平板閘門精確控制信號(hào)改造

文興

（金平國(guó)能電冶開發(fā)有限公司，云南 紅河州 661500）

目前隨著集控運(yùn)行方式的推廣，很多采用平板閘門的電站和水庫對(duì)平板閘門都開始逐步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制改造。但實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制閘門非常重要的全開位和全關(guān)位、閘門實(shí)際開度量采集，現(xiàn)在的技術(shù)幾乎都是通過卷揚(yáng)機(jī)中間軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。這種對(duì)開關(guān)量和模擬量的采集誤差大，只能適合現(xiàn)地控制，如果是遠(yuǎn)方控制很可能出現(xiàn)因采集量誤差，開關(guān)位置動(dòng)作不正確而發(fā)生閘門失控現(xiàn)象。由于很多電站大壩值守人員文化水平低，只能適應(yīng)簡(jiǎn)單的操作，沒有緊急事故處理的能力。

目前已經(jīng)發(fā)生很多起閘門沖頂?shù)氖鹿拾咐档梦覀兎此肌榇_保遠(yuǎn)方操作能準(zhǔn)確控制平板門，結(jié)合平板門特點(diǎn)對(duì)平板門的位置信號(hào)和開度信號(hào)進(jìn)行了技術(shù)改造。改造后的控制信號(hào)能準(zhǔn)確反應(yīng)閘門工作狀態(tài)，并且通過現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械指示可清楚地知道閘門真實(shí)開度。

1 閘門全開位置的實(shí)現(xiàn)

為準(zhǔn)確得到閘門的全開位置，在閘門下部焊接一個(gè)限位桿（限位桿根據(jù)全開實(shí)際位置焊接），當(dāng)限位桿動(dòng)作行程開關(guān)時(shí)，將閘門全開點(diǎn)信號(hào)輸送給控制柜和遠(yuǎn)控PLC，如圖1。

遠(yuǎn)程操作時(shí)最主要的極限位置信號(hào)必須可靠。為確保閘門全開位和全關(guān)位時(shí)閘門位置信號(hào)可靠動(dòng)作，以前由軸上連接的限位行程開關(guān)還是接入閘門現(xiàn)地控制柜里面，調(diào)節(jié)位置信號(hào)時(shí)稍稍比實(shí)際過一小點(diǎn)。新安裝的閘門全開位和全關(guān)位行程開關(guān)動(dòng)作信號(hào)就接入遠(yuǎn)程控制PLC。這種冗余配置確保了閘門遠(yuǎn)程操作極限位置動(dòng)作的可靠性。

圖1 閘門上限位安裝圖片

2 閘門全關(guān)位和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開度的實(shí)現(xiàn)

如圖2所示，閘門下限位的實(shí)現(xiàn)是通過在閘門頂上焊接一根向上的鋼管，最上面焊接一個(gè)限位塊。當(dāng)閘門達(dá)到全關(guān)位置時(shí)，限位塊動(dòng)作于行程開關(guān)將閘門全關(guān)位置上傳。該信號(hào)在PLC編程過程中當(dāng)全關(guān)位動(dòng)作后一定要延時(shí)1秒讓閘門電機(jī)停止工作。這樣做的目的是確保全關(guān)位置時(shí)鋼絲繩處于松弛狀態(tài)，鋼絲繩不長(zhǎng)期受力。

圖2 閘門全關(guān)位和現(xiàn)地直觀開度尺

目前平板閘門都是通過和軸連接的編碼器以數(shù)顯表的形式來實(shí)現(xiàn)閘門開度。但這個(gè)開度是否準(zhǔn)確，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行值班人員無法判斷。我們?cè)l(fā)現(xiàn)好幾起閘門開度和顯示不對(duì)應(yīng)的情況。為準(zhǔn)確判斷閘門的實(shí)際開度，我們?cè)陂l門下限位限位桿上安裝了一條反方向的刻度尺，通過指針指示刻度尺的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確顯示出閘門的實(shí)際開度。

3 閘門開度準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)

以前閘門開度采用的是和軸連接的編碼器來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槭峭ㄟ^比較大的轉(zhuǎn)比換算，實(shí)際顯示的誤差大，不能作為控制信號(hào)精確地遠(yuǎn)控閘門。為了使閘門開度準(zhǔn)確，我們根據(jù)閘門軸旋轉(zhuǎn)做了一個(gè)非常復(fù)雜的計(jì)算過程并寫入了PLC里面。但實(shí)際運(yùn)行過程中因機(jī)械結(jié)構(gòu)問題還是存在一定的誤差，不能準(zhǔn)確測(cè)量出閘門的實(shí)際開度。為得到可靠的開度信號(hào)，直接將閘門開度采集器改為拉線式位移傳感器，反應(yīng)閘門開度的拉線跟閘門同時(shí)運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確反應(yīng)出閘門實(shí)際開度（如圖3、4所示）。

4 結(jié)語

通過現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)改造和實(shí)際運(yùn)行，閘門信號(hào)能準(zhǔn)確上傳到監(jiān)控系統(tǒng)，確保閘門可靠控制。為保證閘門動(dòng)作的可靠性，我們還在閘門遠(yuǎn)程操作的過程中增加了工業(yè)視頻監(jiān)控。為防止因操作閘門的接觸器觸點(diǎn)粘連、閘門失去控制等情況發(fā)生。將閘門供電的總電源開關(guān)器改成可以遠(yuǎn)程控制的斷路器，該斷路器直接安裝在有人值班的中控室外。當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，直接斷開閘門總電源，確?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全。此項(xiàng)技改方案是在實(shí)際工作中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)，沒有高深的技術(shù)含量，但打破了傳統(tǒng)平板門信號(hào)采集的思路。動(dòng)作可靠是實(shí)現(xiàn)平板門遠(yuǎn)程操作的有力保障。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)安裝的拉線式位移傳感器

圖4 拉線式位移傳感器廠家安裝圖