拦河闸、船闸自动化集中控制系统的应用分析.pdf
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1、49第 46 卷 第 10 期2023 年 10 月Vol.46No.10Oct.2023水 电 站 机 电 技 术Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStation0 引言随着我国国民经济的不断发展,社会对水利工程的需求日益增长,水利设施的数量不断增加,对其自动化控制系统的要求也越来越高。某供水枢纽拦河闸、船闸是韩江水道的重要枢纽工程,其运行情况直接关系到下游的防洪安全、通航安全、生态安全和经济安全。通过采用计算机监控系统对某供水枢纽拦河闸、船闸进行自动化控制,既可提高工作效率和管理水平,又能减轻人员劳动强度,还可节约大量的人力成本。1 系统总
2、体设计某供水枢纽拦河闸、船闸自动化集中控制系统将采用一种先进的计算机控制系统,该系统通过计算机实现了对所有机电设备的自动控制,对机电设备运行参数的监视、控制和记录,同时在计算机上完成各种操作和各种参数的计算,并通过通信网络将计算结果传送到远程监控中心进行分析、处理。使整个船闸或闸室的机电设备及其附属设备的布局更合理。现场可以实现对机电设备的实时监测,也可以实现对机电设备运行参数的实时监测,还可以对整个船闸或闸室进行集中管理和控制。该系统采用计算机技术、通信技术、网络技术、自动化技术等实现对船闸或闸室的自动化管理。除计算机外,控制系统的硬件主要包括 PLC、人机界面(HMI)、各种传感器及执行器
3、。它们共同完成系统对设备的监视、控制、测量、记录、显示等功能。在某供水枢纽拦河闸、船闸控制系统中,可根据具体应用场合进行选择和配置,以满足相应的要求。现场主要采用 PLC 或触摸屏来完成对设备的监视和控制,同时也可以采用人机界面(HMI)来完成与外界的通信及信息交换。触摸屏主要实现人机交互和显示功能。计算机用于进行数据采集、处理和存储,并能通过以太网接口与其他系统进行通信,是现场操作控制与监控中心实现数据交换和通信的纽带1。在拦河闸、船闸控制系统中,可根据应用场合选用不同功能的触摸屏或计算机;在船闸控制系统中,主要选择具有触摸屏功能的计算机。2 硬件设备存在的问题某供水枢纽原拦河闸计算机监控系
4、统需安装在WINDOWS NT 架构下运行,如今 WINDOWS NT 架构系统已停产,核心硬件设备多数已淘汰或停产,并且目前拦河闸计算机监控系统软件采用的 WINDOWS SERVER 2000 系统平台已被认定为高风险系统软件平台,存在大量安全漏洞,系统安全性非常低。收稿日期:2023-07-12作者简介:刘沂衡(1997-),男,助理工程师,从事电气二次工作。拦河闸、船闸自动化集中控制系统的应用分析刘沂衡(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司,广东 广州 510000)摘 要:韩江流域,很多闸坝已实现了自动化控制,本文主要针对某供水枢纽拦河闸、船闸的运行状况,介绍一种综合自动化集中控制系
5、统。该系统通过在现场布置监控终端,实现远程对现场设备的操作和监控,并将信息传输到计算机监控系统,同时也实现了与上级调度中心的数据交互,有利于加强对枢纽运行的实时监测,提高枢纽运行管理水平。关键词:拦河闸;船闸;集中控制系统;网络结构;数据采集与处理中图分类号:TV736文献标识码:B文章编号:1672-5387(2023)10-0049-03D O I:10.13599/ki.11-5130.2023.10.01550第 46 卷水 电 站 机 电 技 术拦河闸计算机监控系统现地设备由于运行时间长、现地设备室处于宽阔的江面上,运行环境恶劣,受空气潮湿、环境温度变化大等因素影响,陆续出现元器件氧
6、化、老化及技术性能不稳定等现象。另外,船闸、鱼闸计算机监控系统现地设备的陈旧老化等因素导致的系统响应缓慢、通信故障、蓝屏、死机等现象增多,并且部分现地设备的 PLC 模件存在损坏现象,由于备品备件已停产,采购困难,目前已不能满足运行要求。3 改造后的硬件设备结构改造后的供水枢纽拦河闸、船闸计算机监控系统采用分层分布式结构,分为船闸中控层和生产调度控制中心层。在控制网通道上,拦河闸计算机监控系统考虑网络结构升级建设双环型网络结构,船闸计算机监控系统考虑网络结构升级建设双星型网络结构,计算机监控系统网络通过光纤连接,在通道限流或交换机设备故障导致系统通信中断时,系统自动切换到备用通道。在船闸中控室
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