智能化閘位測量儀在水電廠閘門安全運行中的實踐應用

摘 要：本文介紹了智能化閘位測量儀在水電廠閘門安全運行系統(tǒng)中的工作原理、實現(xiàn)功能、組成結構以及試驗測試的情況。

關鍵詞：智能化閘位測量儀；原理；使用；測試

1 概述

智能化閘位測量儀是用來實時監(jiān)測閘門開度情況的儀器。當前大部分用于閘門位置測量的產品均由兩部分組成：閘門開度傳感器和開度顯示儀。采用單一的旋轉編碼器作為閘門開度傳感器，輸出的旋轉編碼信號送二次儀表開度顯示儀或PLC可編程控制器進行譯碼、揚程-開度轉換、比例計算等處理，最后送上位計算機進行遠程監(jiān)控.而此次安裝的閘位儀將以上兩部分合為一體，直接輸出閘門開度數(shù)據(jù)送上位計算機或PLC可編程控制器。

2 智能化閘位測量儀簡介

智能化閘位測量儀采用德國HEIDENHAIN或其它國外的絕對型光電旋轉編碼器加上美國高性能工業(yè)級微處理機組成，系統(tǒng)框圖見圖1。

3 智能化閘位儀的聯(lián)接

智能化閘位儀使用靈活方便，能適應各種要求，具有多種系統(tǒng)聯(lián)接方式。我廠采用的是閘位儀與KDY-閘門控制儀聯(lián)接。閘位儀的輸出一扦口通過四芯屏蔽電纜（其中兩根電源線）就可以方便地將16位閘門開度數(shù)字信號和1位符號位串行同步傳送給KDY-閘門控制儀。傳輸距離可達300米。同時，閘位儀輸出二扦口可輸出兩路上、下極限控制信號，該信號提供給KDY-閘門控制儀作為雙重保護。

4 智能化閘位儀的設定

4.1 參數(shù)初始化設定

智能化閘位儀在安裝使用前必須對有關參數(shù)進行設定。設定方法有三種：一種將要求提出委托廠方一次設定；一種通過連接KDY-閘門開度控制儀進行每轉參數(shù)（周長）設定；第三種使用COMTest設置軟件在計算機上進行。出廠時的默認參數(shù)如下：

a.周長：500mm （即閘位儀轉1圈的顯示數(shù)）；

b.上限設定值：1000cm （即位移測控儀旋轉到大于等于1000cm時，上限開關控制信號接通，詳見下注釋1。）；

c.下限設定值：-10mm （即位移測控儀旋轉到小于等于-10mm時，下限開關控制信號接通，詳見下注釋。）；

d.通訊參數(shù)，地址號：01

波特率：9600

奇偶校驗：無校驗

e.揚程-開度（比例系數(shù)、多段非線性設置）表格設置：空表，比例系數(shù)為1；

f.“凸輪控制”方式的行程控制輸出表為空，無輸出；

g.控制方式為“指令控制”（注二.2）；

h.“輸出1”同步串行口輸出：為SMXS數(shù)碼顯示器輸出（注二.2）；

i.轉向“SMB-B型”軸向逆時針增加，其它型號順時針增加。

4.2 使用計算機進行軟件設置的連接

a.使用操作系統(tǒng)win98以上的計算機一臺，在串口COM1上連接一個RS232-RS485轉換接口，將對應的A+，B-接線與閘位儀 “輸出2” 接口扦座的3，4腳對應連接；

b.在使用設置的計算機上安裝閘位儀隨帶的“COMTest設置軟件”，運行即可。具體設置方法見COMTest軟件使用說明。

5 安裝調試

（1）根據(jù)被測對象不同通過相應的聯(lián)接部件如：齒輪、鏈條、控制桿、萬向節(jié)軸、鋼絲繩恒力收卷裝置等將被測位移變?yōu)樾D位移送入智能化閘位儀輸入軸端。

（2）將被測對象置于零位狀態(tài)，按圖1連線，接入KDY閘門開度控制儀、SMXS-1數(shù)碼顯示器或其它外設，打開調整口蓋子，見圖2，按住“CL” 清零鍵不放，待接通電源后松開“CL”鍵即零位調整結束。注意：該“CL”鍵按壓時間超過10秒鐘后放開，將恢復出廠通訊參數(shù)默認值。通訊參數(shù)默認設置為：地址為01；通訊波特率為9600；無校驗位。

（3）如果實際位移方向與顯示數(shù)據(jù)相反，可進行如下方向調正：按位“FX” 方向鍵不放，待接通電源后松開“FX”鍵即可使方向更正。此時如數(shù)據(jù)非零時，可重復再次調零即可。注意：該“FX”鍵按壓時間超過10秒鐘后放開，將恢復出廠設定參數(shù)認值。出廠設定參數(shù)默認設置為：每轉顯示數(shù)為500mm；軸向順時針旋轉數(shù)據(jù)增加；上限控制設定值為1000cm；下限控制設定值為-1cm；4-20mA輸出量程為1000cm；輸出接口1為SMXS顯示器方式；輸出控制為“指令輸出控制”方式；行程控制輸出表和揚程-開度表（比例系數(shù)1、無多段非線性設置）為空。

6 結語

通過采用智能化閘位測量儀對閘門位置信號進行采集，然后顯示在終端裝置上，大大提高了閘門操作的可靠性，安全性。同時也為水電廠實現(xiàn)“少人值班，無人值守”打下了堅實的基礎。

作者簡介：李金（1985-），男，江西萍鄉(xiāng)人，助理工程師，重慶大學機械設計制造及自動化本科畢業(yè)，從事水電站水輪發(fā)電機組檢修維護工作。