本发明专利技术公开了一种具有双总线通讯冗余、远程控制功能的智能化闸位仪，由“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块”二部分组成，“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块”位于一个壳体中。本发明专利技术结构合理，集闸门开度检测、数据处理、启闭控制和通讯等多种功能于一体。可很方便地组成分层分布式水闸自动化远程控制系统，因本发明专利技术智能化闸位测量仪内部嵌有闸门升、降控制和各种保护措施程序，可无须使用PLC等控制单元，不用编程，就能实现水闸自动化远程控制功能。使水闸自动化集中控制系统构成简单、维护方便、投资较低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种闸位仪。
技术介绍
随着水利现代化的推进，水闸自动化集中监控系统应用越来越普及。当前，水闸自动化集中监控系统通常由闸门开度检测的关键部件“闸位测量仪”(或称闸门开度传感器)、控制核心部件LCU现地控制单元(如PLC可编程控制器等)和人机交互界面(如触摸屏、上位计算机等)组成。目前，该系统普遍存在投资费用高、技朮相对复杂、对维护管理人员技术素质要求闻等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构合理，工作性能好的具有双总线通讯冗余、远程控制功能的智能化闸位仪。本专利技术的技术解决方案是 一种具有双总线通讯冗余、远程控制功能的智能化闸位仪，其特征是由“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块”二部分组成，“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块”位于一个壳体中；“数据采集、运算、控制、通讯模块”安装于闸门启闭机上，直接与闸门启闭机械联接；“输入输出、数据显示模块”安装于闸门启闭控制柜内，二部分模块之间数据采用同步串行传输方式；“数据采集、运算、控制、通讯模块”包括绝对旋转编码器，绝对旋转编码器将采集的闸门开度数据信号送入工业级微处理器，工业级微处理器通过双总线冗余通讯模块与上位机通讯，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块与“输入输出控制、数据显示模块”连接；“输入输出、数据显示模块”包括工业级微处理器，工业级微处理器由LED数码进行开度数据、启闭状态显示，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块与“数据采集、数据运算处理、通讯模块”连接，工业级微处理器接收启闭机电力推动系统输入的启闭状态、故障信号输入，并向启闭机电力推动系统输出升降指令、极限信号； 智能化闸位仪的工作流程为，先在上电后完成各项参数的初始化，然后采集当前旋转编码器数据、译码、方向、零位处理、扬程-开度换算；当前闸门开度数据与上、下极限值比较，保存极限保护信号；检查上位机“启动”指令；如无“启动”指令，清除上升、下降输出后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”;如有“启动”指令，当前闸门开度数据与开度预置数据比较，比较结果大于调用“闸门下降处理程序”后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”，比较结果小于调用“闸门上升处理程序”后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”;清上位机启动指令，清除上升、下降输出；当前闸门开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出；执行上位机通讯程序；转循环执行； 其中“闸门上升处理”子程序工作流程为判定启闭机状态信号是否正常，不正常转下“清除上位机启动指令、上升指令”;检查是否有“下降输出”、“上限信号”，如有，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；当前闸门开度数据与开度预置数据比较，比较结果当前闸门开度数据大于等于开度预置数据，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；置上升指令；子程序返回；清除上位机启动指令、上升指令；转子程序返回； “闸门下降处理”子程序工作流程为判定启闭机状态信号是否正常，不正常转下“清除上位机启动指令、上升指令”;检查是否有“上升输出”、“下限信号”，如有，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；当前闸门开度数据与开度预置数据比较，比较结果当前闸门开度数据大于等于开度预置数据，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；置下降指令；子程序返回；清除上位机启动指令、上升指令；转子程序返回。