• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    澛港閘船閘電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

    2020-08-03 09:53:46丁付進(jìn)
    黑龍江水利科技 2020年7期
    關(guān)鍵詞:啟閉機(jī)主站船閘

    丁付進(jìn)

    (安徽省駟馬山引江工程管理處,安徽 巢湖 238251)

    0 引 言

    當(dāng)今世界,水利水電工程建設(shè)得到了飛速發(fā)展,船閘作為一種通航建筑物,已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。目前我國(guó)在船閘工程建設(shè)方面已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),以三峽雙線五級(jí)連續(xù)船閘的建設(shè)為代表,我國(guó)的船閘設(shè)計(jì)、施工水平達(dá)到了世界先進(jìn)水平[1]。

    澛港閘(橋)工程位于安徽省蕪湖市漳河入江口,其主要任務(wù)是改善城市水環(huán)境和水景觀、航運(yùn)、供水和灌溉。澛港閘船閘為單線一級(jí)船閘,由上閘首、閘室、下閘首、充泄水系統(tǒng)、人字門、閥門、引航道等部分組成,布置在澛港大橋的右岸。船閘設(shè)計(jì)最大通航船舶為500t機(jī)動(dòng)駁,其有效尺度為120m×18m×3m(長(zhǎng)×寬×最小門檻水深),年最大通過能力為1000萬t。

    船閘電氣控制系統(tǒng)是整個(gè)船閘的控制核心,它的作用是完成對(duì)船閘設(shè)備的監(jiān)視、控制、調(diào)度和管理,以確保船閘安全、可靠的運(yùn)行。

    1 船閘電氣控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

    采用“冗余、容錯(cuò)、集散”等先進(jìn)技術(shù),提高電氣控制系統(tǒng)可靠性和信息化管理技術(shù)水平。

    根據(jù)運(yùn)行工藝要求,研究船閘控制邏輯流程,解決船閘運(yùn)行中存在的控制耦合、并發(fā)操作控制等技術(shù)問題,提高船閘運(yùn)行可靠性、可操作性[2]。

    采用各種協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)和安全保護(hù)措施,使上、下閘首的閘/閥門得以安全可靠地協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),使船舶可以安全快速地通過船閘。

    研究船閘設(shè)備故障安全保護(hù)措施,提高設(shè)備的可維護(hù)性。

    2 船閘電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

    2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    澛港閘船閘的特點(diǎn)是控制對(duì)象多,設(shè)備布置比較分散,因此采用二層分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),包括現(xiàn)地監(jiān)控層和集中監(jiān)控層。

    操作員工作站,工程師工作站,多媒體工作站,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,數(shù)據(jù)服務(wù)器,打印機(jī)之間通過100/1000Mbps工業(yè)以太網(wǎng)星型連接,組成主控級(jí)網(wǎng)絡(luò),即上層網(wǎng)。

    船閘在上閘首左、右岸和下閘首左、右岸分別設(shè)置了一套現(xiàn)地控制子站,共4套。各子站和集控交換機(jī)之間采用100Mbps光纖環(huán)網(wǎng)連接,組成現(xiàn)地控制網(wǎng),即下層網(wǎng)。

    每個(gè)現(xiàn)地子站由本側(cè)CPU站和對(duì)側(cè)的遠(yuǎn)程I/O站組成,分別布置于閘首左右兩側(cè)啟閉機(jī)房?jī)?nèi),CPU站與遠(yuǎn)程I/O站之間通過Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線連接。澛港閘船閘電氣控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖見圖1。

    圖1 澛港閘船閘電氣控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

    2.2 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

    2.2.1 現(xiàn)地站PLC配置

    船閘電氣控制系統(tǒng)現(xiàn)地站為雙PLC+冗余I/O控制結(jié)構(gòu),在同一閘首的左、右兩側(cè)現(xiàn)地站各布置一套互為熱備的PLC控制系統(tǒng),以增強(qiáng)船閘運(yùn)行的可靠性。

