鋼壩閘自動化(huà)控制系統

系統建設的(de)意義
随著(zhe)我國城(chéng)市用(yòng)水(shuǐ)、景觀建設及環境整治和(hé)灌溉、發電的(de)需要，在水(shuǐ)利水(shuǐ)電建設中鋼結構閘門是一種新型可(kě)調控溢流壩，它由土建結構、帶固定軸的(de)鋼性壩體、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)位差比較小的(de)情況（1～7米），由于它可(kě)以設計得(de)比較寬，可(kě)以省去數孔閘墩，所以不但結構簡單，可(kě)以節省不少投資。該種鋼壩閘可(kě)以立門蓄水(shuǐ)，卧門洩洪排澇，還(hái)可(kě)以利用(yòng)閘門頂過水(shuǐ)，形成人(rén)工瀑布的(de)景觀效果。
系統特點
鋼壩閘自動化(huà)控制系統按“少人(rén)值守”要求進行設計，以“分(fēn)層管理(lǐ)、集中控制”爲原則組成控制中心、現地控制和(hé)設備三層拓撲結構。系統配置和(hé)設備選型充分(fēn)利用(yòng)了(le)計算(suàn)機領域的(de)先進技術，軟硬件均采用(yòng)全開放、分(fēn)布式模塊化(huà)結構，使之有良好的(de)擴充性，也(yě)便于運行管理(lǐ)的(de)智能化(huà)。鋼壩閘控制系統在左、右岸液壓啓閉機房(fáng)設現地控制站(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(dà)造成閘門扭曲變形甚至損壞。
系統結構
第一層爲控制中心層。以樞紐控制中心交換機爲核心，數據傳輸協議(yì)爲TCP／IP，通(tōng)信網絡數據吞吐率爲100 Mb／S。控制中心操作站采用(yòng)雙機冗餘熱(rè)備工作方式，任何一台計算(suàn)機故障，不會影(yǐng)響系統的(de)正常運行，保證系統的(de)高(gāo)可(kě)用(yòng)性。工程師可(kě)進行上下(xià)位軟件編程及調試。該層完成系統的(de)數據分(fēn)析、監測、控制、通(tōng)信及管理(lǐ)調度等功能，顯示鋼壩閘工作過程中的(de)工藝參數、電氣參數、設備運行狀态(工作／停止／故障)和(hé)閘門開度等。
第二層爲現地控制層。以施耐德M340平台爲控制核心，主要完成對(duì)現場(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(yòng)TCP/IP網絡以及環形拓撲結構，可(kě)以以單模光(guāng)纖爲通(tōng)信介質，通(tōng)過以太環網交換機構成帶寬爲100Mb/S的(de)工業以太網絡，實現控制信号的(de)高(gāo)速傳輸。
第三層爲設備層。利用(yòng)M340 PLC上MB數據傳輸接口對(duì)控制櫃中的(de)電機起動器和(hé)其他(tā)智能儀器進行多(duō)點數據傳輸。這(zhè)種不用(yòng)傳統I/O模塊而直接采用(yòng)總線電纜連接的(de)數據傳輸方式，在實現現場(chǎng)離散設備和(hé)PLC之間的(de)數據數字化(huà)傳輸的(de)同時(shí)，将成本費用(yòng)減少到最小。這(zhè)種用(yòng)于底層設備的(de)低成本、高(gāo)效率信息集成模式，已經逐漸成爲控制領域的(de)主流。
系統設計依據
GB3453 數據通(tōng)信基本型控制規程;
IEEE802.3 網絡技術标準;
DL478-92 靜态繼電保護及安全自動裝置通(tōng)用(yòng)技術條件;
DL/T578-95 水(shuǐ)電廠計算(suàn)機監控系統的(de)技術條件;
JB/T5234 工業控制計算(suàn)機系統驗收大(dà)綱;
GB7260 不間斷電源設備;
IEC國際電工技術委員(yuán)會标準;
ISO國際标準化(huà)協會标準;
IEEE電氣和(hé)電子工程師協會标準;
IPCEA絕緣電力電纜工程師協會;
CCIR國際無線電咨詢委員(yuán)會标準;
當各标準不一緻時(shí)，以标準高(gāo)的(de)爲準。
系統設計
鋼壩閘自動化(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；
運行組态工藝：
1、設備運行組态工藝展示，顯示鋼壩閘工作過程中的(de)工藝參數、電氣參數、設備運行狀态(工作／停止／故障)和(hé)閘門開度；
2、雷達液位計自動控制鋼壩閘閥門啓閉，當液位高(gāo)于系統設定上限，數據命令下(xià)發“開閥”操作；當液位低于系統設定下(xià)限，數據命令下(xià)發“關閥”操作；
3、手動命令下(xià)發（遠(yuǎn)程手動命令、現地手動命令）；
智能預警：顯示設備上下(xià)線故障報警，水(shuǐ)位、流量、流速等運行數據預警；
數據統計分(fēn)析：可(kě)實現整點報表、每日報表、曆史報表、報警記錄、數據對(duì)比，具有數據監測、統計、分(fēn)析功能，可(kě)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、設備上下(xià)線時(shí)間、設備參數、網關接入信息。