达到10度, 入模时温度至少要达到5度。 如温度不能达到规定的温度, 需要继续进行加热。
3.3混凝土的运输和浇筑
冬期施工时间一般会在上午进行, 因为上午是温度上升时间, 和出机温度的温差最小, 以控制温度散失, 提高混凝土成形质量。拌制好的混合料运输途中应该设置保温措施, 比如在运输车外进行包裹, 以防热量散失。彻底清理模板和钢筋上的污垢、冰雪等杂物后, 正式开始浇筑混凝土。 在振捣时间上要高于常温的振捣时间, 进行振捣时, 一定要进行充分, 保证振捣不留死角, 尽可能的进行混凝土的密实强度。 进行分层浇筑混凝土时, 在已浇筑层上的温度不应低于计算的温度。
3.4混凝土的养护与拆模
冬期进行混凝土的施工的养护方法有多种, 笔者根据本工程的具体情况, 先介绍其中一种养护方法-蓄热法。蓄热法的适用范围蓄热法其工艺特点为:将混凝土的组成材料进行加热后, 经过运输以及振捣后还会有一部分残余热量, 再进行浇筑后用保温材料覆盖保温, 通过预热温度以及水泥水化时散发的热量, 使冷却中的混凝土逐渐硬化, 直至混凝土的温度降到0度, 整个构件的强度才算达标。 蓄热法的优点有很多, 经济节能是其最大的优点, 混凝土的最终强度损失小并且具有耐久性。但是铺设的保温层应该注意防风防潮。可在新浇筑的混凝土与已硬化的混凝土接合的部位进行局部加热, 以防热量散失影响混凝土成形效果。 本工程中, 混凝土浇筑结束后立即用塑料薄膜和草袋覆盖保温, 保温材料在进行铺设时厚度为:0度以上铺设一层;0度以下根据具体温度条件加铺一、二层, 并使用脚手板进行压严, 柱子用草袋包裹或绑固的方法进行保温。指派专人现场巡护, 刮大风时适当增加巡护次数, 发现破损情况及时补修。 拆模时需要严格控制拆模控制, 在模板和保温层达到混凝土强度要求并到5度左右时拆掉模板, 用土工布覆盖在混凝土表面使其逐渐冷却即可。
3.5施工测温
进行施工测温工作时, 需要在整个工地上选取3轴、8轴、13轴具有代表性的位置进行测量, 需要将测温孔进行编号, 并绘制出测温图, 并对预埋孔惊醒标记。需要有专门人员进行测温, 每次测温时间不应低于3分钟, 测温完成需要进行保温材料的覆盖。对于新浇筑的混凝土要在浇筑完成后的前三天每两小时进行一次浇筑, 测温时间应在早晨中午晚上各个时间点进行测量, 并做好施工检查。
3.6施工检查
施工检查日志以及报验单的记述一定要尽可能详尽, 对于施工的部位、施工的人员材料状况以及设备运行状态等施工中的具体事项进行详细的记述, 对于当天的天气以及工程施工中的保温措施、测量温度等状况也要进行详尽的记述, 做好施工档案的制备归档工作。 本项目为试验员提供便利条件供其进行操作。在浇筑现场配备专职人员进行试块的取样, 按照中要求进行。
4效果分析
温度数据统计分析。 本工程的施工温度保持在零下2度左右, 夜间最低温度甚至达到零下10度, 本工程采取了积极的保护措施进行混凝土的施工, 使混凝土在施工养护期间的温度达到了4度到7度之间, 符合本工程的标准温度。同等条件试块养护分析。在本工程施工过程中, 遵守了 《 混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002要求, 在进行混凝土结构工程中的混凝土强度等级进行了同条件养护的试件, 经过分析试验得出表1-表3所示结果。
按国家标准 《 普通混凝土性能试验标准》C25混凝土抗压值大于等于25MPa小于30MPa;C30混凝土抗压值大于等于30MPa小于40MPa;可见, 本工程混凝土抗压强度测试值符合国家标准。
5结束语
通过以上的施工案例, 笔者得出以下施工的要点:混凝土的质量控制首先需要进行原材料的质量控制, 随时进行配合比的调节, 减少用水的含量, 控制混凝土的坍落度, 提高强度, 避免产生冻害现象。对于混凝土的材料温度、出机温度以及入模温度, 都要进行严格的把控。 混凝土还需要进行及时的养护, 根据具体的环境采取积极的措施进行温度的调控。 对于运输的时间和距离要尽量缩短, 加快振捣和搅拌速度, 随时进行温度的测量, 掌握混凝土的温度的变化, 科学合理地进行混凝土的养护。
