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铸铁镶铜闸门控制柜功能说明

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铸铁闸门控制柜功能说明
 
铸铁闸门现地控制单元主要完成数据采集与处理、事件检测、控制与调节、人机接口与通信等功能。铸铁闸门现地控制单元可手动实现铸铁闸门控制,也可实现与铸铁闸门监控中心进行网络数据通信,接收控制指令,对现地控制单元发出启闭信号;并通过传感器接收铸铁闸门现场信息,向铸铁闸门监控中心反馈铸铁闸门现场运行工况、故障信号等信息。

铸铁闸门控制柜功能说明
 
●硬件设备:
 
铸铁闸门现地控制单元由PLC、现场控制柜、免维护电瓶、传感器和其他仪表等设备构成。负责采集、传输系统的各种参量,并对机电设备进行控制。PLC选用施耐德Micro系列产品。铸铁闸门的开度通过专用传感器设备组网与PLC的一个RS-485进行通讯。采用这种结构可以减少投资和提高数据采集的精确度。PLC块通过RS485通讯接口作为主站使用,通过通信电缆与中心站的上位机进行通讯。PLC(可编程逻辑控制器)是测控终端站的关键,负责采集数据和实现控制,可根据监控终端的采集数据和控制设备的数量不同而配置相应的规模,也利于将来系统的扩展。
 
●软件设备:
 
铸铁闸门控制系统由PLC编程设计软件构成。负责可编程控制器的管理及系统中各种数据的分析和处理等工作
 
具体功能描述如下:
 
(1)数据采集功能
 
①可采集铸铁闸门开度数据
 
测量范围:0-40M;
 
分辨力:1CM;
 
②可采集水位数据
 
测量范围:0-40M;
 
分辨力:1CM;
 
③可采集每孔铸铁闸门开关量输入:铸铁闸门行程开关限位接点、铸铁闸门开度测量仪位置接点、铸铁闸门执行电器辅助接点、控制开关转换接点及故障信号引入接点;
 
④状态量采集
 
a. 铸铁闸门上升或下降接触器状态;
 
b. 闸位行程开关状态;
 
c. 启闭机保护装置状态;
 
d. 有关操作按钮或开关状态;
 
e. 电动机状态;
 
(2)铸铁闸门控制功能
 
①现地控制:将现地控制柜上的操作模式转换开关打到现地控制,通即可通过设定开度仪,使铸铁闸门自动开启/关闭到指定位置。在铸铁闸门运行过程中,现场操作员可通过开度仪和相应指示灯实时观测铸铁闸门运行状态。当铸铁闸门运行到指定高度时,铸铁闸门自动运行停止;当铸铁闸门出现越限(超越上、下限)、超载等故障时,铸铁闸门自动停止运行。现地控制优先于远程控制;
 
②远程控制:PLC通过有线网络接收铸铁闸门监控中心或控单元工控机的指令,自动完成铸铁闸门的开启或关闭。将现地控制柜上的操作模式转换开关打到集中控制,即可通过上位机操作铸铁闸门自动开启/关闭到指定位置。操作人员将通过计算机发布铸铁闸门运行指令,并通过有线光缆下达到相应铸铁闸门监控站的PLC。PLC在接到传来的控制命令后,自动启动铸铁闸门运行,并控制铸铁闸门运动到指定值。在铸铁闸门运行过程中,上位机将实时采集闸位信息及根据需求查询来自PLC的铸铁闸门运行状态信息,并通过以太网远程数据通信网发送到中心站或分中心站,使中心站或分中心站操作员在计算机上实时掌握闸位、水位信息,以便实现定闸位控制,并可实时掌握铸铁闸门在运行过程中的状态。
 
③手动控制:将现地控制柜上的操作模式转换开关打到手动控制,通即可通过集中控制柜上的按钮开启、关闭和停止铸铁闸门。手动控制优先于现地控制和远程控制;
 
④控制互锁功能:铸铁闸门控制时,二次回路中加入必要的互锁条件,同时在PLC程序中也加入必要的互锁条件,以防止铸铁闸门误动作。
 
(3)信号显示
 
在现地控制屏面板设置一些相关信号灯
 
①铸铁闸门状态(开、关、停)指示;
 
②铸铁闸门位置 (上限、下限) 指示;
 
③集中控制屏上的开度仪实时显示铸铁闸门开度值;
 
