小型船闸的plc控制设计

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1、小型船闸的PLC控制设计目录1、引言22、船闸控制系统设计22.1船闸的主体结构22.2船闸的工作流程32.3船闸控制方案的选择32.4PLC功能模块说明42.4.1CPU模块42.4.2电源模块42.4.3开关量的数据采集模块42.4.4通信模块52.5PLC系统的配置52.5.1上闸首临时工作门控制单元52.5.2上闸首闸、控制单元52.5.3下闸首闸、门控制单元52.5.4I/O地址的确定及分配62.6船闸控制程序设计72.6.1上闸首临时工作门控制程序72.6.2上闸首永久闸、阀门的控制程序82.6.3下闸首闸、阀门的控制程序10

2、3、故障报警与查询系统113.1船闸电机故障分析113.2故障查询的实现原理113.3硬件要求113.4软件要求113.5编码与可查询的故障114、总结与展望125、致谢12参考文献12小型船闸的PLC控制设计[摘要]：本文介绍用PLC实现小型船闸的自动控制，给出了比较详细的系统设计过程，系统的配置，及程序运行的结构框图。本文还对船闸自动报警及查询系统作了探讨与研究，对PLC船闸自动控制系统的完善具有重要意义。[关键词]：PLC船闸控制结构图自动报警1、引言船闸是河道最常用的交通设施之一，目前国内船闸的自动化水平参差不齐．建成较早的船闸控

3、制装置一般由继电器、接触器控制逻辑电路组成，存在功能弱、故障多、寿命短等缺点，近年新建船闸一般采用计算机控制技术．随着科学技术的不断发展．对船闸自动化水平的要求越来越高，PLC技术的迅猛发展让自动化控制又多了一个新的亮点，而船闸的PLC监控越来越广泛地被投入使用，它能使管理人员有效地对船闸的运行工况进行自动检测、优化控制和集成管理，从而达到安全、高效、满足社会需求的目标。随着自动化技术的发展，这种研究将得到越来越广泛地应用，而且这种研究具有重要的实用价值，它对于保障河道通道的畅通，及人民的生产和生活具有十分重要的意义，顺应时代发展的要求。

4、本设计的目的就在于用PLC代替传统的继电器接触控制逻辑电路，充分利用PLC的优点实现小型船闸的自动控制。在掌握PLC对船闸的功能控制的基础上，还对船闸运行发生故障时的报警与查询系统做了探讨。2、船闸控制系统设计2.1船闸的主体结构船闸在物理建筑上分为闸室，临时工作闸门，上闸首工作闸门，上闸首输水阀门，下闸首工作闸门，下闸首输水阀门。其主体结构的平面图如图1（未包括临时闸门）图12.2船闸的工作流程船闸的工作流程主要分为两个过程：上行过程和下行过程。上行过程：当下游水位与闸室的水位一致后，下闸首的通行指示灯自动亮，下游闸门打开，船只进入闸室

5、，当船只全部进入闸室后，关闭下游闸门，打开上游阀门，此时闸室处于充水状态，等闸室水位与上游水位一致后，上闸首的通行指示灯自动亮，上游闸门打开，关上游阀门，船只离开闸室。下行过程：当上游水位与闸室的水位一致后，上闸首的通行指示灯自动亮，上游闸门打开，船只进入闸室，当船只全部进入闸室后，关闭上游闸门，打开下游阀门，此时闸室处于充水状态，等闸室水位与下游水位一致后，下闸首的通行指示灯自动亮，下游闸门打开，关下游阀门，船只离开闸室。临时通行时的流程与上面流程基本一致。2.3船闸控制方案的选择由于PLC对元器件、电源、输入输出接口、结构设计等采取了

6、严格措施；在软件上，采用循环扫描、程序语法检查、故障检测与诊断及出错报警、保护数据、封锁输出及自动恢复等措施，使PLC的平均无故障时间达到了10万小时以上[8]，非常适合于船闸的实际应用环境，因此在对小型船闸的控制器件上选择PLC控制。为了让此系统实现集中监视、操作、管理和现场前端分散控制相统一，使系统能够更好地完成船闸的顺序控制，批量控制，数据采集与处理，使系统更贴近现实船闸的工艺要求，在此放弃了单机控制而采用计算机分布式监控系统，上、下闸首工作闸阀门和临时工作门，分别由独立的PLC单元控制，各闸首的PLC通过CCM网络与上位机相连．进

7、行数据通讯[1]。其结构框图如图2图2采用分布市式计算机监控系统能实现以下操作模式，集中控制操作：在集控室自动完成船闸过闸工艺。集中单步控制操作：根据工作需要，在集控室进行人工手动单步操作，可单独控制开闸门、关闸门、开阀门、关阀门、停机。现地控制操作：根据工作需要脱离集控室控制，在阀门现场进行单步控制。集中控制、集中单步控制、现地控制均可实现以下控制功能：本侧控制、双侧控制、对侧控制。系统可及时将闸、阀门电流、阀门开度、闸室水位及时送集控室并在模拟屏显示，供操作人员及时了解设备运行状况。2.4PLC功能模块说明2.4.1CPU模块CPU是

8、PLC系统的控制中心，其主要功能是：（1）将输入信号（船闸控制系统运行程序和数据）送到PLC中存储起来。（2）检查电源、存储器、I/O的状态，诊断程序的语法错误。（3）按存放的先后顺序取出程序