【课件】闸门自动控制系统ppt
浅析淠史杭灌区闸门自动化控制系统
现计 算机智 ￣Ｓ Ａ 系统对 闸门的 自动 化控制 。 Ｃ ＤＡ 淠 史杭灌 区闸 门监 控系 统 由现地启 闭机 房（ 级 ）闸门 Ｉ 、 监 控 站（Ⅱ级 ） 中央 调度 管 理控 制站 ３ 部分 组 成 ， 和 个 同时 安装 监 控 系统 软件 并按 照一 定 的控 制方 式来 完 成监 视 和
网通 讯 。 闸门监 控站 和 中央调度 管理 控制 站之 间 ， 通过 ２ Ｍ 专用数据 通道实现 信息传递 。
１ 现 地 启 闭机 房 （ 级 ） Ｉ
启 闭机房 控制系统 由Ｐ Ｃ Ｌ 控制 器 、 摸操作屏 Ｏ 、 触 Ｐ 闸门 位 置检 测设备 、 下游水 位检 测设备 、 上 电气控 制柜 、 电源及
关键词 ： 闸门监视 ； 自动化控 制； 系统； 淠史杭灌 区 中图分类号Ｔ ６ ８ Ｖ ６ ． ３ 文献标识码 Ｂ 文章编 号１ ０— １（ ０ ）１ － ３ ０ ３ ７ ７ ０ ７ ３ ２１ ０ ２ — ０ ２ ０
随着计 算机及 网络技术 的迅速发展 ， 息技术在 工业 、 信 农业 等各个 领域 中的应 用 日益 增强 ， 大地 提高 了生产效 极
操 作 员 面板（ Ｐ） Ｏ 安装 在Ｐ Ｃ Ｌ 控制 柜正 面 。 主要 显示 设
作者 简介： 舒文武（ ９ ３ ， ， １ ７ 一） 安徽霍 山人 ， 男 本科 ， 工程师 ， 从事 计算机及 网络管理工 作。
收稿 日 ： ０ ０ ０ — ７ 期 ２ １— ５ １
（ 上接 １ １ 周 密 部署 防火 体系 。 ４ 页） 实行 “ 乡领 导 干部 管 片 、
水利生产 中的应用 。 淠 史杭 灌 区闸 门监视 和 自动化 控制 系统（ 称监 控系 简 统 ） 是一 个 可 进 行 中央 数 据采 集 、 视 和控 制 的 ， 数 字 监 集 化、 分布式 数据采 集 ， 分层 数据传 输 ， 多种 显示方 式等 功能
闸门控制系统
5 闸门控制系统5.1系统设计要求投标单位应到各电闸进行实地调研，结合当地的实际情况和现代信息技术，利用先进的硬件设备和软件系统，提高闸门监控自动化控制水平，确保泄水建筑物的安全及泄水调度的准确性、及时性，以增强抗灾能力。
拟采用可编程控制器（PLC）作为主要控制设备，并建立视频图像监视系统，作为辅助闸门监控的一个手段。
5.2系统工作范围本系统工作范围包括：控制涵闸2孔平板闸门。
采集各孔闸门位置及状态信号、上下游水位信号。
与上级系统联网，支持上级远程控制与调度。
涵闸至上级网络通信。
（现场已提供与计算机网络连接的RJ45接口）系统监控内容通过监测闸上闸下水位，并依据控制中心的调度方案，控制闸门的启闭。
基本的输入/输出信号和报警信号见下表：输入/输出信号统计闸门监控系统报警信号统计5.3系统总体结构考虑到涵闸2孔闸门和启闭机分组监控的特点，方案要求设计一套以可编程控制器（PLC）为主控设备并配置手动操作与执行设备组成的分层分布式计算机监控系统，建议该系统由一台上位机和一套现地监控单元组成。
监控信息通过涵闸至上级网络之间传送至上级单位，以便及时了解涵闸的运行状况。
控制中心的控制指令，通过计算机网络传至本地的执行系统，从而对闸门进行启闭控制。
5.4系统的基本组成建议系统由闸门监控子系统和视频监控子系统构成。
闸门监控子系统由一台上位机、一套现地监控单元、现场传感部件和执行机构等设备组成。
现地监控单元采用可编程序控制器（PLC）作为主控设备,在监控单元上有2孔涵闸的手动集中控制与显示，同时保留现场的手动操作。
闸门位置和上下游水位信号的采集采用专用传感器。
建议现场视频监控由2台摄像机、视频监控站等组成。
5.5系统基本功能闸门监控系统功能（1）上位机功能①采集下位机（PLC）系统设备运行实时数据;②动态显示闸门操作过程（具有群控及单机控制功能）;③计算各闸门流量、合计流量;④具有闸门启、闭运行自动记录功能;⑤编制打印运行日志、月志、年统计表;⑥保留系统原手动操作功能;⑦建立实时数据库及历史数据库;⑧具有查询，报警功能;⑨具有良好的中文人机界面。
《闸门自动控制系统》PPT课件
27.12.2020
精选PPT
15
数据采集监视
该系统通过RS232协议与前端PLC通讯，通过即 时的接收PLC返回数据来实时的周期性的采集水位数 据、及闸门开度/开关情况数据。软件会自动检查数据 合法性，并进行分类处理，用户则能够及时、安全、 准确地读取各闸门上的监测数据以及闸门设备的工作 状态。并能根据要求发出监控指令或进行自动存储或 实时显示。
