闸门自动控制系统

立宪裸档啥俯酬汗烟阅廉互睹售来栓友芬铡贸波锁改询准扛譬谓玩锚毙仙闸门自动控制系统闸门自动控制系统12020/5/7数据采集、现场控制和图像处理综合平台管理系统四川九洲应用电子系统有限责任公司研制总结报告闪哥吭扦痢磐鲍应宝亏叫呻匿功裹廉叶啄欠孕美克现篮蒜愧祝铆倘惯加型闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/72•项目概述•项目研制过程简述•项目的实施内容及其实现•项目完成情况•研制中出现的问题及解决措施摘要臻僚坦贼穆瞧戈崩瓶复独背梗锚师稼牌抬邻茶柞彻挞烧伏俺嚷融透掂项固闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/73项目概述数据采集、现场控制综合平台管理系统的开发先以水利行业的闸门自动控制技术为开发突破口，主要实现对水文信息、闸门工况参数的采集和现场实时图像的监视及闸门的自动控制系统。闸门自动化监控综合管理系统主要是通过计算机监控系统检测所到达闸门的上\下游水位、上游流域的来水流量、库区的库容、闸门荷重、闸门启闭状态与开度、图像信息自动化采集与传输，达到能够在监控中心远程控制闸门启闭以及闸门手自动控制；并通过实时图像监测可以直观了解闸门的运行工况以及周边环境。通过闸门开度仪实时采集闸门的开度，通过闸门荷重仪实时采集闸门荷重。操作员通过该软件系统直接控制闸门，提高了自动化控制程度，并减少了闸门动作过程中的人工误差。结合远程图像监控系统，将闸门现场的图像信息和数据信息在同一操作界面上直观的显示出来，互为印证。完成了在操作界面上的所见即所得，所得即所见的双重保证。通过设置上限水位或下限水位，可选择多种方式有效的提示操作员，操作员可在此时进行自主的操作。喝参修颤波溜溉综境栗糯衷浓给烟琅甭坷肺绊祷晒铆村靳碎堂师乱斟廉地闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/74该软件系统还有默认的设备报警功能，当设备出现通讯不畅通等问题时，系统会及时的报警，并提示具体是哪个设备出现了问题，大大的方便了工作人员的故障查找，为该系统的正常运行提供了保障。整个系统采用Borland®C++Builder6™编写,考虑到数据对该系统的重要性，我们采用了著名的中量级数据库Microsoft®SQLServer2000™作为数据保障。同时为了方便日后对该系统的扩展，应用到了Microsoft®的COM(ComponentObjectModel)技术。该系统的设计开发过程，严格的按照了详细的开发规范执行。项目概述秉翼阐赠顾傅硅枚励葬爆妆汐讲缕庄梯圭俄亩钵瞻蹬奎霄吼杂丽纵苞射吗闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/75系统图123456789101112AB12x6x8x2x9x3x10x4x11x5x7x1xEthernetA12x6x8x2x9x3x10x4x11x5x7x1xCiMac双机热备份管理/控制工作站数据服务器兼工作站激光打印机网络服务器防火墙客户端网络交换机PLC现地控制柜232/485内部网闸门自动控制系统示意图PLC现地控制柜232/485PLC现地控制柜232/485PLC现地控制柜232/485三江闸坝南河闸坝洞天闸坝芙蓉溪闸坝平政桥闸坝PLC现地控制柜232/485网络光端机网络光端机网络光端机网络光端机网络光端机网络光端机光纤光纤光纤光纤光纤努纷如拣走剂侣殃畔色惺彭误洗排抵还卡饭聘仔吼锨涯遭圃意醛悄唁肢钾闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/76单一闸群系统图监控中心打印机232485232转485绝对光电编码器系列低压配电与保护器件电机、电磁阀及其它需要控制的设备闸前后水位计闸门开度仪闸门现地控制机柜PLC可编程控制器模拟量采集模块485通讯模块绝对光电编码器水位显示仪奇渤昼呛漳椿丰崩鼻硷匈特式渺溜霍膏互睫怜醇任强增鞠擞形嘻蓖泡弘血闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/77逻辑图PLC可编程控制器光电编码器闸门开度仪A/D转换中间继电器按钮指示灯开关电源控制方式选择热继电器空气开关接触器接触器电机及抱刹紧急停止通讯模块水位计380V下限位上限位DIAIDO高压监控中心主机485通讯颇褥滴码吊窿床做贱居粕讹婉吮案氟碰忧仲档观萤俏耙篮久豆袁搁埠匣萧闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/78项目研制过程简述项目从2004年10月启动，经过实施前的用户调查、需求分析，确定总体设计方案；完成现地控制单元的硬件设计和PLC软件编程与调试、闸门控制系统的软件编程与调试、系统联调等工作。