本實用新型涉及水利水電工程閘門的技術領域，尤其涉及一種閘門啟閉控制系統。

背景技術：

抽水蓄能電站樞紐工程由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房洞室群及開關站等部分組成。上、下水庫進出水口均設有一道采用固定卷揚式啟閉機控制事故檢修閘門，起通斷水道作用。抽水蓄能電站閘門啟閉機電氣控制系統包含自動和手動兩種控制方式。手動控制時按下按鈕SB1或SB2（見圖1），繼電器KA1或KA2的線圈勵磁，控制接觸器KM1或KM2的勵磁線圈勵磁（見圖2）。由于按鈕狀態不可保持，設計了一個自保持回路，保持回路的導通。停止起降只需要按下按鈕SB3即可斷開回路。當繼電器KA1或KA2勵磁時，其常開節點閉合（圖2），接觸器KM1或KM2合閘（圖3），線路導通，電動機通電運行，從而起降閘門。電站采用開度傳感器檢測閘門升降高度，將檢測值輸入至PLC處理，用作中間繼電器K01或K02的通斷依據：當閘門升降高度達到全開位或全關位時，開度傳感器檢測的高度值與PLC輸入的保護整定值相同，此時PLC輸出信號控制K01或K02斷開，從而停止閘門起降。同時，手動控制方式采用機械限位開關作為唯一保護。

通過對閘門啟閉控制系統的研究發現：

1、當調試限位開關時，容易出現因操作人員疏忽而導致閘門到位后仍未切斷電源的情況，嚴重時會拉斷鋼絲繩，甚至燒壞電機；

2、手動控制方式僅有一個機械限位開關作為保護，限位開關隨轉軸轉動，長久運行后磨損較大，存在限位開關拒動的風險；

3、機械限位開關長時間轉動，易出現開關轉盤變形，導致檢測位置不準確，存在誤動的風險；

4、手動操作時，為確保操作安全可靠要求1人操作，2人監視，人力資源需求大。

技術實現要素：

有鑒于此，有必要針對存在的現有技術缺陷問題，設計一種閘門啟閉控制系統，包括閘門、閘門電機、機械限位開關，還包括開度測控儀、開度傳感器、可編程控制器。開度測控儀與開度傳感器連接，開度傳感器與可編程控制器連接，閘門與閘門電機連接，可編程控制器與機械限位開關分別與閘門電機連接。閘門啟閉控制系統中增加兩個開關，兩個開關分別串入啟閉機電氣控制回路的手動控制回路中。在閘門啟閉控制系統中的手動控制回路設置一個冗余保護回路，用以提高設備在手動控制狀態下的安全系數，降低人力資源浪費。啟閉冗余保護回路由機械限位開關常閉節點、K05和K06繼電器常閉節點和手動控制方式選擇開關串聯組成。冗余保護回路超前于機械限位開關保護動作，實現手動控制雙保護功能，提高操作的可靠性和安全性。

作為一種實施方式，還包括報警回路，所述的報警回路與可編程控制器連接；閘門位置由開度傳感器檢測，并實時輸入到可編程控制器；閘門到位后由可編程控制器發送報警信號到報警回路，蜂鳴器蜂鳴報警，達到提醒操作人員注意的目的。蜂鳴器報警后，當現場操作員一直未停機（即停止閘門啟閉），可編程控制器會延時控制K05和K06繼電器常閉節點斷開，實現自動停機，起到保護作用。

作為一種實施方式，還包括手動復歸按鈕，所述的手動復歸按鈕與可編程控制器連接，作為可編程控制器的輸入信號，達到極限位置后，報警回路報警；人為按下復歸按鈕，可編程控制器接受復歸信號，控制報警回路斷開，達到消音的目的。

控制回路所需要的元器件均采用原控制系統中已有器件。K05和K06繼電器開出點備用，開度測控儀、開度傳感器、復歸按鈕均已有，蜂鳴報警器現有（只需要調整其輸出音頻，與原報警功能區別開），無需增加其他元件，造價低，實施效果高。

