自动化控制系统设计方案

一、现地控制软件

现地采集控制软件采用业界领先的平台和面向对象机制的编程语言在数据库作业系统基础上进行高可靠性、实时性的现地控制应用软件 二、主控级

1、数据的采集及处理

接收现地控制单元的上送数据并进行处理及存入数据库，供分析计算、控制调节、画面显示、记录检索、操作指导、打印等使用。数据采集除周期性进行外，在所有时间内，可由操作员或应用程序发命令采集现地控制单元的过程信息。

2、运行监视、控制和调节

运行操作人员能通过上位机，对各闸门开度和启闭机的运行工况进行控制和监视。除了显示各孔闸门的位置图形和开度数据外，还设置“启动”、“停止”两个模拟操作按钮和“上升”、“下降”、“远程/现地”、“通讯状态”等模拟指示。主要内容如下：

a、根据要求的过闸流量，计算出闸门当前应开启的高度（在上下限范围内）电脑提示是否确认，若确认即可启动闸门； b、闸门启闭控制，根据给定值启闭闸门，到位停止； c图形、表格、参数限值、状态量等画面的选择和调用； d在主控级进行操作时，在屏幕上应显示整个操作过程中的每一步骤和执行情况； 三 、打印记录

显示、记录、打印功能

所有监控对象的操作、实时参数都予记录，对故障信号进行事件顺序记录、显示，实行在打印机上打印出来。主要内容如下：

（1）闸门动作过程动态显示；

（2）给定开度值显示，闸门位置显示； （3）闸门升降模拟显示图； （4）上、下游水位数据显示

（5）根据上下游水位和闸门开度，自动计算出当前流量，并进行累计

（6）运行显示、打印； 四、通信功能

主控级与现地控制单元采用RS485总线通信，当通讯不正常时，报警显示。

五、 现地控制单元

1、实时自动采集闸门开度在现地显示并通过处理后传送至主控层；

2、根据主控层指令，或根据人工输入的合法控闸指令，在满足下列条件的情况下，自动控制闸门的升、降，并运行到指定位置；

3、当转换开关在现地状态时，可对闸门开度进行预置，并通过电控柜的升、降、停按钮实现闸门的启闭；

4、在现地控制单元，通过权限开关，可实现远程/现地切换； 5、保留原人工手动控闸功能，人工与自动并存，以便紧急状态及维护系统时使用。 六、 系统组成

（1） 系统主要由信息采集与控制、集中监控和信号传输三大部分组成。启闭机室设若干台现地控制柜(PLC),其中信息采集与控制由闸门开度传感器与开度仪、水位传感器等部件组成。集中监控由计算机、键盘鼠标、打印机、UPS电源及其他设备组成(不

在供货范围)。而信号传输部分则是采用双绞屏蔽电缆来完成传感器、测量仪器、计算机之间的信号连接与通信。在这些设备中，各种传感器安装于现场，开度仪装于启闭机室内的控制柜(即PLC)上。

现地控制单元主要完成以下任务：接收主控级发来的各种控制命令，并通过各种输入输出模块完成对水位及闸门的实时控制。

现地控制与远方控制相互闭锁，优先级为现地控制。现地控制时，能将控制信号，运行状态信号在现地控制屏上反映并能送至主控级。远方控制时，启闭机、闸门本身及周围的安全设施都必须处于良好的状态。虽然控制系统本身对意外情况有应急处理能力，但是从安全第一的原则考虑，人工的干预仍是必要的，而且是具有最高执行优先级的。

七、 系统硬件结构布局

现地控制柜（PLC）采用控制柜，,每台现地控制柜（PLC）从上而下分别为启闭机工作电流、电压指示；闸门开度仪（从显示面板上可进行人工预置开度）；各闸门升、降、停及供电电源指示；各闸门升、降、停操作按钮。智能仪表（终端）均为面板式仪表，均为屏面插入式安装。屏内安装二次回路、端子排、交流接触器、断路器等。各启闭机的机械上下限位开关通过屏内端子排接入对应的二次控制回路。