試述水閘自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用

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1、試述水閘自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用　　摘要：隨著人們生活用水的提高，以及工業(yè)農(nóng)業(yè)用水量的增加，我們整個社會對水資源的利用提出了越來越高的要求，因此更需要實(shí)現(xiàn)水閘的自動化控制。文章通過介紹系統(tǒng)的組成、功能、工作原理等方面，對水閘自動化控制系統(tǒng)做了簡要闡述。關(guān)鍵詞：水閘；自動化控制系統(tǒng)；以太網(wǎng)中圖分類號：TV66文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對閘站閘門監(jiān)控提出了更高要求,閘門自動化程度的高低直接影響到其經(jīng)濟(jì)效益。通過采用自動化控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)閘門的自動化控制,可提閘站的運(yùn)行響應(yīng)能力,做到及時準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)干、支口流量;可以達(dá)到配水任務(wù)的有效快速的執(zhí)行,克服人工操作帶來的不準(zhǔn)確因素,提高供水的準(zhǔn)

2、確性,以提高灌區(qū)水資源的使用效率;同時大大降低工作人員的勞動強(qiáng)度,提高配水管理水平,充分發(fā)揮水資源的合理化利用,提高灌溉效益,促進(jìn)灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展。由于配水的現(xiàn)代化要求,閘門控制的自動化技術(shù)的引入己成為必然趨勢。1閘體原型觀測自動化控制系統(tǒng)大閘閘體的原型觀測，考慮了沉降、水平位移、分縫和壓力等因素，觀測項(xiàng)目的設(shè)置合理。81.1系統(tǒng)的組成測量系統(tǒng)包括64只GKD型鋼弦式隙水壓力儀，分別布置在觀測斷面即閘中心線、和中心線左、右各一個斷面，以及非觀測斷面的閘墩軸線處。10只TS周邊縫位移計(jì)，分別布置在閘室內(nèi)閘墩分縫處。采用萊卡TCA-2003型全站儀，人工觀測沉降和水平位移。1.2系統(tǒng)功能閘體原型觀測自

3、動系統(tǒng)的建立，是通過計(jì)算機(jī)向各個數(shù)據(jù)采集終端發(fā)出數(shù)據(jù)采集信號，終端在收到信號后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。計(jì)算機(jī)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并形成各種實(shí)用圖表及進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理，系統(tǒng)既可以一次對所有測點(diǎn)進(jìn)行巡測，也可以對單個測點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)測。1.3系統(tǒng)工作原理GKD鋼弦采集終端系統(tǒng)共有64只GKD鋼弦孔隙水壓力儀，因此，需配備7臺GKD鋼弦采集終端。該采集終端與智能振弦讀數(shù)儀器配合使用，可直接測量傳感器產(chǎn)生的頻率信號。GKD鋼弦采集終端的主要功能是在接收計(jì)算機(jī)的測量命令后，控制二次儀表的數(shù)據(jù)采集，并將二次儀表采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、數(shù)據(jù)打包重新編碼后，以RS485格式傳輸?shù)骄C合測控儀。周邊縫位移采集終端采用多組TS型周邊

4、縫位移計(jì)，最多可設(shè)置16只位移計(jì)。該采集終端采用ATMEL8公司的微處理器作為儀器的MCU與計(jì)算通訊，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、轉(zhuǎn)換等。微處理器通過MAXIM公司的模擬電子通道轉(zhuǎn)換開關(guān)，根據(jù)中心站的指令可以輪流采集所有傳感器，也可以采集其中某個測點(diǎn)的數(shù)據(jù)。根據(jù)已有的電壓和周邊縫位移的率定公式，可以計(jì)算出閘體周邊縫的位移。1.4系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的軟件依托Windows32位平臺，采用Visval、Basic6.0系統(tǒng)，本系統(tǒng)簡單易學(xué)，使得系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展更加容易。該軟件采用ODBC技術(shù)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，數(shù)據(jù)庫選擇性能優(yōu)越的SQL、Server7.0。2水閘計(jì)算機(jī)自動化控制系統(tǒng)2.1閘體監(jiān)控與控制提示該子系統(tǒng)由

5、現(xiàn)場操作和遠(yuǎn)程監(jiān)控兩部分組成，現(xiàn)場操作部分通過液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，同時由其通過自帶的以太接口向遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送閘門的實(shí)時狀態(tài)。遠(yuǎn)程監(jiān)控通過浙大中控DCS系統(tǒng)，接收液壓控制系統(tǒng)發(fā)送的實(shí)時數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在中央控制室對閘體狀態(tài)的監(jiān)視。在整個水閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，控制是至關(guān)重要的，它關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全性和先進(jìn)性。根據(jù)要求，水閘自動化控制系統(tǒng)采取現(xiàn)場手動控制運(yùn)行（現(xiàn)場手動控制子系統(tǒng)）、遠(yuǎn)程自動化運(yùn)行（自動化控制子系統(tǒng)）兩種控制方式。每種運(yùn)行方式均以各個控制對象的現(xiàn)場PLC控制柜為起點(diǎn)，8但現(xiàn)場手動控制系統(tǒng)的優(yōu)先級最高，且具有互鎖功能。2.2水文與水情監(jiān)控與分析該子系統(tǒng)通過以太網(wǎng)方式，將JX-300XDCS控

6、制系統(tǒng)與水情數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，上下游水文測量站數(shù)據(jù)可在中央控制室內(nèi)實(shí)時顯示，同時在該子系統(tǒng)內(nèi)對該水文數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析及計(jì)算、作業(yè)水情分析結(jié)論。以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)都屬于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),這些先進(jìn)的新技術(shù)在水閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)中也得到了不同程度的應(yīng)用。目前,以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制上的應(yīng)用主要存在于兩個層次。一是在現(xiàn)地控制單元和上位計(jì)算機(jī)之間,其中現(xiàn)地控制單元主要是帶有網(wǎng)絡(luò)接口的可編程控制器PLC或CP;另一個是用于上位操作計(jì)算機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等之間的互聯(lián)。這兩者都比較成熟。至于現(xiàn)地控制單元和現(xiàn)場傳感器之間以及傳感器之間的連接,以太網(wǎng)應(yīng)用較少,技術(shù)還不很成熟。但是這個層次的應(yīng)用正體現(xiàn)了應(yīng)用工業(yè)以

7、太網(wǎng)技術(shù)的意義。就是把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向下貫通到傳感器層,從而形成了一種嶄新的基于以太網(wǎng)技術(shù)的先進(jìn)的過程控制系統(tǒng)。8這種基于以太網(wǎng)技術(shù)的控制系統(tǒng)有明顯的優(yōu)點(diǎn):以太網(wǎng)可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量更快更大,比現(xiàn)場總線更具有開放性,各種控制設(shè)備只要有兼容的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,就能組成一個控制系統(tǒng),彌補(bǔ)了現(xiàn)場總線沒有一個統(tǒng)一的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的缺陷。現(xiàn)在,基于以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)并沒有什么標(biāo)準(zhǔn)的模型,較為實(shí)用的一種以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是現(xiàn)