橡膠壩調(diào)水控制設備的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及河流調(diào)水裝置，特別是一種橡膠壩調(diào)水控制設備(系統(tǒng))。
【背景技術(shù)】
[0002]橡膠壩調(diào)水控制可以用在水利工程(灌溉、發(fā)電、防洪、地下水、回灌、擋潮、航運、供水、城市園林美化以及改善生態(tài)水環(huán)境等)中。橡膠壩可以單獨或與其他水工建筑物組成水利樞紐以完成預定功能，通過調(diào)節(jié)閥門來進行壩袋的充塌以達到控制流量和調(diào)節(jié)水位的目的。
[0003]但目前與國內(nèi)外同類技術(shù)比較，橡膠壩自動化控制系統(tǒng)一直都是國內(nèi)國際各自動化技術(shù)研宄部門討論的熱點。由于在結(jié)構(gòu)上存在的問題，目前傳統(tǒng)的橡膠壩控制系統(tǒng)過分依賴于現(xiàn)場操作人員，人員工作壓力大；系統(tǒng)工作噪音大，接線復雜，而且硬件元件容易老化，系統(tǒng)檢修維護保養(yǎng)不方便；不能修改控制策略，不能及時應對突發(fā)狀況等。因此，橡膠壩控制系統(tǒng)上的改進和創(chuàng)新勢在必行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種橡膠壩調(diào)水控制設備，可有效解決勞動強度大，噪音大，操作不方便，使用壽命短的問題。
[0005]本實用新型解決的技術(shù)方案是，包括PLC控制柜、水泵、監(jiān)控器和壩袋，PLC控制柜分別同水位傳感器、壓力表、高低壓配電柜、變頻器、報警器相連，并經(jīng)雙絞線與監(jiān)控器、打印機相連，變頻器與水泵相連，水泵經(jīng)蝶閥與壩袋相連，水泵和蝶閥經(jīng)電纜線與PLC控制柜相連，構(gòu)成橡膠壩調(diào)水控制結(jié)構(gòu)。
[0006]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨特，安裝使用方便，效果好，特別是在PLC控制柜的控制下，可實現(xiàn)橡膠壩智能調(diào)水的控制，省工省時，勞動強度小，效率高，使用安全，壽命長，經(jīng)濟和社會效益顯著。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)工作原理圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0010]由圖1、2所示，本實用新型包括PLC控制柜、水泵、監(jiān)控器和壩袋，PLC控制柜8分別同水位傳感器5、壓力表6、高低壓配電柜9、變頻器7、報警器4相連，并經(jīng)雙絞線10與監(jiān)控器11、打印機12相連，變頻器7與水泵I相連，水泵經(jīng)蝶閥2與壩袋3相連，水泵和蝶閥經(jīng)電纜線13與PLC控制柜相連，構(gòu)成橡膠壩調(diào)水控制結(jié)構(gòu)。
[0011]為了保證使用效果和安裝使用方便，所述的水泵1、蝶閥2、壩袋3、報警器4、水位傳感器5、壓力表6均經(jīng)電纜線13和輸入輸出I/O端口與PLC控制柜8相連；所述的變頻器?和高低壓配電柜9置于PLC控制柜8左右兩邊，構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)；所述的水泵的電源為380V，蝶閥電源采用PLC 220V，PLC控制柜用24伏直流穩(wěn)壓電源。
[0012]本實用新型的工作情況是，如圖2所示，水位傳感器5及壓力表6采集上游水的水位及壓力，PLC控制柜8根據(jù)傳感器的輸入信號進行決策運算，通過變頻器7控制水泵I通過蝶閥2向壩袋3注水或?qū)未乃槌觥．斔怀^警戒水位，PLC控制柜8驅(qū)動報警器4發(fā)出聲音。PLC控制柜8與監(jiān)控器(上位機)通過雙絞線10連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸?，F(xiàn)場運行界面以動畫和圖像的方式顯示在監(jiān)控器11上，并用打印機打印出監(jiān)控信息，實現(xiàn)了系統(tǒng)現(xiàn)場運行監(jiān)視。
[0013]由上述可知，本實用新型是針對傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的橡膠壩控制系統(tǒng)自動化程度低，工人勞動強度大等問題，采用PLC作為設備的控制器，對橡膠壩實現(xiàn)了全自動/手動充排水智能控制，并結(jié)合人機界面組態(tài)軟件進行實時采集和智能監(jiān)控，綜合利用采集數(shù)據(jù)，對變頻器設備進行節(jié)能控制，實現(xiàn)了魯棒性和自適應性。在實測過程中，控制柜的高效、快速性及其算法過程的優(yōu)化都得到很好的驗證。
