快速闸门自动化控制
基于开放式软PLC和CAN总线的快速闸门控制系统
（ ． 昌工程学院机械与动力工程 系， １南 江西南 昌 ３０ ２ ； ． 西省 东津发 电有限责任公司 ， 西永修 ３０９２ 江 江 ３２Ｏ ） ３４Ｏ
摘要 ： 在分析 水电站快速 闸门的几种控制模 式的基础 上 ， 出了一种基 于开放 式软 ＰＥ和 Ｃ Ｎ总线的快速 闸 门控制 提 Ｉ Ａ
ｄ ｅ ｆ ｎ． ｕａｏ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｓｆ Ｉ２ Ｃ Ｎ ｅ － ｕ ； ｌｉｅ Ｉ ｔｍｅ ． ｙ ｗｏ ｄ ：ｏｔ ／ ； Ａ ｆ ｄ ｂ ｓ ｓ ｃ ；ｎ ｅ ｔ Ｐ ｌ ｉ ｕ
０ 引言
能。软 Ｐ Ｃ兼有硬 ＰＥ与 Ｐ Ｌ Ｉ ｃ同样 的功能 【 。 卜 １ 快速闸 门控制 系统设计 １ １ 快速 闸门控 制系统组成 ．
关 键 词 ： Ｐ Ｃ Ｃ Ｎ总 线 ； 速 闸 门 ； ｔ ｔ 软 Ｌ；Ａ 快 Ｉｅ ｎ ｍｅ
中图分类号 ：Ｐ２ Ｔ ３３
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：０２ ８ １２ｏ ）６ ０ １ ０ １０ —１４ （ｏ７ ｏ —０３ — ２
Ｍ ｏ ｉ ｒ Ｓ ｓｅ ｏ ｌｉｅＢａ ｅ ｎ Ｏｐ ｎ Ｓ ｆ ｎ ｔ ｙ ｔｍ ｆ Ｓｕ ｃ ｓ ｄ ｏ ｅ ｏ ｔＰＬＣ ｎ ｏ ａ ｄ ＣＡＮ ｉ ｄ ｂ ｓ Ｆｌ － ｕ ｅ
ｈ ｓ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｆ ｅｗ ｒ ，ｎｅｌ ｅ ｔ ｉｔｇ ａ ｏ Ｔ ｅｃ ｎｒｌ ｄ ｍａ 罐ｒ ｉ ｃ ｒ ｏａｅ ｏ ｍ ｖ ｇｓ ｔ ａ ａ ｔｒ ｎ ａ ｕ ｅ ｌ ａｅ ａ ｄ ｄｓ ａ ｈ ｒｃｅ ｉ ｃｏ ｎ ｔ ｏｋ ｉｔｌ ｇ ｎ ， ｅ ｒｔ ｎ． ｏ ｔ ｎ ｅ ｎ ｏｐ ｒｔ ｏ ｉ ａ ｅｐ ｒｍｅｅ ｅ ｓ ｒ ，ｏ ｌ ｉ— ｓ ｉ ｉ ｎ ｉ ｈ ｏ ａ ｎ ｆ ｎ ｔ ｒ ｃ ｎ ｔｎ ｅ ｂ ｏ ｒｍ ｎｔｒａ ｄ ｃ ｎｒ １ Ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｒｆｒ ｃ ｎｃ ｅ ｓ１ ｒ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｔｅ ｗ ｔｒ ｏ ｅ ’ ｖ ｌ ａ ｔｍ ｉａ ｏ ｒ — ａ ｃ ｒｗｅ ｉ ｏ ｏ ｔ ． ｄ ｅ ｓｔ ａｔ ｈ ｉ ｎ１ ｅ ｆ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｗ ｒ Ｓｌ ｅ ｕｏ ａ ｚｆ ｎ ｐ ｏ ｏ ｎ ｏ ｈ ｅ ｏ ｅ ． ｏ ｔ Ｙ ｈ ｆ ｏ ｅ ｐ ｅ ｏ ｆ ｉ
闸门自动化监控系统概述
闸门自动化监控系统应用领域:水利水库灌区河道干渠明渠供水渠的闸门现地控制与闸门远程控制。
传统电动闸门的升降,往往在简易电力箱内采用开关按钮直控接触器的方式,无法对闸门的开启高度进行测量,也不能判断闸门板当前的运行状态,更不具有计算机化控制,或者远程控制接口,此类闸门的控制手段无法做到精确的闸门板定位,由于闸门底部淤泥等情况复杂,易造成螺杆顶弯变形,甚至破坏启闭机,不能继续工作,影响水利系统的业务运行。
山东亿捷网络科技有限公司的闸门自动化控制系统,以“无人值守”为设计原则,采用SCADA系统结构,通过传感技术、自动化控制技术、计算机软硬件技术、网络通信技术等,为用户提供了一套既可现地对闸门进行控制,也可远程通过计算机进行闸门启闭的自动化控制系统,该闸控系统可接入渠道水位信号、流量信号,或现场视频信号等,能够将水位、流量、视频画面等与闸控系统集中显示在一个软件画面中,使得远方操作更加可视,达到无人值守、统一调度的目标。
闸门自动化监控系统由以下两部分组成:1、现地控制屏。
2、远程监控软件。
1、现地控制屏。
