船闸、节制闸集中控制系统的应用设计

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  • 摘要:船闸由闸首、闸室 、输水系统 、闸门、阀门、引航道等部分以及相应的设备组成 。船闸须设有专门充水 、放水系统及操纵闸门的设备 。本文介绍了船闸、节制闸集中控制系统的应用设计。

  船闸是利用向两端有闸门控制的航道内灌、泄水 ,以升降水位 ,使船舶能克服航道上的集中水位落差的厢形通航建筑物。船闸由闸首 、闸室、输水系统、闸门 、阀门、引航道等部分以及相应的设备组成 。船闸须设有专门充水、放水系统及操纵闸门的设备。

  节制闸是调节上游水位和控制下泄流量的水闸,一般采用开敞式。渠道的节制闸利用闸门启闭,调节上游水位和下泄流量 ,以满足向下一级渠道分水或控制 、截断水流的需要 。节制闸的组成、结构及设计要点等与一般水闸相同。

  大多数船闸、节制闸地处偏僻 、交通不便,为了实现数据通讯与共享,并实行远程控制 ,设置了专门的船闸集中控制系统和节制闸集中控制系统。



  系统结构

  船闸设置1套集中控制设备,包括集控操作员站 、通航信号设备、广播设备、工业电视设备和网络设备等 。现地控制设备和集中控制设备采用计算机网络连接,组成船闸运行集中控制系统。上位监控软件采用北京九思易公司开发的易控组态软件。2台监控计算机工作站互为冗余, 实现对工作闸门的远程控制 ,预留有与上级计算机监控系统的通信接口,便于以后扩展;易控监控软件主要完成数据处理功能 、操作控制功能、信息管理功能、显示功能和其它功能等 。



  船闸集中控制系统如下:

  

 

  节制闸闸门集中控制系统主要是实现对节制闸工作闸门的现地控制设备进行数据通信,实现闸门远程控制。同时 ,预留与上级计算机系统的接口,以及节制闸闸门集中控制设备与节制闸其它系统的协调,包括图像监控系统 、直流及系统、火灾报警及联动控制系统等。上位监控软件采用北京九思易自动化软件公司开发的易控组态软件 。2台监控计算机工作站互为冗余, 实现对工作闸门的远程控制 ,预留有与上级计算机监控系统的通信接口 ,便于以后扩展;易控监控软件主要完成数据处理功能、操作控制功能 、信息管理功能、显示功能和其它功能等 。



  系统功能

  1、 数据采集与处理功能:

  船闸集中控制系统和节制闸集中控制系统集成了 、仪表、板卡、DTU等多种设备的驱动,可通过串口 、以太网 、OPC等多种方式与设备进行通信,并实现各信号的数据采集。

  易控监控软件在船闸集中控制系统和节制闸集中控制系统中的IO通信功能还提供了开发期间的通信测试功能 ,在工程开发期间就可以对通信进行测试,可以不必运行整个工程,只运行IO通信部分 ,方便通信测试的同时也节省了很多调试时间。实际使用过程中如果现场设备更换或者参数改变,在工程中也无需改动过多,只需要在IO通信处修改配置即可 ,不需要修改工程其它已经完成的部分 。

  除此之外,易控监控软件的IO通信还提供了通道和设备的动态启停、通信错误处理、优化采样等多种设备通信的优化措施和手段,通过对这些属性的合理配置 ,能够应对通信过程中出现的各种问题,有效的提高通信质量和稳定性。



  2 、 监控系统显示画面

  易控监控软件在船闸集中控制监控系统中具有丰富的图形和动画显示,能将数据直观、明确显示出来。

 

  易控监控软件在在节制闸闸门集中控制系统中的画面可以动态显示闸门开度、水泵启停 、内外河水位以及设备电源、供配电状态等参数信息 ,并将监测数据实时在画面中显示 ,为管理和记录提供实时信息 。



  3、信息管理功能

  易控监控软件在船闸集中控制系统和节制闸集中控制系统中对所有设备运行状态 、故障状态进行记录,存入数据库存档,便于日后检查;自动建立实时报表、日报表、月报表 、故障报表 ,并打印等;可以对数据库中的历史数据进行检索、传输、统计;对数据库中的数据进行备份。并提供专业的趋势曲线控件,如实时趋势曲线 、历史趋势曲线 、XY曲线、计划曲线、棒图分析和饼图分析等能够绘制行业特定的专业曲线。



  4 、 报警及保护功能

  易控监控软件在船闸集中控制系统中具有完善的报警及保护功能 。在突发事故或故障状态下,系统能快速、正确地发出各项控制指令 ,自动启动保护程序。能自诊断报警及保护。误操作闭锁保护,并给出提示 。

  易控监控软件在节制闸集中控制系统可设置各种运行故障报警及保护功能,通过设置给定值偏差报警和变化率报警 ,为潜在问题提供预先警告;当操作人员操作失误时,进行报警及保护。

  易控监控软件提供实时报警和历史报警两种功能。在不打开报警窗口的情况下也能报警,同时可实现滚动显示最新三条报警信息,方便操作员及时查看到各系统的报警信息;通过在报警功能画面中选择时间、报警类型 ,操作员可筛选查找到需要查看的历史报警信息 。操作人员也可以打印报警信息 。



  5 、系统权限

  易控监控软件在在船闸集中控制系统和节制闸集中控制系统中提供对用户的级别控制、工程用户的操作权限控制、工程用户的密码保护 、无操作时间控制、安全区控制,有效避免了误操作、无关人员的操作 、或未经保护的操作,系统建立了代码安全机制 ,对开发好的工程进行加密防止了工程被恶意抄袭和剽窃。只有正确的密码才能打开和修改工程 ,保护了工程的安全。

 

  6、 其它功能

  易控监控软件在在船闸集中控制监控系统中还具有与船闸供电设备通信的功能,能进行船闸供电设备的控制和故障报警 。

  易控监控软件在节制闸集中控制监控系统中还能完成以下重要功能:可编制现地控制设备的控制程序和网络通信程序,包括对上级计算机调度系统的通信程序;在调试程序时 ,可模拟现地信号,对现地控制设备的控制程序进行调试检查;具有对现地控制设备的PLC运行参数进行修改和封锁的操作命令;可退出网络,作为培训机使用。

  结束语

  易控组态软件在船闸集中控制系统和节制闸集中控制系统中不仅实现数据的采集和传输 ,还实现了系统的远程监控。通过双机冗余使系统更稳定、安全可靠;IO通信测试功能减少系统调试时间;信息共享,调度便利 。                 

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