27.12.2020
精选PPT
23
项目完成情况
任务书要求 自动监测被控闸门开度及工况 闸门运行参数、运行状态的监测及记录 自动监测闸门上下游水位 根据操作规程自动控制闸门启闭 具有手动/自动转换功能 生成日报表、月报表、年报表 可定开度自动控制 具有视频监控画面和电视监视前端操作过程功能 具有操作过程记录功能 具有操作过程查询 自动生成闸门运行实时数据库、历史数据库、事件数据库
232/ 485 PLC
现地控 制柜
精选PPT
洞天闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
芙蓉溪闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
5
平政桥闸坝
打印机
232转485 232
单
监控中心
一
闸
485
群
系
模拟量采 集模块
PLC可编程控制器
485通 讯模块
统
图
水 位
显
示
闸
闸
门
门
开
系列低压配电
现
度
与保护器件
27.12.2020
精选PPT
22
系统管理
•1 数据备份
该系统提供了人工和自动进行数据备份的功能。为了 避免出现意外导致的数据损害甚至丢失，该系统提供了 完备的两种备份方式供用户选择。使数据损害降到最低。
《闸门自动控制系统》课件
传感器
1 功能
传感器用于感知和监测闸门操作过程中的各种参数，如位置、速度、压力等。
2 常见类型
常见的传感器类型包括位置传感器、压力传感器和光电传感器等。
3 使用注意事项
在选择和安装传感器时需要考虑环境条件和性能要求，以确保准确可靠的数据采集。
控制模块
功能
控制模块用于接收传感器信号并 进行逻辑处理，控制闸门的运行 和停止。
自动控制系统的实现过程
1
控制过程简介
自动控制系统通过传感器、控制模块和执行机构等组件，实现对闸门的自动化控 制。
2
实现步骤
实现自动控制系统的步骤包括需求分析、系统设计、硬件和软件配置、系统调试 和运行等。
应用范围和前景
应用领域介绍 经济效益分析 技术发展前景展望
闸门自动控制系统广泛应用于水利工程、环境工 程和工业生产等领域。
常见类型
常见的控制模块包括可编程逻辑 控制器（PLC）和单片机控制器 等。
使用注意事项
在安装和编程控制模块时，需要 仔细阅读说明书并按照要求进行 操作。
执行机构
功能
执行机构用于实际控制和操作 闸门的打开、关闭和停止等动 作。
常见类型
常见的执行机构包括电机、液 压缸和气动执行器等。
使用注意事项
在选择和安装执行机构时需要 考虑闸门的大小、重量以及所 需动作的力量和速度等因素。
《闸门自动控制系统》PPT课 件
在这个PPT课件中，我们将介绍闸门自动控制系统的定义、系统组成部分，以 及传感器、控制模块、执行机构等关键组成部分。我们还会介绍实现过程、 应用范围和技术前景。
系统概述
闸门自动控制系统的定义
闸门自动控制系统是一种用于自动控制和管理闸门运行的系统。
闸门运行工培训ppt课件
闸门运行的故障诊断与排除
总结词
熟悉常见的闸门运行故障及排除 方法。
详细描述
闸门运行工需要了解和掌握常见 故障的表现形式和排除方法，如 卡滞、漏水等，以确保闸门正常 运行并降低故障对运行的影响。
闸门运行的安全操作规程
总结词
遵守安全操作规程，确保闸门运行安全。
详细描述
闸门运行工需要了解和遵守安全操作规程，如操作前的准备、操作流程、应急处 理等，以确保自身和设备的安全。同时强调安全意识的重要性，以便在面临紧急 情况时能够迅速应对。
利用水力学原理，通过启闭设备控制闸门开启和关闭，实现水流 的调节和控制。
闸门开启和关闭的调节
根据实际需要，通过启闭设备的操作，可以调节闸门的开启程度， 从而实现对水流的调节。
闸门运行的控制方式
手动控制、电动控制和自动控制。
闸门运行的操作流程
手动控制操作流程
检查→准备→操作→检查→结束；
电动控制操作流程
责任意识
强化员工对工作负责，遇 到问题不推诿，积极解决 。
团队合作
提高员工团队合作能力， 协同完成工作任务。
专业技能的提升
理论知识
掌握闸门运行相关的理论 知识，包括结构、原理、 操作规程等。
实际操作技能
通过模拟演练等方式，提 高员工实际操作技能，确 保安全、准确地进行闸门 运行操作。