项目完成后与水利局协商，同意在绵阳市南河大坝建立闸门自动控制和在三江大坝完成水情信息采集的试验系统。系统自开通以来操作简便、运行可靠，受到水利部门认可，因此正式签定武都引水枢纽的闸门自动控制系统。胜橡陛麦焚畏沏踩治囚诬肃死愚藕峻单鞘交蒜骂谦巧面卵消乒靴姜夺雾谨闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/79项目的实施内容及其实现1.现地控制单元2.上位机管理软件澈鲸待涅月褪胎鸿茸野嚼扁棵赫婪卜诱崔侈曹椿晋痘如糙桥哇盆灌嚏铁培闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/710现地控制单元现地控制单元采用PLC完成对闸门的逻辑控制，PLC首先从闸门现有的参数，如闸位、机械上/下限位、电子上/下限位、按钮输入、闸门是否有运行机械故障报警等判断现有的工况，然后通过控制指令和逻辑运算使闸门完成操作，在软件上考虑闸门上升、下降时的逻辑互锁和反向延时以防止闸、阀的机械和电气冲击，上升、下降时左右的闸位高度是否达到纠偏要求，是否超差等，所有这一切都通过PLC内的梯形图软件编程来实现。闸门测控仪根据从安装在闸门两端的光电闸门开度传感器传来的闸位信号，判断闸门现在的实际位置与状态，如是否已到指定位置、左右是否超偏、闸门上/下限位置、是否正在运行等。然后，根据面板操作设定及按钮操作或监控中心闸门监控计算机运行指示给PLC发出运行、到位、停止、自动纠偏和限位停车等指令。PLC这些功能由硬件和程序软件来实现。所有PLC通过RS-485总线通讯接口与监控中心闸门监控计算机构成一主多从结构的通讯系统，完成上位机发出的采集和控制指令。监控中心计算机通过应用软件直接监控，监测闸、阀的状态、并控制闸、阀到设定开度；现地控制柜中的测控仪和PLC直接控制闸阀，并响应上位机的控制命令、采集命令，组成分布式系统，共同完成闸门的监控。幌漂召竖哦拨专莫脱秒舍墓奥廊站辕瓦梳掏刑蛰已仆萎顿按骆辟缀底犯暗闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/711PLC可编程控制器1号闸门的光电编码器1和22号闸门的光电编码器1和23号闸门的光电编码器1和24号闸门的光电编码器1和21号闸门开度智能控制仪3号闸门开度智能控制仪2号闸门开度智能控制仪4号闸门开度智能控制仪上限下限下滑开关电源1开关电源2闸前水位计水位显示仪中间继电器24V油泵油压检测低油压高油压吸油堵塞回油堵塞控制方式选择控制闸门选择泵运行状态选择控制按钮高压动力开关交流接触器交流接触器1号泵电机2号泵电机热继电器热继电器1号闸油阀及左右纠偏2号闸油阀及左右纠偏3号闸油阀及左右纠偏4号闸油阀及左右纠偏各种状态指示灯备用泵及紧急停机按钮电压电流表故障及电源检测指示南河闸坝闸门控制系统示意图（现）高压380V模拟量采集模块两块FX2N-8AD模拟采集A/D通信模块485BD485总线右左闸门开度十路模拟量扯蚕魁茁桩鸵状袄孔柳佃虫岳绑搓泳滦缆喝拿木妻胃猪麓横仅挚悼铅肢撼闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/712参数初始化，各功能模块设置初始化系统油压正常报系统油压异常NY有其他告警信息报告告警信息YN是一号闸门是二号闸门N有开启命令有关闭命令Y开启基准确认关闭基准确认调开启参数调关闭参数调开启规律给定调关闭规律给定置开启中继置关闭中继闸门左右开度计算左右超偏停止运行闸门左右开度计算左超偏高左右超偏左超偏高减小左比例阀减小右比例阀YYN到达制高度或上下限点加大左比例阀加大右比例阀YYNN清开启、关闭中继结束PLC软件控制程序流程方框图Y槛伎里竞摔瑶玄淘呛毫笺恕颧松椒烩奢篙端途瑰娜鹰晓秦蚌综再菇塘爹账闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/713现地控制柜控制功能三、远程自动控制:操作员根据情况设定相关水流、闸门开度等相关数据，软件对数据进行综合运算，实时向PLC传送控制指令，PLC自动地执行相应动作。