摘要：混凝土在建筑上应用较为普遍, 是工程建设主体的主要建筑材料。由于混凝土自身独具的特点, 温度对其影响较大。当外界温度在零度以下时, 如果混凝土未到达临界抗冻强度, 混凝土就容易发生冻伤, 这样就会对混凝土质量造成严重的影响。保证混凝土冬季施工质量的关键是确保早期混凝土不受冻融破坏。混凝土冬季低温时段施工时若措施不当, 会造成冻融破坏, 降低混凝土强度, 影响混凝土质量。本文主要针对在建筑工程中, 冬季施工的基本要求, 在混凝土的原材料的选用上拌制等方面上采用的蓄热养护法, 并对混凝土施工中混凝土质量控制进行了讨论。
关键词：混凝土,冬季施工,措施,质量控制
参考文献
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泵站水泵振动问题探讨 篇11
关键词：泵站；水泵振动；问题；探讨
中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1674-0432（2010）-12-0321-1
0 引言
柯坪县启浪乡扬水灌溉农业开发工程系利用阿克苏河丰沛水源自农一师胜利渠提水灌溉，该泵站为两级提水，低水低灌，高水高灌，低水有额定功率为135KW的水泵三台，为一、二支渠供水，高水有额定功率为200KW的水泵两台，为三支渠供水。
柯坪县启浪泵站系1997年安装投入使用，投入使用一段时间后，由于维护使用不当，部分自动控制装置失灵，且灌溉任务较重，有时机组出现故障不能及时进行处理，带病运行；有时泵组被迫长时间超负荷运行，运行条件不断恶化，加重了泵组的损坏程度而使振动和渗漏水越来越大，下面就振动的原因和减轻振动的措施进行一些探讨分析。
1 引起泵组振动的原因有很多，下列这些原因都有可能引起振动
（1）水泵长期在恶劣条件下运行，泵轴弯曲、轴承磨损、机组不同心、叶轮与泵壳之间的间隙不合适或叶轮与泵壳直接发生碰撞。
（2）轴承和轴颈磨损或间隙过大未及时处理。
（3）水泵在不合理的运行工况下长时间运行，产生汽蚀，使水泵发生强烈振动。
（4）基础振动，基础刚度差或地脚螺丝松动或共振。
（5）拦污栅堵塞，进水池水位降低引起振动。
（6）形成虹吸时间过长，使机组较长时间在非设计工况运行。
（7）进水管道固定不牢引起共振。
（8）三相电流不稳：转矩减小，转子笼条或端环发生故障。
（9）轴承偏磨，机组不同心或轴承磨损。
（10）电机定转子摩擦：气隙不均匀或轴承磨损。
（11）电机转子不能停在任意位置或动力不平衡。
（12）轴向松动，螺丝松动或安装不良。
（13）水泵与电机轴不同心，引起振动。
（14）止水阀损坏不起作用，电机跳闸后不能及时止水引起水倒流，加重了机组的损坏和振动。
（15）联轴器螺栓间距过大或弹性垫圈失效。
（16）由于水质碱性较大，对各部件的腐蚀较大，损坏了各连接部件。
（17）叶轮运行时间过长发生磨损和叶轮的汽蚀使叶轮运转不平衡。
（18）維修保养人员不专业及更换的配件不标准（因当地的制造水平所限，加工的配部件有时不标准）。
（19）拦污栅脱落不能有效拦住杂物使杂物进入叶轮。
（20）由于供电及其它原因引起泵组经常跳闸，短时间内被迫频繁启动。
2 减轻振动的措施
针对泵组产生振动的各方面原因，在实际工作中，我们应在下列各方面加强注意，提高泵组的运行可靠性，提高泵组的效率，减轻振动。
2.1 从设计制造环节消除振动
2.1.1 合理布局，尽量减小轴的长度
2.1.2 必要时提高轴承的质量
2.1.3 合理选择轴的材质，使用刚度较高的轴
2.2 从安装和维护过程中消除振动
（1）安装前准备好各种标准备品备件和配套工具，检查水泵轴、电动机轴及传动轴有无弯曲变形。若水泵轴已弯曲变形，则应加工处理进行校正，若无法处理，则应更换新轴。
（2）安装中要仔细进行水泵与电机轴的同心度找正，使水泵轴和电机轴在同一中心线上。安装后启动前应再一次对同心度进行校验，避免由于安装过程对同心度的破坏及安装其它设备时引起的水泵和电机的微量位移引起的不同心。
