本发明专利技术属于水电站快速闸门的控制系统领域，具体涉及一种水电站快速闸门的后备控制系统，包括X个快速闸门、X个主PLC控制系统、一个后备PLC控制系统、独立设于后备PLC控制系统和X个主PLC控制系统中的信号输入回路与信号输出回路；本发明专利技术在原有水电站快速闸门主PLC控制系统的基础上，增设后备PLC控制系统，在信号检测、信号传输、信号处理、控制信号的发送等过程完全相同的情况下，利用主PLC控制系统的无源节点来控制后备PLC控制系统的切入时机，进而完成对快速闸门的接管控制，提高了快速闸门使用的可靠性与安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水电站快速闸门的控制系统领域，具体涉及一种水电站快速闸门的后备控制系统。
技术介绍
1、水电站中的快速闸门对于水轮发电机组的保护尤为重要，是水轮发电机机组在事故状态下避免扩大事故范围的主要保护措施。在水轮发电机组运行期间，快速闸门处于全开的状态，是不允许关闭；在水轮发电机组事故状态下，同时在水轮发电机组接受的飞逸转速时间范围内，快速闸门需要执行快速关闭。但是，由于快速闸门主要由重量较重的挡水板和液压伸缩装置组成，在水轮发电机组运行期间存在一定量的下滑量，这时，对快速闸门的控制尤为重要，使得其下滑后能提升到原有开度，保证水轮发电机组正常运行。
2、在现有的控制策略下，快速闸门的控制结构由一个单一的控制装置组成，进而对快速闸门进行控制。当处于汛期大负荷时节，各水轮发电机组均处于满负荷运转状态，一旦某机组的快速闸门的控制系统失去控制作用，那么就会导致快速闸门下滑后无法提升到原有开度，严重危害该机组的运行。为了解决这个问题，就需要将该机组进行停机，然后再对快速闸门控制系统进行维护。这无疑会带来昂贵的经济损失，甚至还会有弃水的情况发生。虽然现有控制装置稳定性较好，在潮湿、高热的环境下持续长久运行，无法保证该控制装置无故障发生。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供一种水电站快速闸门的后备控制系统，旨在以后备控制系统辅助主控制系统，以解决现有技术中快速闸门的单一控制系统突发异常后，导致快速闸门不受控的问题，还兼顾用最低的成本满足冗余控制系统的控制效果。
>2、为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：3、一种水电站快速闸门的后备控制系统，包括x个快速闸门，所述后备控制系统还包括x个用于分别控制x个所述快速闸门的主plc控制系统，每个所述主plc控制系统均包括主cpu、主输入模块和主输出模块；所述主输入模块用于将检测模块所检测到的快速闸门状态信号输入到所述主cpu，经过所述主cpu的处理后，将控制信号由所述主输出模块传输至信号输出回路；
4、后备plc控制系统，融合于x个所述主plc控制系统中，所述后备plc控制系统包括一后备cpu，以及一一对应的x个后备输入模块和x个后备输出模块；每个所述后备输入模块和所述后备输出模块组成一个后备模块组；每个所述后备输入模块将与其对应的所述检测模块所检测到的快速闸门状态信号输入到所述后备cpu，并由所述后备cpu进行处理；
5、x个所述主plc控制系统与所述后备plc控制系统采用同级布置的方式进行布置，每个所述主plc控制系统均设有一无源节点，所述无源节点在所述主plc控制系统正常运行时常闭，当所述主plc控制系统发生故障时，所述无源节点断开，由所述后备plc控制系统接入继续进行控制；每个所述后备模块组均配置有检修与运行位，当所述主plc控制系统对应的快速闸门检修时，所述检修与运行位用于区分对应的所述后备模块组是否需要进入检修状态；
6、信号输入回路，独立设于x个后备输入模块与x个主输入模块中，且所述信号输入回路分为两类，一类为开关量信号输入回路，由x组状态节点组成，每组状态节点包括1个中间继电器，所述中间继电器上设有主辅助节点和后备辅助节点，在此基础上，所述主辅助节点与所述主plc控制系统的主输入模块相对应；所述后备辅助节点与所述后备plc控制系统的后备输入模块相对应；所述信号输入回路的另一类为模拟量信号输入回路，由1路4-20ma电流信号经隔离变送转换器变换成两路0-10v电压信号，为所述主cpu和所述后备cpu的信号处理提供依据；
7、信号输出回路，独立设于x个后备输出模块与x个主输出模块中，所述信号输出回路包括x个主输出节点和x个后备输出节点，x个主输出节点对应x个所述主plc控制系统的所述主输出模块；x个后备输出节点对应所述后备plc控制系统中的x个后备输出模块；其中，一主输出节点和一后备输出节点组成一组输出节点，在每组输出节点中，所述主输出节点和后备输出节点均为同一状态即常开或常闭，当所述主plc控制系统发生故障时，与该主plc控制系统相对应的一组输出节点中的后备输出节点动作即闭合或断开，导致信号输出回路导通或断开，将控制信号传输至执行单元。
8、优选地，所述检测模块包括快速闸门压力开关、液位开关和开度仪；
9、所述快速闸门状态信号包括开关量信号、模拟量信号和快速闸门位置状态信号，其中，所述开关量信号包括来自所述快速闸门压力开关提供的压力节点信号、来自所述液位开关提供的液位节点信号和来自所述开度仪提供的位置节点信号；与此同时，所述快速闸门压力开关、所述液位开关和所述开度仪同时提供相应的模拟量信号输入，即4-20ma电流信号；
