灌区闸门PLC控制柜

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全部监控设备均按照有关规范、规定、标准、总体设计报告中的有关技术指标进行，当技术指标、规范标准之间有差异时，按技术要求高的标准执行。施工期间如遇国家有关规程、规范的修订或新的规范   颁布，则以新的规程规范为准。

1.1 设计原则

系统设计时遵循下述原则：

1、控制系统简单可靠，高度冗余，操作灵活，维护方便。

2、充分体现系统的先进性，并且把设备的长期可靠运行放到第一位，系统配置和设备选型符合计算机及 PLC 发展迅速的特点，充分利用计算机、网络领域的先进技术，使系统整体性能达到当代先进水平。

3、人机接口功能强大，操作方便、简单、直观。

4、采用模块化结构设计，便于维护和系统升级。

5、结构设计新颖、美观，充分体现先进性。

6、系统的设计和制造完全符合规范和国家相关标准。

7、选用的设备可靠性高、适应恶劣环境且系统防雷抗干扰能力强。

1.2 环境条件

a.室内环境(监控中心、启闭机等)：运行温度为 50C～400C，相对湿度为 30%～90%。 b.室外环境：运行温度为-300C～450C，相对湿度为 30%～90%；

c.电磁环境：监控中心、配电室及启闭机房等除钢筋混凝土结构外，无任何特殊的电磁屏蔽。   d.电源环境：三相交流 380V±10%，50Hz±2%，中性点接地电源；

单相交流 220V±10%，50Hz±2%电源。e.接地环境：系统接地可使用水库公用接地网。

闸门自动化控制系统闸室配现地 PLC 控制柜及系统连接网络。

a． 现地控制单元：PLC 柜进行信号采集。PLC 柜上可选择三个控制方式：手动、自动、和远程。

b． 系统网络：各现地监控单元采集其所属各类监控信号，现地控制单元对外接口为网口。

2.2 系统详细功能描述及性能指标：

1)现地控制单元

闸门现地控制单元主要完成数据采集与处理、事件检测、控制与调节、人机接口与通信等功能。闸门

现地控制单元可手动实现闸门控制，也可实现与闸门监控中心进行网络数据通信，接收控制指令并对闸门

发出启闭信号；并通过传感器接收闸门现场信息，向闸门监控中心反馈闸门现场运行工况、故障信号等信

息。

●硬件设备：

由 PLC 控制柜、传感器等设备构成。负责采集、传输系统的各种参量，并对机电设备进行控制。PLC

选用施耐德品牌产品。闸门的开度通过专用传感器设备组网与 PLC 的进行通讯，数据在开度仪上显示。采

用这种结构可以减少投资和提高数据采集的精确度。PLC 模块通过网口与闸管所的上位机进行通讯。PLC

（可编程逻辑控制器）是测控终端站的关键，负责采集数据和实现控制，可根据监控终端的采集数据和控

制设备的数量不同而配置相应的规模，也利于将来系统的扩展。

●软件设备：

由 PLC 编程设计软件、上位机软件构成。负责可编程控制器的管理及系统中各种数据的分析和处理等

工作

闸门现地控制单元通过网络接口由交换机将有关信息上传。

(5)报警功能设计

在闸门运行过程中，当系统发生故障时，能够立即报警，并可根据需求和实际情况手动或自动终止当

前闸门运行操作。闸门现场操作人员通过现场操作控制的相关信号灯可实时掌握故障的发生，并且故障信

号通过网口上传。

常见故障内容如下：

电机过流、缺相、荷载超载。

Ø 闸门运行超上下限、荷载超载

Ø 闸门上限。当闸门到达最高点位置时，安装在闸门上的上位限制传感器应立即断开主回路，同时向 PLC

发布信号，使 PLC 发布停止指令，并发布报警信号；在现场自动控制时，由开度仪发出停止命令和报

警信息，或在发布报警时，手动停止当前闸门操作。

Ø 闸门下限。当闸门到达最低点位置时，安装在闸门上的下位限制传感器应立即断开主回路，同时向 PLC

发布信号，使 PLC 发布停止指令，并发布报警信号；在现场自动控制时，由开度仪发出停止命令和报

警信息，或在发布报警时，手动停止当前闸门操作。

   闸门荷载超载。当闸门运行过程中异物卡死闸门，安装在闸门上的荷重传感器立即断开主回路，同时向 PLC

发布信号，使 PLC 发布停止指令，并发布报警信号；在现场自动控制时，由开度仪发出停止命令和报

警信息，或在发布报警时，手动停止当前闸门操作。

2.3 通信系统

系统方案信息流向说明如下

Ø 各闸门在现地通过现地控制柜控制闸门启闭。

Ø 闸门开度信息、荷重信息、上下限位信息、电动机过流缺相信息、闸门状态传输到各闸门现地控制单元，通

过 PLC 将信息传输到闸门监控中心站。 在超限时，由现地控制单元自动完成闸门锁定功能。

Ø 闸门监控中心的上位机能通过网络通信方式接收由现地控制单元传输来的各闸门的工况数据。

Ø 闸门监控中心的上位机能通过网络通信方式控制现地控制单元的闸门启闭。

通信接口说明如下：

上位机与 PLC 之间采用网口进行通信；

2.4 避雷措施

a.室外接入 PLC 的控制信号应加装信号避雷器；

b.信号输入输出均采用光电隔离。

c．电缆铺设采用穿钢管防雷铺设。