專利名稱：一體化微電腦閘門啟閉控制柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—體化微電腦閘門啟閉控制柜技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種閘門啟閉控制柜。
背景技術(shù)：
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和我國水利信息化事業(yè)的不斷推進(jìn)，水利樞紐閘門的啟閉控制從原始的現(xiàn)地目測控制逐漸逐步地走向集中數(shù)字控制和遠(yuǎn)程控制。然而，當(dāng)前實(shí)現(xiàn)閘門自動化控制的設(shè)備均為針對各個水利樞紐工程專門設(shè)計(jì)制作，而無通用化成套產(chǎn)品， 使工程資金費(fèi)用投入多，工程周期長，質(zhì)量難于保證。有礙于我國水利樞紐實(shí)現(xiàn)自動化信息化的發(fā)展。[0003]在水閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，通常首先要由閘位測量儀(也稱閘門開度傳感器)將閘位測量數(shù)據(jù)通過模擬量或數(shù)字量傳送給PLC可編程控制器進(jìn)行各種處理。使用模擬傳送時，PLC必須具備有模擬量輸入模塊，成本較高，且精度隨測量量程增大而降低。使用數(shù)字傳送有串行和並行兩種方式，使用串行傳送時，PLC必須具有串行通訊口，而一般PLC只有一到二個串行通訊口配置，有時不夠使用。同時，還受PLC型號和廠家的不同，通訊協(xié)議也有所不同。使用並行傳送時，占用PLC的I/O 口較多，要接收一組四位十進(jìn)制的閘位數(shù)據(jù)要占用14-16個I/O 口。PLC資源占用多，成本高，不適合小型PLC配置。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，通用性強(qiáng)、工作效果好的一體化微電腦閘門啟閉控制柜。[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是[0006]一種一體化微電腦閘門啟閉控制柜，其特征是包括與閘門啟閉機(jī)進(jìn)行一對一控制的微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)，微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)與智能化閘位儀連接，智能化閘位儀、荷重采集模塊、水位采集模塊及電壓電流采集模塊通過現(xiàn)場總線與工控觸摸平板電腦連接，工控觸摸平板電腦通過工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線與上位機(jī)通訊方式連接；智能化閘位儀內(nèi)部光電耦合元件分別輸出“時鐘”、“數(shù)據(jù)”、“復(fù)位”三路信號，該三路信號分別與 PLC的相應(yīng)開關(guān)量輸入端口相聯(lián)接。[0007]微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)與荷重采集模塊、水位采集模塊及電壓電流采集模塊連接。[0008]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，用戶只須根據(jù)閘門的結(jié)構(gòu)和啟閉電機(jī)容量來選擇各種型號的微電腦閘門啟閉控制柜就可方便地實(shí)現(xiàn)閘門的數(shù)字控制。如用一根網(wǎng)絡(luò)通訊電纜將所有的控制柜聯(lián)接起來與一臺上位計(jì)算機(jī)通訊，通過組態(tài)軟件就可實(shí)現(xiàn)閘門計(jì)算機(jī)自動化監(jiān)控。本實(shí)用新型是實(shí)現(xiàn)閘門自動化控制的理想設(shè)備。達(dá)到了閘門自動化控制工程的簡單化、 通用化、產(chǎn)品化。對我國水利信息化的推廣普及具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。[0009]本實(shí)用新型使PLC只需三個I/O 口就能簡單接收閘位數(shù)據(jù)。實(shí)際在歐姆龍CQM1、 CP1H、施耐德TWID0、西門子S7200等小型PLC上試用證明該方案具有數(shù)據(jù)傳輸簡單可靠，抗干擾性能強(qiáng)，費(fèi)用投資省等優(yōu)點(diǎn)。[0010]本實(shí)用新型采用分布式控制方案，即使用一臺閘門啟閉機(jī)配置一套微電腦閘門啟閉控制柜，有如下優(yōu)點(diǎn)[0011]I.系統(tǒng)電纜聯(lián)接簡潔，安裝工作簡單、工期短。[0012]2.可靠性高，一旦發(fā)生故障，其它閘孔照樣運(yùn)行，影響面小，不會像集中控制式出現(xiàn)故障會造成全線崩潰。[0013]3.操作方便，維護(hù)簡單，即使更換一臺啟閉控制柜也僅需幾十分鐘就可搞定。[0014]4.系統(tǒng)擴(kuò)充方便，增加一個閘門控制點(diǎn)只需增沒一個地址號即可。[0015]5.電力拖動控制與自動化監(jiān)控一體化。集中控制式設(shè)計(jì)方案將電力拖動控制與自動化監(jiān)控分為二大部分，這將使整個閘門自動化控制變得復(fù)雜，可靠性也由此而得不到保證！[0016]6.通用化，便于產(chǎn)品化生產(chǎn)。[0017]
[0018]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0019]圖I是本實(shí)用新型一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。[0020]圖2是本實(shí)用新型分布式控制方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。[0021]圖3是智能化閘位儀的I/O 口三線結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]具體實(shí)施方式