    每套PLC控制系統(tǒng)包括一個(gè)CPU主站和一個(gè)遠(yuǎn)程I/O站組成。CPU主站布置在本側(cè)控制柜內(nèi),遠(yuǎn)程I/O站布置在同一閘首的對(duì)側(cè)控制柜內(nèi)。主站CPU通過Profibus總線與遠(yuǎn)程I/O站ET200接口模塊連接,從而實(shí)現(xiàn)本側(cè)和對(duì)側(cè)信號(hào)采集與控制。選擇西門子公司的SIMATIC S7-300系列 PLC,以上閘首左側(cè)為例,主站CPU選擇S7-315-2 PN/DP,配置2塊數(shù)字量輸入模塊(DI)、1塊數(shù)字量輸出模塊(DO)、1塊模擬量輸入模塊(AI)、1塊模擬量輸出模塊(AO)、1塊編碼器模塊(SSI),從站I/O模塊配置與主站相同。

    2.2.2 電氣柜設(shè)計(jì)

    1)柜體設(shè)計(jì)。采用標(biāo)準(zhǔn)電氣柜尺寸,每臺(tái)電氣柜尺寸均為800mm(長(zhǎng))*600mm(寬)*2200mm(高),柜體顏色為RAL 7035(計(jì)算機(jī)灰)。

    2)動(dòng)力柜電氣設(shè)計(jì)。動(dòng)力柜進(jìn)線電源采用兩回獨(dú)立的380/220V三相四線制交流電源,一主一備,采用雙電源自動(dòng)切換裝置對(duì)主備電源自動(dòng)切換。柜內(nèi)包含的動(dòng)力回路有:兩回30kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)主回路,6kW泵站加熱器驅(qū)動(dòng)回路,船閘邊界燈供電回路,船閘中心燈供電回路,控制柜供電回路以及備用電源回路??刂苹芈酚校簝蓚€(gè)電機(jī)控制回路,加熱器控制回路。此外,柜面布置有數(shù)字式電壓、電流表,指示燈、操作開關(guān)等,可以對(duì)三相電壓、電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

    3)控制柜電氣設(shè)計(jì)。進(jìn)線電源由動(dòng)力柜提供,柜內(nèi)包含的回路主要有:兩路直流電源供電回路,船閘通航燈供電回路,預(yù)告警鈴供電回路,調(diào)試電源回路。柜內(nèi)配置可編程控制器PLC 1套以及執(zhí)行單元一套,柜面布置有指示燈、操作開關(guān)、觸摸屏等,以完成船閘人字門、輸水門的啟閉運(yùn)行控制及狀態(tài)監(jiān)視。

    2.3 電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

    2.3.1 軟件功能

    1)實(shí)現(xiàn)對(duì)船閘配電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、水位檢測(cè)、閘閥門行程及位置檢測(cè)、故障信息、現(xiàn)地操作信息、集控遠(yuǎn)程操作信息等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集。

    2)實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)行工況、過船工藝流程控制、設(shè)備操作控制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障檢測(cè)、報(bào)警、保護(hù)功能。

    3)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)控制模式下的操作命令與參數(shù)設(shè)置,觸摸屏顯示控制功能。

    4)通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與集中控管中心的數(shù)據(jù)通訊,并對(duì)通訊故障診斷報(bào)警、切換控制。

    2.3.2 軟件模塊化分層設(shè)計(jì)

    根據(jù)船閘運(yùn)行的特點(diǎn),對(duì)船閘啟閉機(jī)控制的人字閘門和輸水閥門現(xiàn)地站PLC軟件采用了模塊化分層設(shè)計(jì),分為指令層、指令表決處理層、指令執(zhí)行層3層。PLC軟件模塊化分層示意圖見圖2。

    圖2 PLC軟件模塊化分層示意圖

    1)指令層。指令層負(fù)責(zé)采集船閘控制指令,包括現(xiàn)地柜面板按鈕控制指令,或通過網(wǎng)絡(luò)通訊接收集控控制指令,經(jīng)綜合判斷,生成統(tǒng)一的指令并傳遞到指令表決處理層。

