一种节制闸闸门自动控制系统技术方案

一种节制闸闸门自动控制系统，通过计算机实时监视各闸门的开度，闸门上、下限位置，液压系统工作状态(油压高低、油滤器堵塞)等。该控制系统以电信号来实现快速控制及反馈，采用计算机控制系统，有效的解决了原来常规手动控制效率低、可靠性差、劳动强度大等缺陷。利用计算机实现了监视、操作控制、故障处理、运行日志记录的自动化。

An automatic control system for sluice gate

A kind of automatic control system for sluice gate is developed. The gate's opening, the upper and lower limit of the gate and the working state of the hydraulic system (oil pressure and oil filter) are monitored in real time by computer. The control system realizes fast control and feedback with electrical signals. The computer control system effectively solves the shortcomings of the conventional manual control, such as low efficiency, poor reliability and high labor intensity. The automation of monitoring, operation control, fault processing, and running log records is realized by computer.

【技术实现步骤摘要】
一种节制闸闸门自动控制系统所属
本专利技术涉及一种节制闸闸门自动控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
节制闸位于南通市北门，始建于1959-1960年间。总体23孔，单孔净宽4.0m，总宽为115.6m。上游连通南通市内河，下游河道直通长江。设计引潮460m3/s，灌溉272万亩，排涝427km2，是南通地区引水排涝重要控制性工程之一。
技术实现思路
本专利技术提出了一种节制闸闸门自动控制系统，以电信号来实现快速控制及反馈，采用计算机控制系统，有效的解决了原来常规手动控制效率低、可靠性差、劳动强度大等缺陷。利用计算机实现了监视、操作控制、故障处理、运行日志记录的自动化。本专利技术所采用的技术方案是。所述闸门自动控制系统通过计算机实时监视各闸门的开度，闸门上、下限位置，液压系统工作状态(油压高低、油滤器堵塞)等，按操作指令自动完成闸门油泵电机起停，闸门升降操作，闸门开度大小及状态的实时显示，上、下游潮位过程曲线实时显示，潮态(涨潮/落潮)识别，故障报警及运行记录。所述系统采用三级网络控制结构，第一层为信息服务层，完成数据库维护，数据查询和远程服务；第二层为集中控制层，主要完成控制操作和实时监控，数据入库等；第三层为现地控制层，完成数据及状态采集，现地显示，控制输出等。所述控制系统主要包括控制室操作员工作站(IPC610)，文件服务器(HP-D8153)，所长室监视计算机(PII300)。现场控制单元(GE90-30PLC)，闸门开度及上下游水位数据采集模块(Nuton7041)，轴角编码传感器(CGQ-1023)，闸门开度及上下游水位现地显示单元(HNT-S1L)。各计算机之间通过100MEthernet网相连，采用TCP/IP传输控制协议。操作员计算机与PLC之间采用RS-232接口，传输速率为9600bps，通信协议为(GE90-30PLC)的“CCM”传输协议。数据采集模块与现地显示单元及PLC之间以RS-485接口，通信协议以Nuton模块ASCII字符传输协议，传输速度为19200bps。为保证系统工作的可靠性，系统分控制室操作员工作站自动控制和现地手动控制两种控制方式，互为备用。所述操作员工作站主要包括网络操作系统WindowsNT4.0，Windows98操作系统，SQLServer7.0数据库软件。操作员工作站应用软件采用VisualBasic6.0开发。主要有节制闸全景模拟图形窗体，潮位曲线动态显示窗体，故障查询窗体，流量曲线查询及修改窗体，下拉式菜单模块，“CCM”协议通信模块，数据库处理模块，报表生成模块等。现地控制单元控制软件采用GELogicMaster梯形图编程语言编写等。主要包括：电机Y/△起动控制模块，闸门控制模块，数据及数据状态采集模块，通信处理模块，报警处理模块等。本专利技术的有益效果是：该控制系统采用计算机控制系统，有效的解决了原来常规手动控制效率低、可靠性差、劳动强度大等缺陷，利用计算机实现了监视、操作控制、故障处理、运行日志记录的自动化。