[0023]—種一體化微電腦閘門啟閉控制柜，包括與閘門啟閉機(jī)I進(jìn)行一對一控制的微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)2，微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)與智能化閘位儀3、荷重采集模塊4、水位采集模塊5及電壓電流采集模塊6連接，智能化閘位儀3、荷重采集模塊4、水位采集模塊5 及電壓電流采集模塊6通過現(xiàn)場總線7與工控觸摸平板電腦8連接，工控觸摸平板電腦8 通過工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線9與上位機(jī)18通訊方式連接。[0024]微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)設(shè)有LED終端數(shù)字顯示裝置、工作狀態(tài)指示裝置、手動控制邏輯裝置、工作方式切換裝置及故障、極限保護(hù)控制裝置。[0025]圖中閘門啟閉機(jī)有閘門啟閉電機(jī)10、閘門電力拖動控制裝置11。[0026]本實(shí)用新型設(shè)有三種控制方式1.現(xiàn)地常規(guī)手動控制(也稱現(xiàn)地手動);2.現(xiàn)地?cái)?shù)字設(shè)定控制(也稱現(xiàn)地自動)；3.計(jì)算機(jī)集中控制(也稱微機(jī)集控)?！艾F(xiàn)地常規(guī)手動控制”為通常的升、降、仃按紐控制；“現(xiàn)地?cái)?shù)字設(shè)定控制”是指由控制柜面板進(jìn)行數(shù)字定高控制。在正常情況下，使用計(jì)算機(jī)集中控制方式，而現(xiàn)場手動控制主要用于工程檢修及現(xiàn)場緊急控制之用?？刂苾?yōu)先級“現(xiàn)地常規(guī)手動控制”最高，其次為“現(xiàn)地?cái)?shù)字設(shè)定控制”和“計(jì)算機(jī)集中控制”。當(dāng)進(jìn)入現(xiàn)地控制時，此時計(jì)算機(jī)集中控制命令被閉鎖，但不影響單元控制器向計(jì)算機(jī)上送信息。[0027]微電腦閘門啟閉控制柜使用控制柜與閘門啟閉機(jī)I對I的控制方式，與上位計(jì)算機(jī)采用工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線式分層分布控制結(jié)構(gòu)，采用當(dāng)前國際流行的“Ethernet”、 “Modbus-RTU”等多種經(jīng)典通訊協(xié)議。既保證了控制的可靠性，又方便了上位計(jì)算機(jī)使用各種國內(nèi)外組態(tài)軟件標(biāo)配的多種經(jīng)典通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。[0028]微電腦閘門啟閉控制柜與上位計(jì)算機(jī)通訊聯(lián)接既可以使用有線雙絞電纜、光纖也可使用無線傳輸，靈活實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)聯(lián)接。[0029]微電腦閘門啟閉控制柜根據(jù)需要有多種型號供用戶選擇，不但能實(shí)現(xiàn)對閘門啟閉的測量控制功能，同時，還能對閘門的荷重、電機(jī)的電壓、電流、閘門前后水位等多種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控保護(hù)。[0030]微電腦閘門啟閉控制柜采用人性化的人機(jī)界面，既有直觀的LED數(shù)碼顯示，也有觸摸屏動態(tài)圖形觸控顯示。充分體現(xiàn)高科技帶來的以人為本的可靠便利性。[0031]智能化閘位儀內(nèi)部光電耦合元件19、12、13分別輸出“時鐘”、“數(shù)據(jù)”、“復(fù)位”三路信號14、15、16，該三路信號分別與卩^20的相應(yīng)開關(guān)量輸入端口相聯(lián)接。
權(quán)利要求1.一種一體化微電腦閘門啟閉控制柜，其特征是包括與閘門啟閉機(jī)進(jìn)行一對一控制的微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)，微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)與智能化閘位儀連接，智能化閘位儀、荷重采集模塊、水位采集模塊及電壓電流采集模塊通過現(xiàn)場總線與工控觸摸平板電腦連接，工控觸摸平板電腦通過工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線與上位機(jī)通訊方式連接；智能化閘位儀內(nèi)部光電耦合元件分別輸出“時鐘”、“數(shù)據(jù)”、“復(fù)位”三路信號，該三路信號分別與PLC 的相應(yīng)開關(guān)量輸入端口相聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化微電腦閘門啟閉控制柜，其特征是微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)與荷重采集模塊、水位采集模塊及電壓電流采集模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種一體化微電腦閘門啟閉控制柜，微電腦閘門啟閉控制系統(tǒng)與智能化閘位儀、荷重采集模塊、水位采集模塊及電壓電流采集模塊連接，智能化閘位儀、荷重采集模塊、水位采集模塊及電壓電流采集模塊通過現(xiàn)場總線與工控觸摸平板電腦連接，工控觸摸平板電腦通過工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線與上位機(jī)通訊方式連接；智能化閘位儀內(nèi)部光電耦合元件分別輸出“時鐘”、“數(shù)據(jù)”、“復(fù)位”三路信號，該三路信號分別與PLC的相應(yīng)開關(guān)量輸入端口相聯(lián)接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，用戶只須根據(jù)閘門的結(jié)構(gòu)和啟閉電機(jī)容量來選擇各種型號的微電腦閘門啟閉控制柜就可方便地實(shí)現(xiàn)閘門的數(shù)字控制。
文檔編號G05B19/418GK202735824SQ20122042329
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者王惠平 申請人:啟東雙劍電子有限公司