④电机过流、缺相指示
 
⑤控制柜电源指示
 
⑥操作模式指示
 
(4)数据远传
 
铸铁闸门现地控制单元通过RS485接口由光纤将有关信息送至监控中心的工控机。
 
(5)报警功能设计
 
在铸铁闸门运行过程中,当系统发生故障时,能够立即报警,并可根据需求和实际情况手动或自动终止当前铸铁闸门运行操作。铸铁闸门现场操作人员和远程中心站操作人员均可通过现场操作控制显示装置和计算机屏幕实时掌握故障发生。
 
对于远程中心站人员,当系统发生故障时,会立即得到报警,同时在显示方面无论显示器当前在显示哪幅画面,故障窗口都能立即弹出,报告故障内容,故障内容如下:
 
电机过流、缺相。
 
铸铁闸门运行超上下限
 
计算机串口控制故障
 
典型铸铁闸门控制系统中的几种报警为:
 
铸铁闸门越上限:当铸铁闸门到达机械最高点位置时,安装在铸铁闸门上的上限位置传感器动作并向铸铁闸门现地控制柜发出信号,铸铁闸门现地控制柜立刻停止铸铁闸门动作,并由PLC记录,同时报警。
 
铸铁闸门越下限:当铸铁闸门到达机械最低点位置时,安装在铸铁闸门上的下限位置传感器动作并向铸铁闸门现地控制柜发出信号,铸铁闸门现地控制柜立刻停止铸铁闸门动作,并由PLC记录,同时报警。
 
启闭机电动机过流:当铸铁闸门启闭机运行时,发生铸铁闸门被意外情况(如异物卡住、钢丝绳拉偏)卡滞或启闭机发生机械故障使电动机负荷增大,将使“电动机智能保护控制器”动作并向铸铁闸门现地控制柜发出信号,铸铁闸门现地控制柜立刻停止铸铁闸门动作,并由PLC记录,同时报警。
 
启闭机电动机缺相:当铸铁闸门启闭机运行时,发生启闭机电动机电源缺相时,将使“电动机智能保护控制器”动作并向铸铁闸门现地控制柜发出信号,铸铁闸门现地控制柜立刻停止铸铁闸门动作,并由PLC记录,同时报警。
 
2)监控中心
 
监控中心站是整个自动化系统的核心,由主计算机、人机接口设备和外围设备组成,实现对铸铁闸门的全面监控。它是系统的管理中心,负责完成数据采集、数据处理、安全监视、远方控制以及自动化管理等功能。它主要由以下儿部分组成:
 
●硬件设备:
 
由中心监控工作站、打印机、通信设备、UPS电源等设备构成。
 
●软件设备:
 
由Windows 2000中文版、VB脚本和SQL2000数据库软件等构成。
 
系统特点:采用UPS供电,并配置电源避雷器,保证整个系统在恶劣环境下的正常工作。
 
系统主要功能如下:
 
①数据采集与处理
 
铸铁闸门监控计算机自动从各现场测控单元采集各种实时运行参数,掌握各设备动作情况,收集报警信息;对实时数据和历史数据按要求进行筛选整理,并存入数据库。
 
②安全运行监视
 
安全运行监视包括各设备运行实时监视及参数在线修改、状变监视、越限检查、过程监视、趋势分析和监控系统异常监视。
 
●运行实时监视及参数在线修改:运行值班人员通过LCD对系统内各主设备的运行状态和运行参数进行实时监视控制及在线修改参数。对职责不同的各级运行人员,其操作权限的内容也各不相同。对监控系统监控的所有设备,具有一定操作权限的运行值班人员能在线修改运行参数。
 
●状变监视:发生自动状变和受控状变时,均应在LCD上显示。
 
●越限检查:检查设备异常状态并发出报警,异常状态信号LCD上显示并记录。
 
●过程监视:当铸铁闸门上升或下降指令下达后,监控系统能自动显示相应的设备操作监视画面。画面能以流程框图的形式实时显示全部工况执行过程中每一步骤及执行情况,提示在工况执行过程受阻时的部位及其原因,进行开环运行指导甚至闭环自动控制操作。
 
●趋势分析:对某些运行参数的变化如水库水位、输水量、铸铁闸门开度等进行趋势分析,及时发现故障征兆,越限报警,自动显示、记录和打印。
 
●监控系统异常监视:监控系统的硬件或软件发生事故则立即发出报警信号,并在LCD及打印机上显示记录,指示故障部位。
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