附图说明图1是本专利技术的闸门液压启闭示意图。图2是本专利技术的系统结构框图。图3是本专利技术的PLC控制流程梯形图。图中：1.定滑轮；2.钢丝绳；3.闸门；4.电磁阀；5.活塞杆；6.动滑轮；7.油缸。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，当电磁阀左端电磁铁通电时，电磁阀左位工作，压力油经油管进入油缸左腔，推动活塞及活塞杆右移，联动闸门作提升运动；当右端电磁铁通电时，电磁阀右位工作，左右腔压力油流回液压站油箱，在自重作用下，闸门作下降运动；当两端电磁铁均断电时，电磁阀中位工作，各油口关闭，油缸锁紧，闸门停在设定位置。闸门自动控制系统通过计算机实时监视各闸门的开度，闸门上、下限位置，液压系统工作状态(油压高低、油滤器堵塞)等，按操作指令自动完成闸门油泵电机起停，闸门升降操作，闸门开度大小及状态的实时显示，上、下游潮位过程曲线实时显示，潮态(涨潮/落潮)识别，故障报警及运行记录。如图2，系统采用三级网络控制结构，第一层为信息服务层，完成数据库维护，数据查询和远程服务；第二层为集中控制层，主要完成控制操作和实时监控，数据入库等；第三层为现地控制层，完成数据及状态采集，现地显示，控制输出等。控制系统主要包括控制室操作员工作站(IPC610)，文件服务器(HP-D8153)，所长室监视计算机(PII300)。现场控制单元(GE90-30PLC)，闸门开度及上下游水位数据采集模块(Nuton7041)，轴角编码传感器(CGQ-1023),闸门开度及上下游水位现地显示单元(HNT-S1L)。各计算机之间通过100MEthernet网相连，采用TCP/IP传输控制协议。操作员计算机与PLC之间采用RS-232接口，传输速率为9600bps，通信协议为(GE90-30PLC)的“CCM”传输协议。数据采集模块与现地显示单元及PLC之间以RS-485接口，通信协议以Nuton模块ASCII字符传输协议，传输速度为19200bps。为保证系统工作的可靠性，系统分控制室操作员工作站自动控制和现地手动控制两种控制方式，互为备用。系统由现地控制单元PLC，通过RS-485接口将数据采集模块采集的闸门开度和上、下游水位信号读入PLC内部寄存器，经数据变换(Gray码-BCD码变换)，一方面送现地显示单元显示，实现现地手动操作监视;另一方面，上送控制室操作员工作站进行实时显示、数据分析处理、实时数据库刷新等。与此同时，PLC还要采集各闸门的状态(上、下限)、液压系统状态(油压，油位等)、电机控制交流接触器及热继电器的状态，实现状态显示，故障报警。在现地控制方式，PLC自动识别闸门操作按钮命令，并完成相应的控制操作。在计算机控制方式，PLC通过RS-232接口接收操作员工作站下发的控制命令，经命令识别，返回确认后，PLC立即执行相应的控制操作。如图3，操作员工作站主要包括网络操作系统WindowsNT4.0，Windows98操作系统，SQLServer7.0数据库软件。操作员工作站应用软件采用VisualBasic6.0开发。主要有节制闸全景模拟图形窗体，潮位曲线动态显示窗体，故障查询窗体，流量曲线查询及修改窗体，下拉式菜单模块，“CCM”协议通信模块，数据库处理模块，报表生成模块等。现地控制单元控制软件采用GELogicMaster梯形图编程语言编写等。主要包括：电机Y/△起动控制模块，闸门控制模块，数据及数据状态采集模块，通信处理模块，报警处理模块等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节制闸闸门自动控制系统，其特征是：所述闸门自动控制系统通过计算机实时监视各闸门的开度，闸门上、下限位置，液压系统工作状态(油压高低、油滤器堵塞)等，按操作指令自动完成闸门油泵电机起停，闸门升降操作，闸门开度大小及状态的实时显示，上、下游潮位过程曲线实时显示，潮态(涨潮/落潮)识别，故障报警及运行记录。

【技术特征摘要】
1.一种节制闸闸门自动控制系统，其特征是：所述闸门自动控制系统通过计算机实时监视各闸门的开度，闸门上、下限位置，液压系统工作状态(油压高低、油滤器堵塞)等，按操作指令自动完成闸门油泵电机起停，闸门升降操作，闸门开度大小及状态的实时显示，上、下游潮位过程曲线实时显示，潮态(涨潮/落潮)识别，故障报警及运行记录。2.根据权利要求1所述的一种节制闸闸门自动控制系统，其特征是：所述系统采用三级网络控制结构，第一层为信息服务层，完成数据库维护，数据查询和远程服务；第二层为集中控制层，主要完成控制操作和实时监控，数据入库等；第三层为现地控制层，完成数据及状态采集，现地显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松华，
申请(专利权)人：胡松华，
类型：发明
国别省市：辽宁,21