故障处理能力
培养员工在遇到故障时， 能够迅速判断并采取有效 措施进行排除。
闸门运行工的职责
根据指令，操作闸门 进行泄洪、调节水位 。
协助完成闸门设备的 日常保养及维护工作 。
定期检查闸门的运转 情况，及时汇报并处 理异常。
闸门运行工的重要性
保障水利工程的正常运行，满 足泄洪、调节水位等需求。
《机械原理课程设计》用于开关门的装置机械自动闸门
《机械原理课程设计》用于开关门的装置机械自动闸门摘要：随着社会的发展，人们在生活和工作中，对门体的需求越来越多，自动门已经被广泛应用在各个场所，如医院、学校、商店等。
自动门具有方便实用、安全可靠等优点。
自动门在社会的各个领域应用十分广泛，然而现有的自动门在运行中却存在着很多问题，主要表现在以下几个方面：目前用于自动门运行的动力主要是用电驱动，电动驱动的缺点是存在着启动和停止时的噪音大、结构复杂、安装维修费用高等问题。
本文研究了一种纯靠重力驱动的机械自动门，能够在没有电力的情况下通过铰链连接，重力传动使双摇杆式门实现门禁系统的功能，该门能在没有电力输出的情况下完成门的开关与闭合，大大减少了如普通电动驱动门在运行过程中的噪音产生，提高了车辆出入的便捷性，结构简单，解决了普通电动驱动自动门安装维修费用高的问题。
关键词：自动、重力驱动、双摇杆式引言机械自动门是一种广泛应用于各种建筑物的门禁系统，其工作原理是通过机械传动和控制系统实现门的自动开启和关闭。
自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。
自动门行业发展已日渐成熟，自动门是指：可以将人或车接近门的动作(或将某种入门授权)识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人或车离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
自动门分为：旋转门、弧形门、平移门、紧急疏散平移门、平开门、折叠门、快速门等多种类别。
一些中小型建筑及服务机构，如便利店、零售店、小饭店越来越多的行业开始采用这种便利性的自动门，从而引领企业为中低端自动门市场提供了广泛的需求。
分应用来看，全球自动门控制器主要应用于推拉门、两翼旋转门、三四翼旋转门以及其他门中，目前在自动门控制器的需求中，占比最大的是推拉门，占比47%;其次是两翼旋转门，占比27%;三四翼旋转门占比为20%，居第三位。
从目前市场情况看，自动门产品还主要应用于经济发达的东部及东南沿海地区。
阀门的种类及原理ppt课件
5
3、按阀体材料分类 (1) 非金属材料阀门 如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、
蝶阀
32
蝶阀传动机构
33
蝶阀传动机构损坏的涡轮
34
2.5 球阀 球阀是由旋塞阀演变而来。
它具有相同的旋转90度的 动作，不同的是旋塞体是 球体，有圆形通孔或通道 通过其轴线。当球旋转90 度时，在进、出口处应全 部呈现球面，从而截断流 动。
35
球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩 就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供 了阻力很小、直通的流道。球阀最适宜直接做开 闭使用，但也能作节流和控制流量之用。球阀的 主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适 用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而 且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧 化氢、甲烷、乙烯、树脂等。球阀阀体可以是整 体的，也可以是组合式的。
的分配阀和疏水阀等。 5、安全阀类： 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。
4
二、按主要参数分类
1、按压力分类 (1) 真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门。 (2) 低压阀 公称压力PN<1.6MPa的阀门。 (3) 中压阀 公称压力PN<2.5~6.4Mpa的阀门。 (4) 高压阀 公称压力PN10.0~80.0Mpa的阀门。 (5) 超高压阀 公称压力PN≥100Mpa的阀门。
