鋼壩閘自(zì)動化(huà)控制系統

系統建設的(de)意義
随着我國(guó)城(chéng)市(shì)用水(shuǐ)、景觀建設及環境整治和(hé)灌溉、發電(diàn)的(de)需要，在水(shuǐ)利水(shuǐ)電(diàn)建設中鋼結構閘門是一種新型可調控溢流壩，它由土(tǔ)建結構、帶固定軸的(de)鋼性壩體(tǐ)、驅動裝置設備等組成。這(zhè)種建築物(wù)适合于閘孔較寬（10米～100米）而水(shuǐ)位差比較小(xiǎo)的(de)情況（1～7米），由于它可以設計(jì)得比較寬，可以省去(qù)數孔閘墩，所以不但(dàn)結構簡單，可以節省不少投資。該種鋼壩閘可以立門蓄水(shuǐ)，卧門洩洪排澇，還(hái)可以利用閘門頂過水(shuǐ)，形成人(rén)工(gōng)瀑布的(de)景觀效果。
系統特點
鋼壩閘自(zì)動化(huà)控制系統按“少人(rén)值守”要求進行設計(jì)，以“分層管理(lǐ)、集中控制”為(wèi)原則組成控制中心、現(xiàn)地(dì)控制和(hé)設備三層拓撲結構。系統配置和(hé)設備選型充分利用了計(jì)算(suàn)機(jī)領域的(de)先進技(jì)術，軟硬件(jiàn)均采用全開(kāi)放(fàng)、分布式模塊化(huà)結構，使之有(yǒu)良好(hǎo)的(de)擴充性，也便于運行管理(lǐ)的(de)智能化(huà)。鋼壩閘控制系統在左、右岸液壓啓閉機(jī)房(fáng)設現(xiàn)地(dì)控制站(PLC01站、PLC02站)。系統最關鍵的(de)控制對(duì)象是液壓啓閉機(jī)液壓缸的(de)行程控制，以防止在鋼壩閘啓閉時(shí)液壓缸行程偏差過大造成閘門扭曲變形甚至損壞。
系統結構
第一層為(wèi)控制中心層。以樞紐控制中心交換機(jī)為(wèi)核心，數據傳輸協議(yì)為(wèi)TCP／IP，通(tōng)信網絡數據吞吐率為(wèi)100 Mb／S。控制中心操作(zuò)站采用雙機(jī)冗餘熱備工(gōng)作(zuò)方式，任何一台計(jì)算(suàn)機(jī)故障，不會影響系統的(de)正常運行，保證系統的(de)高(gāo)可用性。工(gōng)程師(shī)可進行上(shàng)下(xià)位軟件(jiàn)編程及調試。該層完成系統的(de)數據分析、監測、控制、通(tōng)信及管理(lǐ)調度等功能，顯示鋼壩閘工(gōng)作(zuò)過程中的(de)工(gōng)藝參數、電(diàn)氣參數、設備運行狀态(工(gōng)作(zuò)／停止／故障)和(hé)閘門開(kāi)度等。
第二層為(wèi)現(xiàn)地(dì)控制層。以施耐德M340平台為(wèi)控制核心，主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設備的(de)數據采集、順序控制流程、邏輯控制流程以及與系統中其他(tā)裝置的(de)數據交換等。控制層網絡采用TCP/IP網絡以及環形拓撲結構，可以以單模光(guāng)纖為(wèi)通(tōng)信介質，通(tōng)過以太環網交換機(jī)構成帶寬為(wèi)100Mb/S的(de)工(gōng)業(yè)以太網絡，實現(xiàn)控制信号的(de)高(gāo)速傳輸。
第三層為(wèi)設備層。利用M340 PLC上(shàng)MB數據傳輸接口對(duì)控制櫃中的(de)電(diàn)機(jī)起動器(qì)和(hé)其他(tā)智能儀器(qì)進行多點數據傳輸。這(zhè)種不用傳統I/O模塊而直接采用總線電(diàn)纜連接的(de)數據傳輸方式，在實現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)離散設備和(hé)PLC之間(jiān)的(de)數據數字化(huà)傳輸的(de)同時(shí)，将成本費(fèi)用減少到最小(xiǎo)。這(zhè)種用于底層設備的(de)低(dī)成本、高(gāo)效率信息集成模式，已經逐漸成為(wèi)控制領域的(de)主流。
系統設計(jì)依據
GB3453 數據通(tōng)信基本型控制規程;
IEEE802.3 網絡技(jì)術标準;
DL478-92 靜态繼電(diàn)保護及安全自(zì)動裝置通(tōng)用技(jì)術條件(jiàn);
DL/T578-95 水(shuǐ)電(diàn)廠(chǎng)計(jì)算(suàn)機(jī)監控系統的(de)技(jì)術條件(jiàn);
JB/T5234 工(gōng)業(yè)控制計(jì)算(suàn)機(jī)系統驗收大綱;
GB7260 不間(jiān)斷電(diàn)源設備;
IEC國(guó)際電(diàn)工(gōng)技(jì)術委員(yuán)會标準;
ISO國(guó)際标準化(huà)協會标準;
IEEE電(diàn)氣和(hé)電(diàn)子(zǐ)工(gōng)程師(shī)協會标準;
IPCEA絕緣電(diàn)力電(diàn)纜工(gōng)程師(shī)協會;
CCIR國(guó)際無線電(diàn)咨詢委員(yuán)會标準;
當各标準不一緻時(shí)，以标準高(gāo)的(de)為(wèi)準。
系統設計(jì)
鋼壩閘自(zì)動化(huà)控制系統包括五個(gè)模塊：
實時(shí)運行數據集中展示：集中展示7座鋼壩閘運行數據；
運行組态工(gōng)藝：
1、設備運行組态工(gōng)藝展示，顯示鋼壩閘工(gōng)作(zuò)過程中的(de)工(gōng)藝參數、電(diàn)氣參數、設備運行狀态(工(gōng)作(zuò)／停止／故障)和(hé)閘門開(kāi)度；
2、雷達液位計(jì)自(zì)動控制鋼壩閘閥門啓閉，當液位高(gāo)于系統設定上(shàng)限，數據命令下(xià)發“開(kāi)閥”操作(zuò)；當液位低(dī)于系統設定下(xià)限，數據命令下(xià)發“關閥”操作(zuò)；
3、手動命令下(xià)發（遠(yuǎn)程手動命令、現(xiàn)地(dì)手動命令）；
智能預警：顯示設備上(shàng)下(xià)線故障報警，水(shuǐ)位、流量、流速等運行數據預警；
數據統計(jì)分析：可實現(xiàn)整點報表、每日(rì)報表、曆史報表、報警記錄、數據對(duì)比，具有(yǒu)數據監測、統計(jì)、分析功能，可通(tōng)過數據報表、圖表形式導入/導出；
設備管理(lǐ)：包括設備連接管理(lǐ)、協議(yì)适配、設備上(shàng)下(xià)線時(shí)間(jiān)、設備參數、網關接入信息。