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1、第6卷第2期北华大学学报(自然科学版)Vol.6No.22005年4月JOURNALOFBEIHUAUNIVERSITY(NaturalScience)Apr.2005文章编号:10094822(2005)02018003基于VB和PLC的水闸液压启闭机控制系统设计1211孙铁军,李先会,徐昭云,肖林红(1.北华大学电气信息工程学院,吉林吉林132021;2.南京钢铁联合有限公司,江苏南京210035)摘要:对传统水闸液压启闭机控制系统进行了改进,提出了1种基于VB和PLC技术相结合的计算机控制方案.分别从硬件和软件两方面对控制系统进行了设计,提高了整个控制系统的可靠性
2、和安全性,实现了闸门的自动化控制.关键词:液压启闭机;PLC;VB中图分类号:TP332.3文献标识码:A近年来,液压启闭机在水利工程上得到了广泛的应用.在传统水闸启闭机控制系统中,由于电器触点数量多,可靠性较差,闸门开度仅凭肉眼观察,误差大等原因,难以达到所期望的控制要求.在吉林丰满水电站老设备改造过程中,我们提出了基于VB和PLC技术的控制方案,利用可编程序控制器(PLC)抗干扰能力强,工作可靠性高,平均无故障时间长以及VB良好可视化的等特点,对水闸液压启闭机控制系统的启闭机自动启闭闸、手动启闭闸以及闸位、水位实时监控、显示和各种故障情况的报警连锁保护控制等进行了系
3、统设计.1硬件设计在液压水闸启闭机的整个控制系统中,除了以开关量控制外,还要检测系统水闸内外的水位高度、水流流速等模拟量,因此,可以选用带有A/D转换的模拟量输入模块和带D/A转换的模拟量输入模块.同时,为了实现人机对话,系统需要配接相应的传感器、变送器和其他驱动装置.其中,电气控制部分的核心采用日本OMRON公司的CQM1型可编程序控制器,包括CPU模块、电源模块、输入模块和输出模块.用户可以图1系统硬件Fig.1Systematichardware根据生产现场中各个水闸启闭机的控制要求灵活地配置输入和输出点.对于闸门开启高度的检测,可以选用行程检测装置采集信号,结合
4、OMRON公司的E6CPAG5C旋转编码器,通过传动机构将闸门的位移转换为脉冲信号.该设计具有连接简单,维护方便的特点.图1为系统硬件框图.2软件设计2.1基于VB的控制平台在设计中,考虑到系统的控制要求和人机界面的操作特点,基于VB软件设计了1个简单的控制平台.操作人员可以根据现场的控制要求,进行系统控制的选择以及参数设置等操作,同时也可以在平台上观察到系统运行的工况、闸位和水位的实时数据信息等.收稿日期:20040914作者简介:孙铁军(1970-),男,实验师,主要从事PLC通信网络系统研究.第2期孙铁军,等:基于VB和PLC的水闸液压启闭机控制系统设计181
5、2.2全自动启闭闸程序系统运行时,用户可以根据控制平台上显示的水位决定是否可以启闭闸门.系统的启闸顺序:启动液##压泵开启1闸推上档铁开启2闸推上档铁停止液压泵和闭闸顺序:启动液压泵提起闸##门拉开档铁关闭1闸关闭2闸停止液压泵.各个闸门的开启高度可由操作者预先设定,当闸门开到设定高度时会自动停止.如果闸门提升至顶端,则自动推上档铁,以确保启闭系统的可靠性和安全性,自动化程度得到了提高.2.3液压泵自动交替运行与闸位检测该液压启闭系统有2台液压泵,通过PLC的程序控制使其自动交替运行,互相起到备用的作用,从而避免了传统启闭机备用油泵由于长期搁置不用生锈、
6、破损,主泵频繁使用严重磨损的问题.同时,闸位检测将测量信号转换成为脉冲信号,经输入模块直接送入PLC,在PLC内对该脉冲信号进行计数,计数的结果即为测量值,再由通信口传送到控制平台上显示闸位高度.根据控制要求,确定了I/O通道(见表1).图2和图3分别为2台液压泵自动交替运行部分控制程序和闸位检测程序.表1I/O地址通道Tab.1I/Oaddressdelivery地址作用地址作用地址作用019111##泵运行方式选择HR9101保持1泵运行255021s时钟脉冲##019122泵运行方式选择HR9102保持2泵运行25314保持OFF继电器01913交替运行方式选择HR91
7、03保持交替运行方式CNTR40110min计时#25315开机ONHR9014ON:1泵运行CNTR402h计时01711手动!启动1##泵∀OFF:2泵运行DM0051显示缓冲#01712手动!启动2泵∀10101液压泵运行CNTR400s计时#在图2中,用户可以在控制平台上选择!启动1泵∀,PLC内部辅助继电器01911闭合,将#0002输#入到HR91通道中,由于HR9101闭合,使HR9014ON,则设置成使用1泵方式,然后通过相应的电动机##控制程序控制1泵运转(该部
