一种基于PLC的水文测流系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PLC的水文测流系统，其包括：PLC、触摸屏、测量开关按钮、输入模块、输出模块、液压机械臂和声学多普勒流速剖面仪ADCP；触摸屏、输入模块、输出模块和ADCP均与PLC电连接，测量开关按钮与输入模块电连接，液压机械臂与输出模块电连接，ADCP的测量探头安装在液压机械臂上，PLC电连接有第一电源，输入模块电连接有第二电源，输出模块电连接有第三电源。该系统通过PLC和触摸屏的组合实现了对ADCP工作流程的控制，具有控制方式简单，测量过程安全高效的特点。

A hydrologic flow measurement system based on PLC

The invention discloses a PLC based on hydrological flow measurement system, including: PLC, touch screen, measuring switch button, input module, output module, hydraulic mechanical arm and acoustic Doppler profiler ADCP; touch screen, input module, output module and ADCP and PLC are electrically connected with the switch button to connect, measurement the input module is electrically connected with the mechanical arm, hydraulic power output module, the measuring probe ADCP is installed in the hydraulic manipulator, PLC is electrically connected with the first power input module is electrically connected with the second power output module is electrically connected with a power supply third. The system realizes the control of the ADCP work flow through the combination of PLC and touch screen, which has the characteristics of simple control mode and safe and efficient measurement process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的水文测流系统
本专利技术涉及水文测流
，尤其涉及一种基于PLC的水文测流系统
技术介绍
声学多普勒流速剖面仪ADCP是一种新型的水文测流仪器，该类仪器能实现定点、锚系和走航测量，测量时只要把ADCP的测量探头放入水中，就能测到一个剖面的流速、流向数据，如果是走航测量，就能得到一个断面的测量数据。该类仪器一问世，由于其方便、轻松的野外操作、多功能数据测量、直观的数据处理等优点，很快就赢得广大用户的欢迎。而现有的水文测流系统其设备和控制部分都是按钮加继电器的线路连接实现的，并且测量时需要人工将ADCP的测量探头放入水中。因此现有系统存在以下缺点：(1)制造过程中复杂的线路连接和回路通断连线使设备的可靠性大大降低，同时多达30个按钮密集布置在操作台上占用大量空间，易使水文测流人员点击错误或操作失误造成设备损坏或安全事故。(2)每次测流，ADCP的测量探头需要人力将其安装在测量船的船舷边，人员安全受到影响，有可能随船的摇摆不定跌入江中，同时船的走水扰流也会对ADCP的测量产生干扰。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本申请提供一种基于PLC的水文测流系统，该系统通过PLC和触摸屏的组合实现了对ADCP工作流程的控制，具有控制方式简单，测量过程安全高效的特点。该基于PLC的水文测流系统包括：PLC、触摸屏、测量开关按钮、输入模块、输出模块、液压机械臂和声学多普勒流速剖面仪ADCP；所述触摸屏、输入模块、输出模块和ADCP均与所述PLC电连接，所述测量开关按钮与所述输入模块电连接，所述液压机械臂与所述输出模块电连接，所述ADCP的测量探头安装在所述液压机械臂上，所述PLC电连接有第一电源，所述输入模块电连接有第二电源，所述输出模块电连接有第三电源；所述触摸屏和所述测量开关按钮用于接收用户输入的控制信号，并将所述控制信号输送给所述PLC，所述输入模块用于将外部输入信号转换成可供所述PLC内部处理的电平信号，并将所述电平信号输送给所述PLC，所述输出模块用于将所述PLC输出的数字信号转换为模拟信号并输出，所述液压机械臂用于带动所述ADCP的测量探头进入或离开测量水域。可选地，所述液压机械臂包括水平设置的主臂、与所述主臂枢接的叠臂以及与所述叠臂伸缩连接的测量臂；所述叠臂包括与所述主臂折叠贴合及与所述主臂垂直两种状态，所述ADCP的测量探头安装在所述测量臂的底端。可选地，所述可编程逻辑控制器PLC为FX3U-32MT型PLC。可选地，所述触摸屏为DOP-B07S411型触摸屏。可选地，所述触摸屏通过RS232转AVI接口与所述PLC通讯。可选地，所述输入模块为FX2N-8EX型扩展模块。可选地，所述输出模块为FX2N-2DA型扩展模块。可选地，所述第一电源由220V交流电源和24V直流电源组成。可选地，所述第二电源为24直流电源。可选地，所述第三电源为24V直流电源。本专利技术通过PLC来控制声学多普勒流速剖面仪ADCP的工作流程，并且通过触摸屏来实现人机交互，从而有效减少了控制按钮的数量，使得对ADCP的控制过程更加高效便捷。