（3）由于冬季温度较低且冬季一般处于停用状态，在冬灌停机后应对各泵拆开检查维护，对叶轮等重要部件进行保温措施，避免碱水的腐蚀和气温过低冻裂设备。
（4）检查叶轮是否损坏严重，若叶轮损坏严重，影响安全运行，应及时更换叶轮。
（5）如联轴器螺栓连接松动引起振动或联轴器螺栓弹性垫圈失效，引起刚性接触，加大振动，应及时更换垫圈，若无效则应重新更换新的联轴器，避免刚性接触增加振动和设备的损坏程度。
（6）安装时地脚螺丝时必须拧紧，并垫上合适的弹性垫圈，以吸收部分振动。
（7）安装出水口止水阀，保证当跳闸时能有效止水，防止水倒流带动水泵和电机反向转动造成对水泵和电机的损坏。
（8）固定进水管道，避免管道的重量加在泵体上，扩大振动。
（9）水泵的进水口应装有拦污栅并且及时清除其上的杂草杂物，有效阻止杂物吸入水泵。阻塞叶轮和进水管道。
（10）尽量保持水泵在合理工况下运行，避免超负荷运行和在振动区域内运行。
3 结论
泵站控制 篇12
1 施工项目前期的技术质量管理工作
1) 在了解机电设备安装图、土建图的设计思想基础上, 编写机电安装工程施工组织设计。确定机泵、电气设备的施工工艺, 建立施工质量检查程序和控制措施。施工质量检查程序:施工班组长自查→专职质检员全面检查→技术负责人关键工序抽查。施工质量控制措施:a.施工安装工艺科学合理安排控制;b.施工安装所需技术规范和标准图选用控制;c.施工工序技术交底控制;d.施工安装使用的仪器、仪表和主辅材料控制;e.施工安装过程中关键工序的质量控制;f.施工安装项目联动试车前, 单体设备安装质量检查, 单体初试结果控制。2) 在施工开始前按规范要求和工程的特点, 确定工程施工关键工序。机泵安装施工:主水泵解体检查稳位安装、主泵与电机联轴器安装、主水泵及电机地脚螺栓的浇筑。电气设备安装施工:高压电缆头制作、高低压柜主线路开断触头调整、变压器各种参数的测试、机电控制系统调试。
2 施工项目安装组织实施
1) 在各种泵站设计中按照设计规范的规定一般在泵房车间屋顶部设置起吊设备, 供泵站的日常检修使用。施工安装单位在主机泵安装之前, 首先将起吊设备安装安排在施工第一步组织施工, 使之成为主机泵安装施工起吊设备, 提高施工效率。泵房车间的起吊设备安装, 重点放在起吊设备的轨道上。核对两轨道梁的预留螺栓孔位置尺寸偏差, 统一平衡协调使用。根据上述检查, 按照设计图和规范要求结合实际预留螺栓孔位置情况, 分别对号制作轨道垫铁。保证轨道安装后实际中心线与安装基准线的重合度偏差小于3 mm, 两轨之间水平距离尺寸偏差保证在±5 mm之间, 全长轨道纵向倾斜度小于10 mm (即1/1 500之内) , 两轨道相对标高小于10 mm。轨道垫铁的螺栓安装边检测边固定, 扭矩力大小保持一致。最后全部测量检查达到规范的要求。电动单梁桥起重机组装时应复查测量设备外形尺寸, 两对角线长度最大偏差不超过规范标准 (<10 mm) , 起重机跨距偏差小于±6 mm。发现由于运输变形超差又无法调整时, 应与监理、业主联系协商由厂家处理。起吊部分安装时重点检查钢丝绳型号、规格和长度, 钢丝绳外部是否有腐蚀, 硬弯曲和压扁现象。制动器调整符合下列要求:a.制动器开闭灵活, 制动平稳可靠。b.起吊机构的制动器必须能够制止住额定负荷的1倍～2.5倍。c.运转行车机构的制动器调整应能刹住大车和小车, 不能产生振动冲击。泵房车间起吊设备安装完成后, 经过调试达到中间验收条件, 报请监理和业主进行中间验收。请监理或业主参加起吊设备试车, 试车达到产品说明书及规范要求。经业主和监理同意, 泵房车间起吊设备投入安装施工使用。
2) 主水泵安装施工, 在主水泵稳位前清理地脚螺栓孔, 测量主水泵基础中心线与安装基准线偏差是否达到施工规范的要求。放出安装基准线, 校核主泵基础地脚螺栓位置与管道进出位置直线度偏差 (<±20 mm) 。如果直线度偏差超出时, 对泵房车间的进出口及主水泵基础地脚螺栓孔进行部分剔除, 保证主水泵及管道安装施工的技术要求。主水泵的解体检查, 按照产品说明书要求, 打开泵体的上盖, 检查叶轮表面质量, 轴承润滑油状态, 双吸密封环是否损坏。利用分箱加工面为基准稳平泵体, 用框式水平仪进行检测, 保证纵横向水平度不应超过0.1/1 000, 用垫铁找平浇筑地脚螺栓, 待地脚螺栓浇筑强度达到要求, 再一次用框式水平仪精确找平拧紧地脚螺栓, 全部螺栓受力均匀, 扭力矩大小一致。保证泵体与垫铁及混凝土基础接触紧密。