[0014]根據(jù)上游水位對壩袋內(nèi)進行充水或放水實現(xiàn)對水壩水位的調(diào)節(jié)，水位一旦達到警戒水位就會報警，本實用新型經(jīng)實地應用，如用于遂平汝河第二橡膠壩工程項目，橡膠壩的壩高可通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)，壩頂可溢流，起活動壩和溢流堰的作用，其運行條件和水閘相似，用于防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運、擋潮、地下水回灌以及城市園林美化等工程中。橡膠壩充水后，壩袋膠布的骨架材料承受拉力，作用在壩體上的水壓力，通過錨固螺栓傳遞到混凝土基礎底板上，使壩袋得以穩(wěn)定。不需要擋水的時候，放空壩袋內(nèi)的水，便可恢復原有河渠的過流斷面，橡膠壩控制系統(tǒng)己全部實現(xiàn)智能化，只需要傳感器采集到上游流量，當上游流量較大時，由PLC控制柜控制，可以自動打開水泵、蝶閥來實現(xiàn)橡膠壩放水塌壩或者打開閘門讓水通過；當上游流量較小時，可以自動打開水泵、蝶閥以實現(xiàn)橡膠壩充水或者關(guān)閉閘門來蓄水。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的特點和有益技術(shù)效果:
[0016](I)智能模糊PID控制多種工況:利用模糊PID進行多分段水位直接控制變頻器工作頻率，不僅實現(xiàn)節(jié)能還能延長變頻器以及接觸器等相關(guān)設備的壽命。建立了水位、汛期為參數(shù)的最佳匹配功率準則模型，實現(xiàn)合理的多級變頻器控制；
[0017](2)高級智能控制器:快速的中央處理模塊單元及其高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及其智能網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)和寬電壓、多復用輸出I/o確保本系統(tǒng)的兼容能力、擴展能力、升級能力等;
[0018](3)人性化的人機界面監(jiān)控:可以監(jiān)控當前設備的工作狀態(tài)及水位、壩高等實時采集的數(shù)據(jù)，并進行存儲及處理，對控制設備建立歷史和當前參量數(shù)據(jù)庫信息，分析處理最佳匹配參數(shù)估計，實現(xiàn)參數(shù)自動尋優(yōu)，是橡膠壩設備上的一大創(chuàng)新，有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
【主權(quán)項】
1.一種橡膠壩調(diào)水控制設備，包括PLC控制柜、水泵、監(jiān)控器和壩袋，其特征在于，PLC控制柜(8)分別同水位傳感器(5)、壓力表(6)、高低壓配電柜(9)、變頻器(7)、報警器(4)相連，并經(jīng)雙絞線(10)與監(jiān)控器(11)、打印機(12)相連，變頻器(7)與水泵(I)相連，水泵經(jīng)蝶閥(2)與壩袋(3)相連，水泵和蝶閥經(jīng)電纜線(13)與PLC控制柜相連，構(gòu)成橡膠壩調(diào)水控制結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠壩調(diào)水控制設備，其特征在于，所述的水泵(1)、蝶閥(2)、壩袋(3)、報警器(4)、水位傳感器(5)、壓力表(6)均經(jīng)電纜線(13)和輸入輸出I/O端口與PLC控制柜(8)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠壩調(diào)水控制設備，其特征在于，所述的變頻器(7)和高低壓配電柜(9)置于PLC控制柜(8)左右兩邊，構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠壩調(diào)水控制設備，其特征在于，所述的水泵的電源為380V，蝶閥電源采用PLC 220V，PLC控制柜用24伏直流穩(wěn)壓電源。
【專利摘要】本實用新型涉及橡膠壩調(diào)水控制設備，可有效解決勞動強度大，噪音大，操作不方便，使用壽命短的問題，其解決的技術(shù)方案是，包括PLC控制柜、水泵、監(jiān)控器和壩袋，PLC控制柜分別同水位傳感器、壓力表、高低壓配電柜、變頻器、報警器相連，并經(jīng)雙絞線與監(jiān)控器、打印機相連，變頻器與水泵相連，水泵經(jīng)蝶閥與壩袋相連，水泵和蝶閥經(jīng)電纜線與PLC控制柜相連，構(gòu)成橡膠壩調(diào)水控制結(jié)構(gòu)，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨特，安裝使用方便，效果好，特別是在PLC控制柜的控制下，可實現(xiàn)橡膠壩智能調(diào)水的控制，省工省時，勞動強度小，效率高，使用安全，壽命長，經(jīng)濟和社會效益顯著。
【IPC分類】G05B19/05, E02B3/10
【公開號】CN204662352
【申請?zhí)枴緾N201520375942
【發(fā)明人】禹定臣, 張慧賢, 苗靈霞, 馮剛
【申請人】黃淮學院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月3日