同时通过液压机械臂来带动ADCP的测量探头，避免了人工安装ADCP的测量探头可能造成人员人身安全的问题，并且液压机械臂使得ADCP的测量探头远离船体，避免了船的走水扰流对ADCP的测量产生干扰。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的基于PLC的水文测流系统的结构框图。附图标记说明：101：PLC，102：触摸屏，103：测量开关按钮，104：输入模块，105：输出模块，106：液压机械臂，107：ADCP，108：第一电源，109：第二电源，110：第三电源。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1示出了本专利技术第一实施例的基于PLC的水文测流系统100的结构框图，该基于PLC的水文测流系统100具体包括以下结构：可编程逻辑控制器PLC101、触摸屏102、测量开关按钮103、输入模块104、输出模块105、液压机械臂106和声学多普勒流速剖面仪ADCP107。其中触摸屏102、输入模块104、输出模块105和ADCP107均与PLC101电连接，测量开关按钮103与输入模块104电连接，液压机械臂106与输出模块105电连接，ADCP107的测量探头安装在液压机械臂106上，PLC101电连接有第一电源108，输入模块104电连接有第二电源109，输出模块105电连接有第三电源110。触摸屏102用于接收用户输入的控制信号，并将控制信号输送给PLC101，输入模块104用于将外部输入信号转换成可供PLC101内部处理的电平信号，并将电平信号输送给PLC101，输出模块105用于将PLC101输出的数字信号转换为模拟信号并输出，液压机械臂106用于带动ADCP107的测量探头进入或离开测量水域。对于ADCP107工作流程的控制主要通过PLC101来实现，而控制信号的输入主要通过触摸屏102来输入，当然除了触摸屏102外，对于一些应急举措，用户也可以通过测量开关按钮103来输入，其中测量开关按钮103包括应急控制测流探头上升、下降和停止的按钮，以及控制液压机械臂106中的油泵电机的动力输入按钮和液压机械臂106中的控制电机转向和转速的变频器控制按钮。具体地，本身请中的PLC101为FX3U-32MT型PLC，为其供电的第一电源108由220V交流电源和24V直流电源组成，也即该PLC101需要通过220V交流电源和24V直流电源同时为其供电。触摸屏102为DOP-B07S411型触摸屏，其通过RS232转AVI接口与PLC101通讯。作为PLC101扩展模块的输入模块104为FX2N-8EX型扩展模块，输出模块105为FX2N-2DA型扩展模块。其中输入模块104和输出模块105分别通过独立的24V直流电源供电，也即第二电源109和第三电源110均为24V直流电源，输入模块104和输出模块105分别独立供电的方式可以以减少输出模块105，主要是感性负载对输入模块104的干扰。输入模块104的功能主要是检测来自测量开关按钮103的输入信号，并将输入信号转换成可供PLC101内部处理的电平信号。然后由输出模块105将PLC101输出的电平信号转换成可以与外部负载匹配的通电信号。液压机械臂106设置在测量船的船体上，其包括水平设置的主臂、与主臂枢接的叠臂以及与叠臂伸缩连接的测量臂；主臂通过伸缩电机提供动力实现从船体中伸出和收回的动作，叠臂通过液压泵提供动力实现与主臂的折叠和展开，其包括与主臂折叠贴合及与主臂垂直两种状态，测量臂通过升降电机实现与叠臂之间的伸缩，从而带动安装在其底端的测量探头伸入测量水域及从测量水域抽出。PLC101通过控制伸缩电机、升降电机和液压泵的油泵电机的运转以及通过控制液压机械臂106中的继电器实现对应电磁阀的通断实现对液压油的流向和伸缩电机、升降电机转向的控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC的水文测流系统，其特征在于，包括：PLC、触摸屏、测量开关按钮、输入模块、输出模块、液压机械臂和声学多普勒流速剖面仪ADCP；所述触摸屏、输入模块、输出模块和ADCP均与所述PLC电连接，所述测量开关按钮与所述输入模块电连接，所述液压机械臂与所述输出模块电连接，所述ADCP的测量探头安装在所述液压机械臂上，所述PLC电连接有第一电源，所述输入模块电连接有第二电源，所述输出模块电连接有第三电源；所述触摸屏和所述测量开关按钮用于接收用户输入的控制信号，并将所述控制信号输送给所述PLC，所述输入模块用于将外部输入信号转换成可供所述PLC内部处理的电平信号，并将所述电平信号输送给所述PLC，所述输出模块用于将所述PLC输出的数字信号转换为模拟信号并输出，所述液压机械臂用于带动所述ADCP的测量探头进入或离开测量水域。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的水文测流系统，其特征在于，包括：PLC、触摸屏、测量开关按钮、输入模块、输出模块、液压机械臂和声学多普勒流速剖面仪ADCP；所述触摸屏、输入模块、输出模块和ADCP均与所述PLC电连接，所述测量开关按钮与所述输入模块电连接，所述液压机械臂与所述输出模块电连接，所述ADCP的测量探头安装在所述液压机械臂上，所述PLC电连接有第一电源，所述输入模块电连接有第二电源，所述输出模块电连接有第三电源；所述触摸屏和所述测量开关按钮用于接收用户输入的控制信号，并将所述控制信号输送给所述PLC，所述输入模块用于将外部输入信号转换成可供所述PLC内部处理的电平信号，并将所述电平信号输送给所述PLC，所述输出模块用于将所述PLC输出的数字信号转换为模拟信号并输出，所述液压机械臂用于带动所述ADCP的测量探头进入或离开测量水域。2.如权利要求1所述的基于PLC的水文测流系统，其特征在于，所述液压机械臂包括水平设置的主臂、与所述主臂枢接的叠臂以及与所述叠臂伸缩连接的测量臂；所述叠臂包括与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德龙，盛钟铭，香天元，白亮，张景泰，
申请(专利权)人：长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局，
类型：发明
国别省市：湖北,42