    2)指令表決處理層。指令表決及信息處理層接收指令層傳遞的指令信息,并采集船閘外部傳感器信號(hào)、閉鎖信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等,判斷控制指令是否有效,并根據(jù)指令的優(yōu)先等級(jí)進(jìn)行處理。經(jīng)各功能模塊綜合處理,形成控制指令下達(dá)至執(zhí)行層,并由執(zhí)行層執(zhí)行。

    3)指令執(zhí)行層。包括人字閘門控制模塊、輸水閥門控制模塊、電機(jī)控制模塊、電磁閥控制模塊、通航信號(hào)燈控制模塊、預(yù)告警鈴控制模塊等。以上模塊根據(jù)船閘系統(tǒng)的工藝流程和液壓系統(tǒng)的具體要求及保護(hù)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。

    2.3.3 編程語言

    PLC編程語言共有五種,包括梯形圖(LAD)、流程圖(SFC)、功能圖(FBD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)、語句表(STL)。根據(jù)需要可以選擇一種或者幾種混用。梯形圖語言具有直觀、易懂的特點(diǎn),特別適用于開關(guān)量邏輯控制,是最常用的PLC編程語言,因此澛港閘船閘電氣系統(tǒng)的PLC程序采用梯形圖語言編程[3]。

    2.3.4 主要機(jī)構(gòu)控制策略

    2.3.4.1 人字門啟閉運(yùn)行控制。

    1)開門時(shí)序。上(下)閘首人字門開啟時(shí),首先啟動(dòng)上(下)閘首兩側(cè)泵站的油泵電機(jī),建壓電磁閥得電,延時(shí)5s后,開運(yùn)行工作電磁閥得電,比例泵流量輸出,兩側(cè)人字門的油缸開始收回,驅(qū)動(dòng)人字門開啟。在人字門鎖定孔的位置設(shè)置極限開關(guān),作為人字門開終位,當(dāng)兩側(cè)人字門運(yùn)行到開終位時(shí),觸發(fā)系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī),此時(shí)電磁閥失電,液壓系統(tǒng)卸壓,電機(jī)停止。

    2)關(guān)門時(shí)序。上(下)閘首人字門關(guān)閉時(shí),首先啟動(dòng)上(下)閘首兩側(cè)泵站的油泵電機(jī),建壓電磁閥得電,延時(shí)5s后,關(guān)運(yùn)行工作電磁閥得電,比例泵流量輸出,兩側(cè)人字門的油缸開始伸出,驅(qū)動(dòng)人字門關(guān)閉。人字門全關(guān)狀態(tài)按關(guān)門時(shí)序共設(shè)置三個(gè)特征位置:同步等待位、關(guān)終位和合攏位。在關(guān)終位前設(shè)同步等待位,同步等待位時(shí)兩門行程誤差≤10mm。當(dāng)滿足同步等待誤差值且人字門導(dǎo)輪能順利進(jìn)入導(dǎo)卡后,啟閉機(jī)運(yùn)行至關(guān)終位自動(dòng)停機(jī),關(guān)終位兩扇人字門斜接柱間隙≤15mm。然后人字門在充泄水過程中形成的水頭差作用下合攏,直至合攏位。

    3)運(yùn)行速度控制。人字門啟閉機(jī)按圖3的V-t變速特性曲線運(yùn)行,變速運(yùn)行方式由液壓泵站比例變量泵在PLC控制下實(shí)現(xiàn),V-t變速特性曲線控制參數(shù)可根據(jù)需求在現(xiàn)地觸摸屏或上位機(jī)中調(diào)整。同一閘首的左右兩側(cè)人字門啟閉機(jī)在運(yùn)行過程中需保持同步,同步運(yùn)行誤差≤15mm。

    圖3 人字門啟閉機(jī)運(yùn)行速度曲線圖

    2.3.4.2 輸水門運(yùn)行控制

    1)啟(閉)門時(shí)序。輸水門開啟(關(guān)閉)時(shí),首先啟動(dòng)泵站油泵電機(jī),建壓電磁閥得電,延時(shí)5s后,開(關(guān))運(yùn)行工作電磁閥得電,比例泵流量輸出,輸水門的油缸開始收回(伸出),驅(qū)動(dòng)輸水門開啟(關(guān)閉)。當(dāng)輸水門運(yùn)行到開終(關(guān)終)位時(shí),觸發(fā)系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī),此時(shí)電磁閥失電,液壓系統(tǒng)卸壓,電機(jī)停止。