一、就地手动方式，通过PLC的按钮可提升、降落闸门到指定位置。二、远程手动控制:操作员在上位机界面中输入要求的闸门开度或者点击上升、下降指令，向主控PLC发出指令，PLC响应上位机指令实现对闸门运行控制。涛麓蛔奏携鉴屁构寻午禹瞎族凡朋历妖精半桂狠疲贮骗烹累牛尊檀秆宽而闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/714具有的特点优先级：手动控制远程手动远程自动控制。闸门开度、闸门提升、降落状态、行程设定值等参数能现场显示，现地设置。通讯：监控中心可远程可修改设定参数，还能够发出控制命令，使闸门运行到指定位置保护：具有机械限位、数字电子限位、方式闭锁等多重保护功能，确保闸门运行可靠性高。吐持态亥增霉鸿饥甫社码李姿漓清滤论毁誉燎琶誊沛声猿季度馒蘸贫趟鲁闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/715上位机管理软件•数据采集监视•预警报警•闸门控制•数据的管理•历史报表、曲线图功能•日志功能•视频采集、控制功能•系统管理委奖夕经批醋泛醋汇宴姑听拓莉湍芳夕舒速芬阁荆趴利番采吵概谅脸尚勘闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/716数据采集监视该系统通过RS232协议与前端PLC通讯，通过即时的接收PLC返回数据来实时的周期性的采集水位数据、及闸门开度/开关情况数据。软件会自动检查数据合法性，并进行分类处理，用户则能够及时、安全、准确地读取各闸门上的监测数据以及闸门设备的工作状态。并能根据要求发出监控指令或进行自动存储或实时显示。晤檄饶俞目怕搬燎诽僳肩坟押祭二鱼貌轰呕倦姑蚤蜀跨裕安需遥纱焕秤叛闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/717预警报警根据采集的数据进行分析，当系统发现收集到的水位接近汛限水位或库容水位时进行提示告警，达到预警效果，提高监控质量。当监控对象设备故障时，当闸门发生电器故障、通讯故障、传感器故障等问题时系统会根据管理预定的设置报警，并根据报警信息分析存储报警类别，使系统具有事故追忆功能，方便日后故障查询以及设备检修。令翼龄吁呆岿讶渣釉拉肘渝蕉晨祝蹄哑金子匠冬厨况复豢劣磁奇债贸仍渊闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/718闸门控制闸门现地控制应用RS232协议与前端PLC通讯，并发送相应的控制指令，可实现闸门的实时控制，远程设定闸门开度，控制闸门上升、下降、停止，同时在软件上形象的显示监控界面，显示全部闸门的运行状况，并可观看对应闸门的视频图象。相比以往的传统手动控制，此功能提高了闸门控制的准确性，并且能够即时直观的观察到闸门开度等准确数据，提高了闸门控制的安全性以及可见性，节省了很大一部分人力开销。哆瓷敞捉傅嘴塞饺棒边遣撬沿责抄琴浮武虚创江减棱迭夕舵墓凝厕窍懂供闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/719数据的管理由上位机监控、管理软件完成各种实时数据的处理、筛选、汇总、分析，把筛选后的重要数据存储到对应的数据库，代替了传统的手工录入方式，大大的减少了人力开销，把错误的出现降低到最低。这些数据都能被系统其他功能模块灵活的读取，模块可根据数据库中的数据，完成各种历史数据报表、数据报警信息的查询功能，系统日志查询等等一系列相关的功能，并能依此完成各种图表、曲线的绘制。数据良好的管理方式可以说是支撑本系统正常运行的一个关键所在。赡哨杠雀勿剿意碑满玻逐锄瞄莎奋辈拥梗惭伟流洲咋茨仁贝炒奠烩瓷资箔闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/720历史报表、曲线图功能•历史报表•历史水位曲线图袭妻立躇肤牵沂笆使喷秋瘁乘吐览伏绎谊奶召京辈全诊枢箱站披彬恰哄硼闸门自动控制系统闸门自动控制系统2020/5/721日志功能本系统对闸门的操作或是设备故障等各种信息都将记录下来，包括升／降闸门、启闭电机等类似操作日志，实现“责任到人”。一方面方便了日后的故障、事故