水闸监控系统的设计与应用研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着信息化在水利行业的大力推广，作为水利信息化的重要组成部分的水闸监控系统也日益受到重视。利用先进的计算机网络技术、自动控制技术、通信技术和传感器技术建立水闸监控系统，实现水闸的集中控制和管理，对防治水害、加强水资源统一管理、降低运行成本、保障水利持续发展具有十分深远的意义。首先对系统总体框架进行了研究与设计。介绍了系统设计原则，分析了系统功能特点，讨论了系统通信方式，分析了分布式闸门控制和集中式闸门控制两种系统结构，在此基础上结合现场监控系统的实际情况提出了以工业以太网为主要通信平台的分层分布式结构

2、的设计方案，并对其硬件组成、软件方案和系统保护措施进行了介绍。对于闸门启闭控制，为了减小启动时对电动机的冲击电流、热冲击负荷及对电网的影响，研究了软启动原理、特性、类型，设计了软启动控制电气原理图，并详细介绍了电机软启动的工作流程，实现了对闸门启闭电机的软启动控制、运行监视和保护。闸门升降控制采用具有体积小、起重量大、负载刚性大、自动化程度高、安全可靠性好等特点的液压启闭机控制闸门升降，介绍了液压控制系统工作原理和控制要求，同时针对液压启闭过程中同步策略进行了研究，给出了一种解决方案，实现了闸门的可靠升降控制。在上述研究的基础上

3、，进行了现控层和集控层控制的软硬件设计，包括现场数据的采集、逻辑控制单元、系统通信网络的构建，监控组态软件的应用和设计等，给出了一个完整的水闸监控系统的设计和实现过程。最后，本文通过将模糊控制与PLC相结合，设计了一种水位模糊控制器，利用PLC实现模糊控制，既提高了系统的自动化水平，又提高了控制系统的智能化程度。关键词：工业以太网，PLC，软启动控制，液压启闭控制，模糊控制武汉理工大学硕士学位论文AbstractAlongwiththedevelopmentofinformationtechnologyinwaterresour

4、ceindustry,SluiceMonitoringSystemiSattractedmoreandmoreattention．TheestablishmentofSluicemonitoringsystembymakinguseofadvancedcomputernetworktechnology、automaticcontroltechnology、communicationstechnologyandsensortechnology,achievingthecentralizedcontrolandmanagemento

5、fSluice，hasveryfar-reachingsignificanceofthepreventionandtreatmentofwaterdamage，aswellasstrengtheningtheunifiedmanagementofwaterrcsources，reducingoperatingcostsandprotectingthesustainabledevelopmentofwaterresources．Firstly,thepaperstudiedanddesignedthewholeframeworko

6、fthesystem．DesignprinciplesofthesystemarcintroducedaswellasthefunctionofsystemWasanalyzedandthecommunicationmethodofthesystemwasdiscussed,twosystemframeworkswereprovided,distributedsluicecontrolsystemandcentralizedsluicecontrolsystem,withacomparativelyanalysisofthebo

7、th．，adesignschemeofcentralizeddelaminationframemodeWasprovidedaccordingtotheactualityofthelocalmonitoringandcontrolsystem．Italsointroducedthehardwareandsoftwareprojectandavarietyofprotectivemeasuresofsystem．AccordingtothecontrolofSluice’Smovements，Inordertoreducethei

8、nrushofthecurrentandtheloadaswellastheimpactofpowergrid，thepaperstudiedtheprinciple、characteristicsandtypeofsoft—Start，designedthee