傳統(tǒng)水電站閘門控制系統(tǒng)對(duì)泄洪閘門的受力分析忽略了外界阻力的影響,導(dǎo)致閘門開啟高度不合理,控制準(zhǔn)確性較差問題。因此設(shè)計(jì)了一種基于PLC控制水電站閘門泄洪應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)來解決上述問題。該系統(tǒng)主要針對(duì)閘門在運(yùn)行過程中的受力情況,通過優(yōu)化PLC智能控制算法,得到角表編碼器與卷揚(yáng)機(jī)之間的函數(shù)關(guān)系并進(jìn)行數(shù)據(jù)校正后完成水電站閘門泄洪應(yīng)急聯(lián)動(dòng)控制。應(yīng)用實(shí)踐表明,該系統(tǒng)具有更好的閘門高度控制精度,聯(lián)動(dòng)控制速度大幅提升。 

【文章來源】：吉林水利. 2020,(11)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

閘門泄洪應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

可編程邏輯控制器（PLC）采用了可編程的存儲(chǔ)器，內(nèi)部可以執(zhí)行控制、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等指令，是一種能夠?qū)ｉT用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)控制裝置。相對(duì)于單片機(jī)而言，PLC能夠適應(yīng)惡劣、極端的生產(chǎn)環(huán)境，且數(shù)據(jù)處理能力、聯(lián)網(wǎng)通信功能更加可靠[12]。PLC主要由中央處理器CPU、RAM/ROM存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、電源、編程器以及其他接口電路構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、定時(shí)技術(shù)控制、時(shí)序控制、數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、過程控制、遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控以及擴(kuò)展等功能。PLC的電路接線如圖2。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的PLC在運(yùn)行過程中穩(wěn)定可靠，抗外界干擾的能力比較強(qiáng)，包括14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，對(duì)于一些規(guī)模較大的控制系統(tǒng)，能夠連接多個(gè)擴(kuò)展模塊，在設(shè)計(jì)和維護(hù)過程中更加方便。如圖2所示，將S7-200PLC與EM235相連接，使泄洪應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)增加四路模擬量輸入端和一路模擬量輸出端。將圖1的輸入和輸出端口進(jìn)行功能配置，如表2。

為了驗(yàn)證上文設(shè)計(jì)的水電站閘門泄洪應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的控制精確性，需要設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。運(yùn)用Step-7編程軟件、MATLAB軟件中的SIMULINK進(jìn)行水電站泄洪閘門現(xiàn)地控制系統(tǒng)仿真。在仿真軟件中完成PLC的控制仿真，如圖3所示：對(duì)仿真軟件中的仿真系統(tǒng)進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)置，包括功率儀表、HMI、絕對(duì)值編碼器、PLC閘門開度計(jì)算段程序。仿真模型選取東營市膠東調(diào)水子槽段，在2019年8月10日9時(shí)至12日11時(shí)，東營全市平均降水量322mm，整個(gè)降雨過程降水量折合水量超過5億m3。這組數(shù)字也意味著，在剛剛過去的不到三天時(shí)間內(nèi)，臺(tái)風(fēng)“利奇馬”為東營帶來近200個(gè)清風(fēng)湖的水量，這個(gè)水量也接近小清河一年的流量。膠東調(diào)水子槽段除承接本地雨水排澇外，上游淄博等地河道洪水也進(jìn)入子槽河段，膠東調(diào)水子槽段下節(jié)制閘前水位最高達(dá)到5.5m，以上做為模型軟件仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件，啟閉機(jī)相關(guān)參數(shù)如表3所示：

【參考文獻(xiàn)】：
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