现地控制屏,主要由逻辑控制部分(PLC)、执行部分(电机保护器、相序保护器、过载保护器、交流接触器、闸位计、电压变送器、电流变送器等)、通信部分(以太网接口、无线GPRS接口、RS485接口等)共三部分,组成了一套工业级高可靠的闸门自动化控制系统。
现地控制系统支持螺杆式、卷扬式、斜拉式等闸门类型,无论单孔还就是多孔闸门均可接入到系统中来。
同时,考虑闸室一般地处偏远,系统除支持有线网络外,可选择微波或GPRS或超短波等无线方式进行远程控制。
同时现地控制系统配置了一面触摸屏,图形化的人机界面,模拟现场闸门的状态,使得操作更简单,更准确。
闸控现地触摸屏画面在大多的闸控系统中,由于闸门底部淤泥或杂物等原因,闸门板的下降控制过程相对比较复杂,北京信方鸿科技有限公司所推出的闸门控制系统具有智能判断能力,采用高精度旋转编码器,对闸门的上升、下降速度进行精确测量,当闸门在低速或高速状态下,立即切断电机电源,并发出告警,保证运行安全。
PLC在闸门的自动化控制
PLC在闸门的自动化控制自动化控制系统在各个行业中起着至关重要的作用，其中PLC（可编程逻辑控制器）在闸门的自动化控制中发挥着重要的作用。
本文将详细介绍PLC在闸门自动化控制中的标准格式。
一、引言闸门是一种用于控制水流、液体或者气体流量的设备。
传统的闸门控制方式通常依赖于人工操作，效率低下且容易浮现人为错误。
而PLC作为一种高性能、可靠性强的控制设备，可以实现闸门的自动化控制，提高生产效率和安全性。
二、PLC在闸门自动化控制中的应用1. 信号采集与处理PLC可以通过传感器采集到闸门所需的各种信号，如水位、流量、压力等。
通过对这些信号进行处理和分析，PLC可以实时监控闸门的状态，并根据预设的控制逻辑进行相应的操作。
2. 逻辑控制PLC通过编程实现闸门的逻辑控制。
例如，当水位超过设定值时，PLC可以自动打开闸门，控制水流的流量；当水位低于设定值时，PLC可以自动关闭闸门，防止水流外溢。
3. 远程监控与控制PLC可以与上位机或者远程监控系统进行通信，实现对闸门的远程监控和控制。
通过上位机的界面，操作人员可以实时查看闸门的状态、参数和报警信息，并进行相应的远程控制操作。
4. 故障诊断与报警PLC可以对闸门进行故障诊断，并在浮现异常情况时发出相应的报警信号。
例如，当闸门浮现阻塞或者损坏时，PLC可以自动住手闸门的运行，并通过报警器或者通知上位机发送警报信息，提醒操作人员及时处理。
三、PLC在闸门自动化控制中的设计要点1. 硬件选型选择适合闸门控制的PLC硬件设备，包括CPU、输入输出模块、通信模块等。
根据闸门的规模和控制需求，确定PLC的性能指标和扩展能力。
2. 编程设计根据闸门的控制逻辑和功能需求，进行PLC的编程设计。
包括输入信号的采集和处理、逻辑控制的实现、输出信号的控制和保护等。
编程要符合国际标准，保证程序的可读性和可维护性。
3. 通信接口设计如果需要实现远程监控和控制，需要设计PLC与上位机或者远程监控系统之间的通信接口。
PLC在闸门的自动化控制
PLC在闸门的自动化控制一、概述本文将详细介绍PLC（可编程逻辑控制器）在闸门的自动化控制中的应用。
闸门的自动化控制是指利用PLC来实现对闸门的开关、位置检测、状态监控等功能的自动化控制系统。
通过PLC的编程，可以实现对闸门的精确控制，提高工作效率和安全性。
二、闸门自动化控制系统的组成1. PLC：作为控制中心，负责接收输入信号、进行逻辑运算、控制输出信号，实现对闸门的自动化控制。
2. 传感器：包括位置传感器、压力传感器等，用于监测闸门的位置、状态和工作环境的参数。
3. 执行机构：包括电动机、液压缸等，用于实现对闸门的开关操作。
4. 人机界面：用于操作和监控系统，包括触摸屏、按钮等。
5. 通信模块：可选组件，用于与其他设备进行数据交互和远程监控。
三、PLC在闸门自动化控制中的应用1. 闸门的开关控制：通过PLC编程，可以实现对闸门的精确开关控制。
根据输入信号（如按钮按下、传感器检测到的位置等），PLC可以判断闸门的当前状态，并控制执行机构（如电动机、液压缸）实现闸门的开关操作。