10、在所述主plc控制系统中，所述模拟量信号来自所述隔离变送转换器输出的第1路0-10v电压信号，并将该电压信号输入至所述主cpu；所述快速闸门位置状态信号来自快速闸门位置状态主编码器提供的高速脉冲信号，并将该高速脉冲信号经过主hc高速计数输入模块处理后输入至所述主cpu，所述快速闸门位置状态主编码器为独立于检测模块之外的介质模块；
11、而在所述后备plc控制系统中，所述模拟量信号来自所述隔离变送转换器输出的第2路0-10v电压信号，并将该电压信号输入至所述后备cpu；所述快速闸门位置状态信号来自快速闸门位置状态后备编码器提供的高速脉冲信号，并将该高速脉冲信号经过后备hc高速计数输入模块处理后输入至所述后备cpu，所述快速闸门位置状态后备编码器同样为独立于检测模块之外的介质模块。
12、进一步的，x个所述后备模块组与x个所述快速闸门和x个电源模块成组对应；所述主cpu、所述后备cpu、所述后备模块组均独立供电。
13、优选地，所述执行单元包括电磁阀和接触器，用于控制所述快速闸门更改当前的运行状态。
14、更优的，所述检修与运行位手动作用于每个所述快速闸门所对应的所述后备模块组，用于明确所述后备模块组与所述快速闸门同步处于检修状态还是运行状态，其中，所述检修状态是指所述后备模块组停止信号的处理与控制信号的输出；所述运行状态则与所述检修状态反之。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、总体来说，本专利技术在原有水电站快速闸门主plc控制系统的基础上，增设后备plc控制系统，在信号检测、信号传输、信号处理、控制信号的发送等过程完全相同的情况下，利用主plc控制系统的无源节点来控制后备plc控制系统的切入时机，进而完成对快速闸门的接管控制，提高了快速闸门使用的可靠性与安全性。
17、其中，本专利技术独立设置信号输入回路和信号输出回路，信号输入回路面向检测模块，由各主plc控制系统和后备plc控制系统共同使用；信号输出回路面向电磁阀和接触器，根据前置系统所给出的控制信号来进行对快速闸门相应的动作控制；本专利技术在整个系统的运行过程中，即使plc控制系统进行切换，对整个系统的检测输入以及输出执行不产生影响，如此设置减少了系统整体的传输路径，简化了控制过程，降低了出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水电站快速闸门的后备控制系统，包括X个快速闸门，其特征在于，所述后备控制系统还包括X个用于分别控制X个所述快速闸门的主PLC控制系统，每个所述主PLC控制系统均包括主CPU、主输入模块和主输出模块；所述主输入模块用于将检测模块所检测到的快速闸门状态信号输入到所述主CPU，经过所述主CPU的处理后，将控制信号由所述主输出模块传输至信号输出回路；
2.根据权利要求1所述的一种水电站快速闸门的后备控制系统，其特征在于：所述检测模块包括快速闸门压力开关、液位开关和开度仪；
3.根据权利要求2所述的一种水电站快速闸门的后备控制系统，其特征在于：X个所述后备模块组与X个所述快速闸门和X个电源模块成组对应；所述主CPU、所述后备CPU、所述后备模块组均独立供电。
4.根据权利要求3所述的一种水电站快速闸门的后备控制系统，其特征在于：所述执行单元包括电磁阀和接触器，用于控制所述快速闸门更改当前的运行状态。
5.根据权利要求4所述的一种水电站快速闸门的后备控制系统，其特征在于：所述检修与运行位手动作用于每个所述快速闸门所对应的所述后备模块组，用于明确所述后备模块组与所述快速闸门同步处于检修状态还是运行状态，其中，所述检修状态是指所述后备模块组停止信号的处理与控制信号的输出；所述运行状态则与所述检修状态反之。
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【技术特征摘要】
1.一种水电站快速闸门的后备控制系统，包括x个快速闸门，其特征在于，所述后备控制系统还包括x个用于分别控制x个所述快速闸门的主plc控制系统，每个所述主plc控制系统均包括主cpu、主输入模块和主输出模块；所述主输入模块用于将检测模块所检测到的快速闸门状态信号输入到所述主cpu，经过所述主cpu的处理后，将控制信号由所述主输出模块传输至信号输出回路；
2.根据权利要求1所述的一种水电站快速闸门的后备控制系统，其特征在于：所述检测模块包括快速闸门压力开关、液位开关和开度仪；
3.根据权利要求2所述的一种水电站快速闸门的后备控制系统，其特征在于：x个所述后...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗计，余仕丹，陈名先，张伟，张俊杰，李尚泽，付生皓，余俊旋，
申请(专利权)人：大唐观音岩水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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