表孔弧形闸门控制系统的设计

　　O引言

　　巨龙滩水利枢纽工程坝顶设8孔溢流表孔，每个溢流表孔设置l扇弧形工作闸门，采用1套ZX1000kN双吊点液压启闭机控制。每套液压启闭机设置l套由2台37kw电机组成的独立液压泵站。每孔闸门采用独立的电气控制系统实现弧形工作闸门的启闭全过程控制以及油泵组的自动启停控制和工作泵与备用泵的切换控制，并实现闸门启闭过程中各种参数的自动采集与监视，以及故障报警等。

　　1溢流表孔弧形工作闸门控制要求

　　溢流表孔弧形工作闸门控制系统应满足以下几个要求:

　　(l)工作电源和控制电源应该具有高的可靠性;

　　(2)闸门提升或者下降过程中，应该具有同步自动纠偏功能，以防止左右油缸不同步运行时使闸门卡住;

　　(3)闸门提升到位后，应自动检测下滑开度，当大于某设定值时自动启动启闭机提升闸门到原设定位;

　　(4)闸门应该具有“全关”、“全开”和“局部开启”3种运行工况;

　　(5)控制方式应该有“远方控制”、“现地自动控制”和“现地手动控制”3种控制方式;(6)每个泵组的2台电机之间应实行自动和手动切换;(7)电机采用星三角降压空载启动方式启动;(8)控制系统的设计应本着“安全、可靠、先进”的原则，具有可扩充性、易维护性以及互换性等。

　　2控制系统组成

　　考虑控制系统的可靠性及易维护性，对8套溢流表孔闸门液压启闭机分别设置独立的电气控制系统。每套控制系统包括:液压启闭机的自动监测与控制装置、油泵电机的启动控制和保护装置和双电源切换装置等。

　　2.1自动监测与控制装工

　　自动监测与控制装置由PLC和操作显示触摸屏(HMI)构成。

　　2.1.1PLC配t

　　综合考虑控制对象的开人开出点数、模拟量点数等因素，选用施耐德TSXPremium系列PIJC。PIJC配置如图l所示，机架采用TSXRKYS，电源模块采用24VI芜的TSXPSY1610，处理器模块上带有通讯卡，通过Modbus网络连接到上位机，实现闸门的远方控制;模拟量模块采用TSXAEY414，该模块上的2个通道分别用于接收闸门左右油缸上绝对型传感器输出的模拟信号，使用PL7Junior/Pro编程软件，由PLC的处理器进行运算处理，通过操作显示触摸屏显示闸门开度。

　　2.1.2操作显示界面

　　在现地控制柜上设置有可充分显示系统工作状态信息的人机界面，人机界面分为常规界面和智能界面两部分。常规界面由开关、按钮、指示灯组成，设置工作方式转换开关、主备电机的工作状态指示及闸门提升、下降指示;油缸同步纠偏超限指示、油位报警指示、油压报警指示、油温报警指示、闸门事故报警指示、故障音响报警等;手动方式下的主、备油泵电机的启、停按钮，闸门开启、关闭、停止控制开关等。智能人机界面显示主备电机开关位置及工作状态、工作方式、闸门开度(开门、关门)值的设定和状态指示、孔口开度值显示、左右油缸行程、左右油缸位移偏差、油温、油压以及各种报警显示等;具有自动方式下闸门的开启、关闭、停止功能按钮及故障复位按钮。