C－1603 160LC－192上游阀阀板
13
PLC在闸门的自动化控制
PLC在闸门的自动化控制一、引言随着工业自动化技术的快速发展，可编程逻辑控制器（PLC）的应用日益广泛。
在水利工程中，闸门的自动化控制对于提高效率、减少人力成本和增强安全性具有重要意义。
本文将深入探讨PLC在闸门自动化控制中的应用，以期为相关领域提供参考和启示。
二、PLC在闸门控制中的应用背景传统闸门控制的局限性：传统的闸门控制方式通常依赖于人工操作，这不仅效率低下，而且在某些极端情况下可能带来安全隐患。
自动化需求增长：随着工业4.0和智能制造的推进，闸门的自动化控制需求显著增加，以适应现代化水利工程的高效运作。
PLC技术的优势：PLC作为一种通用工业自动化控制器，具有高可靠性、灵活性和易扩展性，为闸门自动化控制提供了理想的技术解决方案。
三、PLC的工作原理与选型PLC工作原理简介：PLC基于存储程序的概念，通过输入信号的读取、程序逻辑的执行和输出信号的生成实现对外部设备的控制。
PLC的选型依据：在选择适合闸门控制的PLC时，应考虑其处理速度、输入输出模块、内存容量、通讯接口以及是否支持所需的编程软件等因素。
四、闸门自动化控制系统的设计系统总体架构：闸门自动化控制系统通常由PLC、传感器、执行器、人机界面等部分组成。
输入输出设计：根据闸门控制的实际需求，合理配置输入输出模块，确保系统能够准确接收和输出信号。
通讯协议选择：根据现场实际需要，选择合适的通讯协议，如Modbus、Profinet等，实现PLC与各设备间的数据传输与控制。
软件编程与算法设计：依据系统需求，利用合适的编程语言对PLC进行编程，实现逻辑控制和算法优化。
五、系统调试与优化系统调试步骤：首先对硬件进行调试，确保各设备正常工作；然后进行软件调试，检查程序逻辑和功能是否符合设计要求；最后进行联调，确保整个系统协调工作。
性能优化方法：通过调整程序算法、优化硬件配置和提高系统稳定性等手段，不断改善系统的性能。
六、PLC在闸门控制中的优势与局限优势分析：PLC在闸门控制中表现出高可靠性、强大的数据处理能力和灵活的扩展性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
12022/3/22
南河闸坝闸门控制系统示意图（现）
1号闸门的光 电编码器1和2
2号闸门的光 电编码器1和2
3号闸门的光 电编码器1和2
4号闸门的光 电编码器1和2
左右
1号闸门开度 上下下 限 限 滑 24V
3号闸门开度 智能控制仪
4号闸门开度 智能控制仪
开关电源1 开关电源2
机 柜
电机及抱刹 热继电器 接触器 接触器
空气开关
72022/3/22
紧急停止 控制方式选择 按钮指示灯
开关电源
光电编码器
逻 闸门开度仪
辑 图 A/D转换 PLC可编程控制器
水位计
DI AI DO 通讯 高压
中间继电器 上限位 下限位
380V
监控 中心 主机
485
通讯模块
8
项目研制过程简述
2022/3/22
9
项目的实施内容及其实现
1. 现地控制单元 2. 上位机管理软件
2022/3/22
02022/3/22
现地控制单元
现地控制单元采用PLC完成对闸门的逻辑控制，PLC首先从闸门现有的参 数，如闸位、机械上/下限位、电子上/下限位、按钮输入、闸门是否有运行 机械故障报警等判断现有的工况，然后通过控制指令和逻辑运算使闸门完成 操作，在软件上考虑闸门上升、下降时的逻辑互锁和反向延时以防止闸、阀 的机械和电气冲击，上升、下降时左右的闸位高度是否达到纠偏要求，是否 超差等，所有这一切都通过PLC内的梯形图软件编程来实现。闸门测控仪根据 从安装在闸门两端的光电闸门开度传感器传来的闸位信号，判断闸门现在的 实际位置与状态，如是否已到指定位置、左右是否超偏、闸门上/下限位置、 是否正在运行等。然后，根据面板操作设定及按钮操作或监控中心闸门监控 计算机运行指示给PLC发出运行、到位、停止、自动纠偏和限位停车等指令。 PLC这些功能由硬件和程序软件来实现。所有PLC通过RS-485总线通讯接口与 监控中心闸门监控计算机构成一主多从结构的通讯系统，完成上位机发出的 采集和控制指令。监控中心计算机通过应用软件直接监控，监测闸、阀的状 态、并控制闸、阀到设定开度；现地控制柜中的测控仪和PLC直接控制闸阀， 并响应上位机的控制命令、采集命令，组成分布式系统，共同完成闸门的监 控。
