基于智能控制单元plc系统在液压式启闭机闸门监测中探析

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1、基于智能控制单元PLC系统在液压式启闭机闸门监测中探析　　摘要：在水利工程中水闸的启闭要根据水库的情况需要时时调整，而监测的工作采用智能控制单元PLC系统效果良好,通过对闸门进行实时监控,水库工程管理部门能够及时、准确地掌握相关资料,对水库的防洪调度、科学管理等都提供了可靠保证。本文介绍了液压控制系统原理，并着重介绍了液压启闭机系统的工作过程，同时还介绍了本液压控制系统中同步控制功能的实现过程，并且还阐述了数据采集单元的实现，包括闸门开度数据采集和水位采集设备的选用。关键词：液压式启闭机；智能控制单元PLC；闸门中图分类号：TV663文献标识码：A文章编号：1智能控制单元PLC智能控制单元P

2、LC通过控制如图1所示的液压启闭机系统中的电磁阀得、失电而实现对整个闸门的操作。在闸门开启过程中，当现地控制级的PLC发出升门信号后，油泵电动机组空载启动，二位二通电磁阀2.16的电磁铁5DT得电则二位二通电磁阀2.1的油口处于接通状态，它的进油口恰与先导溢流阀的先导阀相连，当先导溢流阀5.1打开，将系统压力调高至系统工作压力，此时泵卸荷。三位四通换向电磁阀7的电磁铁1DT得电平行油路（P-A,B-T）接通，液压油通过油路P-A经过调速阀9和液压锁10进入油缸有杆腔，而无杆腔的油经过换向阀7的B-T油路回到油箱，油缸活塞杆缩回，闸门开启；在闸门下降过程中，三位四通电磁换向阀7的电磁铁2DT得

3、电，液压油通过该阀的交叉油路(P-B,A-T)接通液压油通过油路P-B经过液压锁10进入油缸无杆腔，而有杆腔的油经过液压锁10、调速阀9和换向阀7的A-T油路回到油箱，油缸活塞杆伸出，闸门关闭。图1智能控制单元PLC控制图2液压启闭系统实现的主要的功能2.1纠偏控制在闸门开启和关闭过程中,由于两侧受力不完全一致且两侧油缸也不可能完全相同等各种原因，使两侧油缸动作不同步，闸门不能行保持水平地升降，引起闸门卡滞故障，甚至造成事故。因此为保持闸门。左右油缸动作同步，必须设置纠偏功能；为防止闸门卡死现象出现，该液压启闭机系统中不仅在有杆腔进油路上设置了调速阀，而且还在该系统中设置了由电磁阀11和节流

4、阀12.1,12.2共同组成的纠偏系统。6其原理是在连接液压缸有杆腔管路上设置一个三位四通电磁换向阀11，其回油口与油箱连通。依据闸门开度检测装置检测到得闸门左右开度偏差值，在闸门启闭运行过程，当闸门的左端高出闸门右端的开度值超过了系统的预定值（即左超），或者闸门的右端高出闸门左端的开度值超过了系统的预定值（即右超）时，根据偏差信号，让闸门的三位四通电磁换向阀11的电磁铁得电，开启电磁换向阀的平行或交叉油路，实现闸门左右端不同油路泄油至油箱，从而调节双缸的相对行程。当双缸偏差达到设定允许值时，关闭电磁换向阀。如此不断地对两侧液压缸的行程进行开关式调整，达到双缸同步的运行要求。例如：在闸门上升

5、过程中出现左超时，说明左端的液压缸提升闸门速度太快，即该液压缸中有杆腔油压过大；则让三位四通电磁换向阀11的电磁铁4DT得电，故此时电磁阀的交叉油路接通，左端的液压缸泄油。现总结如下，无论闸门在上升还是下降过程中，只要闸门左端的开度值大于闸门右端的开度值，且偏差值超过了系统预设值，则接通电磁阀的交叉油路；同理，当闸门右端的开度值大于闸门左端的开度值，且偏差值超过了系统预设值，则接通电磁阀的。2.2液压启闭机运行状态监视6油缸固定机架转轴上安装的接近行程开关装置用于限定闸门的提门、落门极限，反映每个闸门全开全关位置;系统压力、油温通过传感器送入可编程控制器的模拟量输入模块;启门左右缸压力、系统

6、压力、滤油器、油位、电磁阀相关执行器件的状态、故障状态等信号等直接送入PLC的开关量模块;用来实现启闭机运行故障状态监视功能。3数据采集单元的实现3.1闸门开度的采集闸门的开度是闸门运行管理的最基本的指标之一,只有实时准确的监测到闸门的开度,才能安全地实现闸门的自动启闭控制；闸门开度仪表由编码器和传感器组成。（1）编码器：编码器如以信号原理来分，有增量型编码器和绝对型编码器。增量型编码器价格低廉，接口简单，采用计数器计数方式确定相对位置。但检测绝对位置时，则需要提供初始位置的信息，而且容易受干扰的影响，断电数据丢失，数据出错时必须回归原点，所以一般仅用于相对位置的检测；绝对编码器光码盘上有许

7、多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线……编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这