文档介绍：略谈PLC在桥闸自动控制中的应用
略谈PLC在桥闸自动控制中的应用
【摘要】:桥闸是水利建设最重要的一环,桥闸对大江大河及其流域起着防洪、排涝、抗旱、灌溉和航运的作用,是关系国计民生的重要设施,可见桥闸的好坏直接影响中国水利的兴亡。本文就PLC在桥闸自动控制中的应用进行了分析。
【关键词】:节制闸;自动控制;PLC
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
一、PLC的概念
PLC通俗来讲就是可编程控制单元的缩写。依据用户所编写程序的命令要求工作,根据PLC中的CPU顺序扫描各个输入点状态处理数据,最后向各输出点发出相应的控制信号或数据。PLC系统的接线量非常小,因为它只有输入端和输出端采用实际接线,其他内部的线路都已经通过程序关联起来,在工作时PLC运行存储在其内部存储器之中的程序,如果控制要求有所变化,只要修改存储器中的控制程序,就可以完成改变而不用去变动接线,充分体现了控制的灵活性、通用性和广泛性。
PLC是一种广泛应用于工业生产控制的智能模块单元,其结构包含以下几个方面:电源、CPU、功能模块以及通信模块。PLC的电源在整个系统中起着举足轻重的作用,当电源出现问题时整个系统都将无法工作,所以说PLC的供应商对电源的制作是非常重视的,一般电压在一点范围内波动,而且电源要能和交流电网有效融合。CPU是整个系统的大脑,它控制着整个系统数据的处理,可以判断系统状态,将寄存器的数据传到对应的输出装置或者其他寄存器。功能模块主要包括计数以及定位等功能模块。通信模块的工作过程一般分为三个阶段,输入采样阶段、用户程序执行阶段以及输出刷新阶段。三阶段紧密衔接,相互照应。
二、PLC的系统结构
桥闸自动控制系统采用环形总线分布式控制模式,实现对闸门的远程集中控制。系统最高层为上位监控系统,它包括监控计算机、管理计算机、服务器以及连接他们的网络系统,实现各计算机之间的通讯。控制层内由一台PLC可编程控制器来完成,模块间通过InterBus总线方式通讯,实现对闸门的开启高度、闸前水位、流量等数据的实时采集,然后将采集数据经以太网传输给上位监控计算机,输出模块则控制闸门的启闭动作。最低层为现场设备,保留现场设备原有的手动操作启闭机功能,同时增设远程接口控制电气回路,接受PLC桥闸自动控制系统的命令并动作。
三、系统主要功能
1、数据采集
数据采集单元主要收集闸位计、水位计、或者流量计等设备上传的采集变量,根据通信协议进而分析得出确切数据,包括启闭机运行参数、各种环境参数以及设备状态等。
(1)启闭机运行参数为闸门的上升或下降状态、运行上下限位情况、闸门开启高度、闸门荷重等。闸门的运行限位和开启高度情况由闸位计输入模块采集,上升或下降状态由PLC从闸位计处得到的闸位数据比对得出、闸门荷重由荷重传感器采集,各种数据经由PLC模块处理或者直接上传给上位控制计算机。
(2)动力系统参数为断路器状态、控制电压、启闭机电流、电机过载情况、相序情况等。桥闸自动控制系统设计采用中间继电器、电压变送器、电流变送器、过载继电器和相序保护器等在适当的位置安装,由PLC采集并处理。
(3)环境参数为闸前水位、闸后水位、闸室(启闭机房)温度、湿度等。理想情况下桥闸自动控制系统设计在闸前、闸后分别安装一台超声波水位计,闸室安装温湿