本實用新型的有益效果：

閘門啟閉機電氣控制系統經過改進后，能將開度傳感器應用到手動控制回路，通過蜂鳴器的鳴笛提醒操作人員提高注意力。同時在全開位或者全關位時延時斷電，閘門如果需要繼續提升到極限位需要工作人員現地手動操作，避免手動控制回路僅有機械限位開關保護的單保護情況，防止因機械限位開關失效、操作人員疏忽導致的嚴重后果。充分利用閘門啟閉機現有元器件，成本低，同時閘門的操作安全性得到很大提高，普遍應用于其他閘門啟閉機，實現方式簡單，不會對設備、操作人員及環境造成影響，可實現性高，便于推廣。

附圖說明

圖1啟閉電氣控制回路1；

圖2啟閉電氣控制回路2；

圖3啟閉電氣控制回路3

圖4本實用新型控制示意圖；

圖5本實用新型啟閉電氣控制系統；

圖6本實用新型報警回路。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

如圖4所示，一種閘門啟閉機電氣控制系統，包括開度測控儀1、開度傳感器2、可編程控制器（PLC）3，閘門電機4，閘門5，機械限位開關6，手動復歸按鈕7和報警回路8。閘門5、閘門電機4、機械限位開關6、開度測控儀1、開度傳感器2、可編程控制器3構成閘門啟閉控制系統。開度測控儀1與開度傳感器2連接，閘門5與閘門電機4連接，可編程控制器（PLC）3與機械限位開關6分別與閘門電機4連接，手動復歸按鈕7和報警回路8分別與可編程控制器（PLC）3。開度測控儀1接收開度傳感器2的信號，處理后顯示閘門5提升高度。開度傳感器2與PLC3連接，作為PLC3的輸入信號，PLC3處理開度傳感器2的信號，轉化為閘門5的高度值，作為停機和相關保護的判斷定值。PLC控制K01和K02繼電器常閉節點的通斷，從而控制閘門的升降，達到控制的目的。機械限位開關6作為自動控制和手動控制的限位保護。由于手動控制方式時，機械限位開關為唯一保護，因此利用電氣回路現有的元器件，在手動控制回路設置一個冗余保護回路，用以提高設備在手動控制狀態下的安全系數，降低人力資源浪費。

如圖5所示，將ＰＬＣ3全開全關的開出點K05和K06串入啟閉機電氣控制回路手動控制回路中，分別與繼電器KA2、KA1串聯。開度傳感器2與PLC3連接，作為PLC3的輸入信號，PLC處理開度傳感器信號，轉化為閘門高度值，作為相關保護的判斷定值。閘門到位后，PLC控制K05和K06繼電器常閉節點斷開，達到保護的目的。正常情況下超前機械限位開關6動作，機械限位開關6作為最終保護。

如圖6所示，報警回路8為手動狀態全開全關到位報警，到位后發出蜂鳴報警，通過復歸按鈕來復歸，復歸后方可操作設備到極限位置。蜂鳴報警信號通過PLC K15開出點來控制，該處可連接蜂鳴器HD2。

調整PLC控制程序，用以控制回路工作，閘門全開或者全關時，電源處于合閘狀態，進行在線的手動模式，手動狀態全開全關時蜂鳴器HD2報警，閘門斷電，手動復歸按鈕后，可進行操作到極限位。

閘門啟閉控制回路可實現手動控制時到達全開位或者全關位位置后若操作員未按下停機按鈕，自動停機；手動控制時到達全開或全關位后自動停機，需通過控制復歸按鈕來復歸，復歸后才能操作設備到極限位置；手動控制時到達全開或全關位后蜂鳴器HD2報警；正常情況下超前機械限位開關6動作，機械限位開關6作為最終保護。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。