2. 闸门位置检测：利用位置传感器等设备，PLC可以实时监测闸门的位置信息。
通过编程，可以设置闸门的开启和关闭位置，并在达到目标位置时自动停止执行机构的运动，确保闸门的准确控制。
3. 闸门状态监控：PLC可以通过读取传感器的信号，实时监测闸门的工作状态。
例如，通过压力传感器检测液压缸的压力，判断闸门是否正常工作；通过温度传感器检测闸门周围的温度，判断是否存在过热的风险等。
4. 报警与故障处理：PLC可以根据设定的逻辑条件，监测闸门的工作状态，并在出现异常情况时触发报警。
例如，当闸门超过设定的运行时间、温度超过安全范围或传感器故障时，PLC可以通过报警灯、声音等方式提醒操作员，并记录故障信息以便后续处理。
5. 数据记录与统计：PLC可以通过与其他设备或系统的通信，实现数据的记录和统计。
例如，可以记录闸门的开关次数、工作时间等信息，用于维护和优化闸门的使用。
闸门综合自动化监控系统
闸门综合自动化监控系统闸门综合自动化监控系统是一种集成了自动化、监控、数据分析等功能的系统，广泛应用于水利工程、水电站、水闸等领域。
本文将从系统概述、功能特点、应用场景、优势和发展趋势等方面展开介绍。
一、系统概述1.1 系统组成：闸门综合自动化监控系统由监测设备、控制设备、数据采集设备、通信设备和人机界面等组成。
1.2 系统原理：系统通过监测设备采集实时数据，经过控制设备处理后实现对闸门的自动控制，同时数据通过通信设备传输到监控中心进行分析和监测。
1.3 系统架构：系统采用分布式架构，实现了设备之间的互联互通，保证了系统的稳定性和可靠性。
二、功能特点2.1 实时监测：系统能够实时监测闸门的开启程度、水位、流量等参数，保证了对水利工程的及时控制。
2.2 远程控制：系统支持远程控制功能，操作人员可以通过远程终端对闸门进行控制，提高了工作效率。
2.3 数据分析：系统可以对历史数据进行分析，为水利工程的管理和决策提供重要参考依据。
三、应用场景3.1 水利工程：闸门综合自动化监控系统广泛应用于水库、水电站等水利工程，实现了对水资源的有效管理和利用。
3.2 水闸：系统在水闸的控制和监测方面发挥了重要作用，确保了水流的畅通和安全。
3.3 河流治理：系统可以监测河流水位、水质等参数，为河流治理提供了重要数据支持。
四、优势4.1 提高效率：系统实现了自动化控制，减少了人工干预，提高了工作效率。
4.2 提升安全性：系统能够实时监测水位变化等情况，及时发现问题并采取措施，提升了水利工程的安全性。
4.3 降低成本：系统的自动化功能减少了人力成本，提高了设备的利用率，降低了运营成本。
五、发展趋势5.1 人工智能：未来的闸门综合自动化监控系统将更加智能化，引入人工智能技术，实现更精准的控制和监测。
5.2 大数据分析：系统将更加注重对数据的分析和挖掘，为水利工程管理提供更多有益信息。
5.3 互联网化：系统将更加与互联网技术结合，实现远程监控、数据共享等功能，提升系统的整体效能。
《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
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精选PPT
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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。
PLC在闸门的自动化控制
PLC在闸门的自动化控制自动化控制系统在各个工业领域起着至关重要的作用，特殊是在水利工程中，闸门的自动化控制是保障水利工程安全运行的关键环节。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的控制设备，广泛应用于闸门的自动化控制系统中。
一、引言闸门是水利工程中常见的控制装置，用于调节水流、控制水位和防洪。
传统的手动操作闸门存在人为操作不许确、响应速度慢等问题，而PLC的应用可以实现闸门的自动化控制，提高控制的精度和可靠性。