闸门自动化监控综合管理系统主要是通过计算机监控系统检测所 到达闸门的上\下游水位、上游流域的来水流量、库区的库容、闸门 荷重、闸门启闭状态与开度、图像信息自动化采集与传输，达到能 够在监控中心远程控制闸门启闭以及闸门手自动控制；并通过实时 图像监测可以直观了解闸门的运行工况以及周边环境。通过闸门开 度仪实时采集闸门的开度，通过闸门荷重仪实时采集闸门荷重。操 作员通过该软件系统直接控制闸门，提高了自动化控制程度，并减 少了闸门动作过程中的人工误差。结合远程图像监控系统，将闸门 现场的图像信息和数据信息在同一操作界面上直观的显示出来，互 为印证。完成了在操作界面上的所见即所得，所得即所见的双重保 证。通过设置上限水位或下限水位，可选择多种方式有效的提示操 作员，操作员可在此时进行自主的操作。
1
数据采集、现场控制和图像处理综合平 台管理系统
研制总结报告
四川九洲应用电子系统有限责任公司
22022/3/22
摘要
• 项目概述 • 项目研制过程简述 • 项目的实施内容及其实现 • 项目完成情况 • 研制中出现的问题及解决措施
3
项目概述
2022/3/2数2 据采集、现场控制综合平台管理系统的开发先以水利行业的 闸门自动控制技术为开发突破口，主要实现对水文信息、闸门工况 参数的采集和现场实时图像的监视及闸门的自动控制系统。
4
项目概述 2022/3/22
该软件系统还有默认的设备报警功能，当设备出现通讯不畅通等 问题时，系统会及时的报警，并提示具体是哪个设备出现了问题， 大大的方便了工作人员的故障查找，为该系统的正常运行提供了保 障。
整个系统采用Borland® C++ Builder6™编写,考虑到数据对该 系统的重要性，我们采用了著名的中量级数据库Microsoft® SQL Server 2000™ 作为数据保障。同时为了方便日后对该系统的扩展， 应用到了Microsoft® 的COM(Component Object Model)技 术。该系统的设计开发过程，严格的按照了详细的开发规范执行。
网络光端机
光纤
光纤
光纤
网络光 端机
网络光 端机
网络光 端机
iMac
客户端
防火墙
闸
门
自
动
控
制
系
统
光纤
示
意
图
网络光 端机
232/ 485 PLC
现地控 制柜
三江闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
南河闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
洞天闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
芙蓉溪闸坝
232/ 485 PLC
闸门开度十路模拟量
模拟量采集模块 两块FX2N-8AD
水位显示仪
电
闸前水位计
压
电
高压380V
流
高压动力开关
表
现地控 制柜
平政桥闸坝
62022/3/22
单 一 闸 群 系 统 图
打印机
232
监控中心
232转485
485
模拟量采 集模块
PLC可编程控制器
485通 讯模块
水
闸
闸
位
门
门
显
开
系列低压配电
现
示
度
与保护器件
地
仪
仪
控
制
闸前 后水 位计
绝对 光电 编码
器
绝对 光电 编码
器
电机、电磁阀及其 它需要控制的设备
项目从2004年10月启动，经过实施前的用户调查、 需求分析，确定总体设计方案；完成现地控制单元 的硬件设计和PLC软件编程与调试、闸门控制系统 的软件编程与调试、系统联调等工作。项目完成后 与水利局协商，同意在绵阳市南河大坝建立闸门自 动控制和在三江大坝完成水情信息采集的试验系统。 系统自开通以来操作简便、运行可靠，受到水利部 门认可，因此正式签定武都引水枢纽的闸门自动控 制系统。
52022/3/22
系 统 图
管 理 / 控 制 工 作 站
光纤
网络光 端机
双机热 备份
网络服务器
数据服 务器兼 工作站
内部网
Ethernet
激光打 印机
网络交换机
C 7 8 9 101112
A 12 34 56
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x