本专利技术结构合理，集闸门开度检测、数据处理、启闭控制和通讯等多种功能于一体。使用ZWY-智能化闸位测量仪可很方便地组成分层分布式水闸自动化远程控制系统，因ZffY-智能化闸位测量仪内部嵌有闸门升、降控制和各种保护措施程序，可无须使用PLC等控制单元，不用编程，就能实现水闸自动化远程控制功能。使水闸自动化集中控制系统构成简单、维护方便、投资较低。本专利技术智能化闸位测量仪通过现场通讯总线与集控室上位计算机联接。上位计算 机使用工控组态软件对各闸孔的开度数与状态进行连接与图形组态，即可简单方便地实现水闸集中远程监控。使用双总线冗余通讯设计方案代替常规的RS-485单一总线通讯方案，既提高了系统远程控制可靠性。又不改动上位机原M0DBUS-RTU通讯协议，使用简单、方便、可靠。本专利技术与上位机通讯接口采用功能模块结构，根据需要不仅可选用RS-485通讯接口，还可使用双总线冗余通讯模块来确保闸位测量仪数据通信功能正常高效运行，提高系统的可靠性。双总线冗余通讯模块采用PCA82C250器件作为物理总线之间的接口芯片，不论任何一根总线出现断路、短路或接口芯片损坏，均不会影响通讯。由于PCA82C250芯片抗电磁干扰性能较RS-485芯片高，更适应苛刻的水利工程环境。经实际工程应用证明，ZffY-智能化闸位测量仪通讯可靠性能将远高于国门其它闸位测量仪。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图I是本专利技术智能化闸位仪的结构框图。图2是本专利技术智能化闸位仪的程序流程图。图3是上位计算机监控程序流程示意图。图4本专利技术智能化闸位仪组成的水闸分布式集中控制系统框图。图5是本专利技术智能化闸位仪双总线冗余通讯接口电路图。图6是智能化闸位仪上位计算机RS-232 —双总线冗余通讯模块电原理图。图7是数据采集、运算、控制、通讯模块电原理图。图8是输入输出、数据显示模块电原理图。具体实施例方式一种具有双总线通讯冗余、远程控制功能的智能化闸位仪，由“数据采集、数据运算处理、通讯模块” I和“输入输出控制、数据显示模块” 2 二部分组成，“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块”位于一个壳体中；“数据采集、运算、控制、通讯模块”安装于闸门启闭机上，直接与闸门启闭机械联接；“输入输出、数据显示模块”安装于闸门启闭控制柜内，二部分模块之间数据采用同步串行传输方式；“数据采集、运算、控制、通讯模块”包括绝对旋转编码器4，绝对旋转编码器将采集的闸门开度数据信号送入工业级微处理器5，工业级微处理器通过双总线冗余通讯模块6与上位机通讯，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块3与“输入输出控制、数据显示模块”连接；“输入输出、数据显示模块”包括工业级微处理器7，工业级微处理器由LED数码8进行开度数据、启闭状态显示，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块9与“数据采集、数据运算处理、通讯模块”连接，工业级微处理器接收启闭机电力推动系统输入的启闭状态、故障信号输入，并向启闭机电力推动系统输出升降指令、极限信号； 智能化闸位仪的工作流程为，先在上电后完成各项参数的初始化，然后采集当前旋转编码器数据、译码、方向、零位处理、扬程-开度换算；当前闸门开度数据与上、下极限值比较，保存极限保护信号；检查上位机“启动”指令；如无“启动”指令，清除上升、下降输出后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”;如有“启动”指令，当前闸门开度数据与开度预置数据比较，比较结果大于调用“闸门下降处理程序”后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”，比较结果小于调用“闸门上升处理程序”后转下“开度数据显 示、升降指令、极限保护输入输出”;清上位机启动指令，清除上升、下降输出；当前闸门开度数据显示、升降指令、极限保护本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有双总线通讯冗余、远程控制功能的智能化闸位仪，其特征是：由“数据采集、数据运算处理、通讯模块”？和“输入输出控制、数据显示模块”二部分组成，“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块”位于一个壳体中；“数据采集、运算、控制、通讯模块”？安装于闸门启闭机上，直接与闸门启闭机械联接；“输入输出、数据显示模块”？