專利名稱：一體化微電腦閘門啟閉控制柜的制作方法
技術領域：
—體化微電腦閘門啟閉控制柜技術領域[0001]本實用新型涉及一種閘門啟閉控制柜。
背景技術：
[0002]隨著科學技術的快速發展和我國水利信息化事業的不斷推進，水利樞紐閘門的啟閉控制從原始的現地目測控制逐漸逐步地走向集中數字控制和遠程控制。然而，當前實現閘門自動化控制的設備均為針對各個水利樞紐工程專門設計制作，而無通用化成套產品， 使工程資金費用投入多，工程周期長，質量難于保證。有礙于我國水利樞紐實現自動化信息化的發展。[0003]在水閘自動化監控系統中，通常首先要由閘位測量儀(也稱閘門開度傳感器)將閘位測量數據通過模擬量或數字量傳送給PLC可編程控制器進行各種處理。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制的閘位數據要占用14-16個I/O 口。PLC資源占用多，成本高，不適合小型PLC配置。實用新型內容[0004]本實用新型的目的在于提供一種結構合理，通用性強、工作效果好的一體化微電腦閘門啟閉控制柜。[0005]本實用新型的技術解決方案是[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進行一對一控制的微電腦閘門啟閉控制系統，微電腦閘門啟閉控制系統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以太網或現場總線與上位機通訊方式連接；智能化閘位儀內部光電耦合元件分別輸出“時鐘”、“數據”、“復位”三路信號，該三路信號分別與 PLC的相應開關量輸入端口相聯接。[0007]微電腦閘門啟閉控制系統與荷重采集模塊、水位采集模塊及電壓電流采集模塊連接。[0008]本實用新型結構合理，用戶只須根據閘門的結構和啟閉電機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現閘門的數字控制。如用一根網絡通訊電纜將所有的控制柜聯接起來與一臺上位計算機通訊，通過組態軟件就可實現閘門計算機自動化監控。本實用新型是實現閘門自動化控制的理想設備。達到了閘門自動化控制工程的簡單化、 通用化、產品化。對我國水利信息化的推廣普及具有重要的現實意義。[0009]本實用新型使PLC只需三個I/O 口就能簡單接收閘位數據。實際在歐姆龍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據傳輸簡單可靠，抗干擾性能強，費用投資省等優點。[0010]本實用新型采用分布式控制方案，即使用一臺閘門啟閉機配置一套微電腦閘門啟閉控制柜，有如下優點[0011]I.系統電纜聯接簡潔，安裝工作簡單、工期短。[0012]2.可靠性高，一旦發生故障，其它閘孔照樣運行，影響面小，不會像集中控制式出現故障會造成全線崩潰。[0013]3.操作方便，維護簡單，即使更換一臺啟閉控制柜也僅需幾十分鐘就可搞定。[0014]4.系統擴充方便，增加一個閘門控制點只需增沒一個地址號即可。[0015]5.電力拖動控制與自動化監控一體化。集中控制式設計方案將電力拖動控制與自動化監控分為二大部分，這將使整個閘門自動化控制變得復雜，可靠性也由此而得不到保證！[0016]6.通用化，便于產品化生產。[0017]
[0018]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0019]圖I是本實用新型一個實施例的結構原理圖。[0020]圖2是本實用新型分布式控制方案系統結構圖。[0021]圖3是智能化閘位儀的I/O 口三線結構示意圖。[0022]具體實施方式
[0023]—種一體化微電腦閘門啟閉控制柜，包括與閘門啟閉機I進行一對一控制的微電腦閘門啟閉控制系統2，微電腦閘門啟閉控制系統與智能化閘位儀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 通過工業以太網或現場總線9與上位機18通訊方式連接。[0024]微電腦閘門啟閉控制系統設有LED終端數字顯示裝置、工作狀態指示裝置、手動控制邏輯裝置、工作方式切換裝置及故障、極限保護控制裝置。[0025]圖中閘門啟閉機有閘門啟閉電機10、閘門電力拖動控制裝置11。[0026]本實用新型設有三種控制方式1.現地常規手動控制(也稱現地手動);2.現地數字設定控制(也稱現地自動)；3.計算機集中控制(也稱微機集控)。“現地常規手動控制”為通常的升、降、仃按紐控制；“現地數字設定控制”是指由控制柜面板進行數字定高控制。在正常情況下，使用計算機集中控制方式，而現場手動控制主要用于工程檢修及現場緊急控制之用。控制優先級“現地常規手動控制”最高，其次為“現地數字設定控制”和“計算機集中控制”。當進入現地控制時，此時計算機集中控制命令被閉鎖，但不影響單元控制器向計算機上送信息。[0027]微電腦閘門啟閉控制柜使用控制柜與閘門啟閉機I對I的控制方式，與上位計算機采用工業以太網或現場總線式分層分布控制結構，采用當前國際流行的“Ethernet”、 “Modbus-RTU”等多種經典通訊協議。既保證了控制的可靠性，又方便了上位計算機使用各種國內外組態軟件標配的多種經典通訊協議，實現可靠的網絡聯接。[0028]微電腦閘門啟閉控制柜與上位計算機通訊聯接既可以使用有線雙絞電纜、光纖也可使用無線傳輸，靈活實現多種網絡的系統聯接。[0029]微電腦閘門啟閉控制柜根據需要有多種型號供用戶選擇，不但能實現對閘門啟閉的測量控制功能，同時，還能對閘門的荷重、電機的電壓、電流、閘門前后水位等多種參數進行監控保護。[0030]微電腦閘門啟閉控制柜采用人性化的人機界面，既有直觀的LED數碼顯示，也有觸摸屏動態圖形觸控顯示。充分體現高科技帶來的以人為本的可靠便利性。[0031]智能化閘位儀內部光電耦合元件19、12、13分別輸出“時鐘”、“數據”、“復位”三路信號14、15、16，該三路信號分別與卩^20的相應開關量輸入端口相聯接。
權利要求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進行一對一控制的微電腦閘門啟閉控制系統，微電腦閘門啟閉控制系統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以太網或現場總線與上位機通訊方式連接；智能化閘位儀內部光電耦合元件分別輸出“時鐘”、“數據”、“復位”三路信號，該三路信號分別與PLC 的相應開關量輸入端口相聯接。
2.根據權利要求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以太網或現場總線與上位機通訊方式連接；智能化閘位儀內部光電耦合元件分別輸出“時鐘”、“數據”、“復位”三路信號，該三路信號分別與PLC的相應開關量輸入端口相聯接。本實用新型結構合理，用戶只須根據閘門的結構和啟閉電機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現閘門的數字控制。
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 優先權日2012年8月24日
發明者王惠平 申請人:啟東雙劍電子有限公司