    2)下滑回升控制。在輸水門開終后,因泄漏而使閘門(油缸)在48h內(nèi)下滑量≤200mm。當(dāng)閘門下滑量>200mm時(shí),電氣控制系統(tǒng)給出聲、光信號(hào),并自動(dòng)啟動(dòng)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)將閘門重新開啟至設(shè)定高度[4]。

    2.4 保護(hù)工藝設(shè)計(jì)

    1)合攏檢測(cè)。為保證船閘的上下游閘門安全,設(shè)置合攏檢測(cè)程序。當(dāng)開啟上(下)游閥門,閘室充(泄)水時(shí),啟動(dòng)定時(shí)器,延時(shí)設(shè)定時(shí)間后檢測(cè)下(上)游閘門合攏信號(hào)。若正常合攏,則繼續(xù)充(泄)水;若合攏信號(hào)不到,則轉(zhuǎn)關(guān)上(下)游閥門運(yùn)行,停止充(泄)水。

    2)動(dòng)水關(guān)閥。為防止超灌超泄現(xiàn)象發(fā)生,在上閘首水位差小于設(shè)定值或者動(dòng)水關(guān)閥定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間到,上游自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)水關(guān)閥運(yùn)行,當(dāng)關(guān)閥到設(shè)定開度值或閘首水平時(shí),停止關(guān)閥。

    3)間歇開閥。當(dāng)閘首水位差較高時(shí),啟動(dòng)閥門充水過程中,當(dāng)閥門開啟到設(shè)定的開度值時(shí),暫停開啟動(dòng)作,進(jìn)行局部開啟充水。當(dāng)閘首水位差<2次開閥設(shè)定的最大水位差時(shí),繼續(xù)開啟閥門至開終位置。

    4)緊急關(guān)閥保護(hù)。無論船閘處于任何流程狀態(tài),一旦操作人員按下緊急關(guān)閥按鈕,閘首的閘閥門啟閉機(jī)立即停止原運(yùn)行狀態(tài),立即執(zhí)行關(guān)閥門操作,以保證船閘的輸水安全。

    3 結(jié) 語

    文章提出的安徽省澛港閘船閘工程船閘電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,通過廠內(nèi)電氣調(diào)試、機(jī)電液聯(lián)調(diào)、工地安裝調(diào)試、試運(yùn)行,已經(jīng)證明該控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠,滿足項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)技術(shù)要求。目前澛港閘船閘項(xiàng)目已進(jìn)入運(yùn)行階段。

    猜你喜歡
    啟閉機(jī)主站船閘
    含啟閉機(jī)房進(jìn)水塔結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析
    抗疫,在三峽兩壩船閘水域
    水上消防(2020年4期)2021-01-04 01:51:30
    船閘
    基于OS2主站系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)共享技術(shù)研究
    多表遠(yuǎn)程集抄主站系統(tǒng)
    電子制作(2017年23期)2017-02-02 07:17:07
    用于船閘撞擊防護(hù)微孔塑料的計(jì)算與分析
    2015年度第一批水利工程啟閉機(jī)使用許可證獲證企業(yè)公布
    QTB-HST系列閉式直推啟閉機(jī)通過新產(chǎn)品鑒定
    基于改進(jìn)經(jīng)濟(jì)壓差算法的主站AVC的研究
    關(guān)口電能計(jì)量故障監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置及主站研究
    呼玛县| 金寨县| 龙海市| 芦山县| 鸡泽县| 威远县| 普安县| 房产| 彭州市| 清河县| 铅山县| 封丘县| 淄博市| 霍山县| 永安市| 浠水县| 武宁县| 新干县| 黄浦区| 磐石市| 北宁市| 赤城县| 乐业县| 广饶县| 崇文区| 武山县| 德庆县| 清丰县| 突泉县| 体育| 洛阳市| 鄂尔多斯市| 砚山县| 云和县| 沙湾县| 余干县| 双桥区| 肥东县| 龙岩市| 刚察县| 上杭县|