安装于闸门启闭控制柜内，二部分模块之间数据采用同步串行传输方式；“数据采集、运算、控制、通讯模块”？包括绝对旋转编码器，绝对旋转编码器将采集的闸门开度数据信号送入工业级微处理器，工业级微处理器通过双总线冗余通讯模块与上位机通讯，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块与“输入输出控制、数据显示模块”连接；“输入输出、数据显示模块”包括工业级微处理器，工业级微处理器由LED数码进行开度数据、启闭状态显示，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块与“数据采集、数据运算处理、通讯模块”连接，工业级微处理器接收启闭机电力推动系统输入的启闭状态、故障信号输入，并向启闭机电力推动系统输出升降指令、极限信号；智能化闸位仪的工作流程为，先在上电后完成各项参数的初始化，然后采集当前旋转编码器数据、译码、方向、零位处理、扬程？开度换算；当前闸门开度数据与上、下极限值比较，保存极限保护信号；检查上位机“启动”？指令；如无“启动”？指令，清除上升、下降输出后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”；如有“启动”？指令，当前闸门开度数据与开度预置数据比较，比较结果大于调用“闸门下降处理程序”后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”，比较结果小于调用“闸门上升处理程序”后转下“开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出”；清上位机启动指令，清除上升、下降输出；当前闸门开度数据显示、升降指令、极限保护输入输出；执行上位机通讯程序；转循环执行；其中“闸门上升处理”子程序工作流程为：判定启闭机状态信号是否正常，不正常转下“清除上位机启动指令、上升指令”；检查是否有“下降输出”、“上限信号”，如有，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；当前闸门开度数据与开度预置数据比较，比较结果当前闸门开度数据大于等于开度预置数据，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；置上升指令；子程序返回；清除上位机启动指令、上升指令；转子程序返回；“闸门下降处理”子程序工作流程为：判定启闭机状态信号是否正常，不正常转下“清除上位机启动指令、上升指令”；检查是否有“上升输出”、“下限信号”，如有，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；当前闸门开度数据与开度预置数据比较，比较结果当前闸门开度数据大于等于开度预置数据，则转下“清除上位机启动指令、上升指令”；置下降指令；子程序返回；清除上位机启动指令、上升指令；转子程序返回。...
【技术特征摘要】
1.一种具有双总线通讯冗余、远程控制功能的智能化闸位仪，其特征是由“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块” 二部分组成，“数据采集、数据运算处理、通讯模块”和“输入输出控制、数据显示模块”位于一个壳体中；“数据采集、运算、控制、通讯模块”安装于闸门启闭机上，直接与闸门启闭机械联接；“输入输出、数据显示模块”安装于闸门启闭控制柜内，二部分模块之间数据采用同步串行传输方式；“数据采集、运算、控制、通讯模块”包括绝对旋转编码器，绝对旋转编码器将采集的闸门开度数据信号送入工业级微处理器，工业级微处理器通过双总线冗余通讯模块与上位机通讯，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块与“输入输出控制、数据显示模块”连接；“输入输出、数据显示模块”包括工业级微处理器，工业级微处理器由LED数码进行开度数据、启闭状态显示，工业级微处理器通过数据同步串行输入/输出模块与“数据采集、数据运算处理、通讯模块”连接，工业级微处理器接收启闭机电力推动系统输入的启闭状态、故障信号输入，并向启闭机电力推动系统输出升降指令、极限信号； 智能化闸位仪的工作流程为，先在上电后完成各项参数的初始化，然后采集当前旋转编码器数据、译码、方向、零位处理、扬程-开度换算；当前闸门开度数据与上、下极限值比较，保存极限保护信号；检查上位机“启动”指令；如无“启动”指令，清除上升、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王惠平，
申请(专利权)人：启东双剑电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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