3) 主电机安装在主水泵安装固定后进行, 以主水泵轴为基准, 按照两轴之间不同轴度的规范要求 (径向位移0.05 mm, 倾斜0.2/1 000) 安装电机。测量主水泵与电机对轮的间隙, 调换垫铁的厚度。在联轴器圆周上不同位置用塞尺反复测量, 保证联轴器两端平面间一周上最大和最小间隙差数不得超过0.3 mm, 用百分表检测联轴器两端中心线上下左右的差数不得超过0.1 mm。最后浇筑电机的地脚螺栓。
4) 泵房车间进出水管道及闸阀的连接施工。进出水管道与主水泵连接时, 应注意管道与泵体进出口顺线, 不能借助法兰螺栓或外力强行连接。管子的弯曲半径和坡度符合规范要求, 防止产生过大压力损失。法兰连接处橡胶垫枕摆放平整, 严防空气漏入。在闸阀及主水泵两端的管道应设置支架, 以免管道重量压在泵体上。全部管道连接完成后, 进行管道外部防腐处理, 检查闸阀轴的灵活程度并加注润滑油。在上述主水泵各项施工内容安装完成情况下进行机泵系统试车。在主水泵的试运转过程中要着重下列检查:a.主水泵及电机是否有不正常声音。b.各静密封部位是否有漏泄现象。c.各紧固连接部位是否有松动现象。d.轴承温度不能高于产品说明书的要求 (70 ℃) 。e.检查填料密封情况, 液体的少量泄漏每分钟点滴数少于20滴为准。f.电机电流不应超过额定值。g.主水泵的振动用手提式振动测试仪测试各转速阶段振动数值符合标准要求。主水泵试车完成断电停车时记录停车时间, 无负荷转动一段不应少于8 min。
5) 泵站的高低压供电设备安装应与机泵设备安装同步进行, 分工协作。土建施工达到安装要求后, 按照设计图纸核对电气设备基础孔洞尺寸和数量。清理预埋铁, 焊接基础槽钢。安装高低压盘柜, 柜面垂直度允许偏差为1.5‰, 相互间接缝不大于2 mm, 成列盘面偏差不大于5 mm。敷设动力和控制电缆, 高低压柜就位后按照电气原理图、接线图核对高低压柜接线端子板数量, 检查柜盘上仪表有无破损。制作安装高低压柜的连接母线排及电缆头, 进行动力电缆和控制电缆接线及固定。在供电试车前检查高低压柜的转动开关、隔离刀闸的操作灵活程度, 转轴部分加注润滑油。主线路接线螺栓全部重新拧检一遍, 防止松动线路过热。测试高低压柜的绝缘电阻 (电子器件部分断开) , 测试整个系统接地电阻值达到设计要求 (<4Ψ) 。变压器的各种参数测量应符合产品说明书技术标准。检查五防联锁功能情况, 配电间隔保护网罩按照规范要求设置, 清理现场向供电部门申请对高压系统验收。做好机泵电气控制调试, 为主机泵总体联动试车做好准备。泵房车间机电设备安装施工同时要做好工程竣工资料整理。在设备开箱验收时, 收集齐全设备说明书、合格证及附件。按照施工进度填写质检单, 报监理验收, 施工变更洽商内容, 及时在施工过程中请业主代表和监理认证。工程竣工前将资料整理成册, 上报业主、监理、质监站审阅。
3结语
通过各种类型城市给排水泵站的机电设备安装施工, 深刻感到泵站土建施工中预埋件、预留孔洞的施工质量, 特别是主要设备的地脚螺栓预留洞尺寸位置准确程度, 直接影响机电设备安装质量。凡是有土建与机电设备安装上下衔接工程, 在土建施工中机电设备安装单位应提前派人参与土建预留孔洞和地脚螺栓孔施工。保证各种预留孔洞尺寸准确性, 及时清理孔洞内木模, 核对安装尺寸, 使机电安装时省工省料, 保证安装质量。不仅分担土建施工单位负担, 在项目施工管理上使业主、监理都满意, 而且是提高机电设备安装施工质量的重要措施。
参考文献
[1]TJ 305-75, 建筑安装工程质量检验评定标准[S].
[2]GB 50303-2002, 建筑电气工程施工质量验收规范[S].