二、PLC在闸门控制中的应用1. 控制系统架构闸门自动化控制系统普通由传感器、执行器、PLC控制器和人机界面组成。
传感器用于监测水位、流量等参数，将信号传输给PLC控制器；PLC控制器根据接收到的信号进行逻辑判断和控制操作，并通过执行器控制闸门的开闭；人机界面用于显示和操作控制系统。
2. 信号采集与处理PLC控制器通过连接传感器采集水位、流量等信号，并将信号进行处理。
例如，通过水位传感器采集到的信号，可以判断当前水位是否超过设定值，从而控制闸门的开闭。
PLC控制器还可以对信号进行滤波、放大等处理，提高系统的稳定性和抗干扰能力。
3. 逻辑控制PLC控制器根据预设的逻辑程序进行控制操作。
例如，当水位超过设定值时，PLC控制器会自动启动执行器，使闸门关闭；当水位低于设定值时，PLC控制器会自动启动执行器，使闸门打开。
通过编写逻辑程序，可以实现闸门的自动控制和保护功能。
4. 故障诊断与报警PLC控制器具有故障诊断和报警功能，可以实时监测系统的运行状态。
当闸门浮现异常情况时，PLC控制器会发出报警信号，并通过人机界面显示故障信息，方便操作人员及时处理。
三、PLC在闸门控制中的优势1. 精确控制PLC控制器具有高精度的控制能力，可以根据实际需求进行精确的控制操作。
通过编写逻辑程序，可以实现闸门的精确开闭控制，提高水利工程的运行效率和安全性。
2. 高可靠性PLC控制器采用可靠的硬件和软件结构，具有较高的抗干扰能力和稳定性。
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快速闸门自动化控制
引言概述：
快速闸门自动化控制是现代工业领域中重要的一项技术。
通过自动化控制系统，可以实现闸门的快速响应、精确控制，提高生产效率和安全性。
本文将从四个方面详细阐述快速闸门自动化控制的相关内容。
一、快速闸门自动化控制的原理与优势
1.1 快速响应能力：快速闸门自动化控制系统能够实现毫秒级的响应时间，快速打开或者关闭闸门，确保生产线的连续性和效率。
1.2 精确控制能力：通过传感器和控制算法，快速闸门自动化控制系统能够实现对闸门位置、速度、力度等参数的精确控制，提高生产过程的稳定性和质量。
1.3 安全性提升：快速闸门自动化控制系统可以通过安全传感器和逻辑控制，实现对闸门周围环境的实时监测和判断，确保工人的安全。
二、快速闸门自动化控制的关键技术
2.1 传感技术：快速闸门自动化控制系统需要使用高精度的位置、速度、力度等传感器，实时获取闸门的状态信息。
2.2 控制算法：快速闸门自动化控制系统需要设计合理的控制算法，根据传感器反馈的信息，实现对闸门位置、速度、力度等参数的精确控制。
2.3 通信技术：快速闸门自动化控制系统可以通过与上位机或者其他设备的通信，实现对闸门的远程监控和控制，提高生产线的智能化水平。
三、快速闸门自动化控制的应用领域
3.1 工业生产线：快速闸门自动化控制系统可以应用于各类工业生产线，如汽车创造、食品加工等领域，提高生产效率和质量。
3.2 物流仓储：快速闸门自动化控制系统可以应用于物流仓储场所的货物出入口，快速打开或者关闭闸门，提高物流效率。
3.3 公共交通：快速闸门自动化控制系统可以应用于地铁、火车站等公共交通场所的进出口，实现快速通行和安全控制。
四、快速闸门自动化控制的发展趋势
4.1 智能化发展：快速闸门自动化控制系统将越来越智能化，通过人工智能、机器学习等技术，实现对闸门控制的自动优化和智能决策。
4.2 数据化管理：快速闸门自动化控制系统将通过数据采集和分析，实现对生产过程的数据化管理，提高生产效率和质量。
4.3 网络化应用：快速闸门自动化控制系统将与其他设备和系统进行网络化连接，实现信息共享和协同控制，提高整体生产线的效率。
总结：
快速闸门自动化控制技术的应用范围广泛，可以提高生产效率、质量和安全性。
随着技术的不断发展，快速闸门自动化控制系统将越来越智能化、数据化和网络化，为工业生产和物流运输等领域带来更多的便利和效益。