关于船闸自动控制系统的设计与应用
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摘要本课题为小型船闸的PLC控制。
船闸是在水位集中跌落的情况下(例如,建造闸、坝处),用以保证通航的水利工程建筑物。
利用河水灌溉农田,或者利用水力推动水力发电机进行工作时需要在河流上修建拦河坝,用以提高水位。
这样,河水被大坝隔断,上下游的水位差较大,航船无法通过。
于是人们就利用连通器的原理,在运输频繁的江河上,在大坝的旁边修建了船闸。
本文对船闸的结构、控制过程、作用等方面做了较全面的介绍,对PLC的基本组成、工作原理、发展过程及趋势进行大致的分析,以此引出用PLC实现对小型船闸的自动控制,用PLC代替传统的继电器接触控制逻辑电路,充分利用PLC的优点进行设计,给出了比较详细的系统设计过程,系统的配置,相应及程序运行的结构框图。
本文还对船闸运行发生故障时的自动报警与查询系统做了探讨与研究,对PLC船闸自动控制系统的完善具有重要意义。
关键词:PLC 船闸自动控制自动报警AbstractThis topic is The Design of Small Ship Lock Control System Based on PLC. The lock is the hydraulic engineering building concentrated in the case of the fall of water level (for example, construction of the lock, dam) , in order to ensure ing river water for irrigation of farmland, or using hydraulic drive hydraulic generator is built on the river to dam,in order to raise the water level. So, the river is cut off by the dam, water level upstream and downstream of the difference, the ship cannot pass. So people using the principle of communicating vessels, in the transport of frequent River, to build the dam next to lock. In this paper, the structure of lock control process, and other aspects of the role is introduced, analysis the basic composition, working principle, development process and trends of PLC, this leads to the automatic control of the small lock using PLC. Using PLC instead of the traditional relay contact controlling logic circuit. Making full use of the advantages of PLC design, to gives a more detailed system design, system configuration, and the block diagram of the program is running, and the corresponding procedures, and describes the structure and working principle of lock. This article is also alarm and query lock system, fieldbus communication in the host computer and research are also discussed, on the PLC automatic control system locks the improvement of great significance.Keywords: PLC ship lock automatic control automatic alarm目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)绪论 (1)1 可编程控制器(PLC)简介 (2)1.1 PLC的定义 (2)1.2PLC的硬件结构及基本配置 (2)1.3PLC的工作原理 (3)1.4PLC的特点 (4)1.5PLC的应用领域 (5)2船闸简介 (8)2.3船闸的定义 (8)2.3船闸的用途 (8)2.3船闸的主体结构 (8)2.4船闸的工作流程 (9)3 系统的硬件选择与软件设计 (12)3.1FX2N-48MR型PLC简介 (12)3.1.1电源与接地 (12)3.1.2I/O口与外部接线 (12)3.1.3FX2N-48MR基本参数 (13)3.2程序 (14)3.2.1I/O口分配 (14)3.2.2程序的编写 (14)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)绪论船闸是河道最常用的交通设施之一,随着水上交通的发展以及水资源的充分利用,船闸的作用与地位越来越高。
船闸毕业设计一、选题背景船闸是连接两个不同水平的水域,调节水位和船只通过的设施。
随着国内经济的快速发展,水运业也逐渐成为一个重要的行业。
而船闸作为水运业中不可或缺的设施,其重要性也日益凸显。
因此,本次毕业设计选择了船闸作为设计对象。
二、设计目标本次毕业设计旨在设计一种高效、安全、稳定的船闸系统,以满足现代化水运行业对于船闸系统的需求。
三、方案设计1. 船闸系统结构设计(1)升降机结构升降机是船只通过船闸时需要使用到的设备。
升降机主要由上下两部分组成,在上部分设置一个平台,用于停靠船只;在下部分则设置一个升降装置,用于控制平台上下移动。
(2)防波堤结构防波堤是为了减小外界环境对于升降机造成影响而设置的设施。
防波堤主要由混凝土块组成,在其表面覆盖一层防腐材料以增加其使用寿命。
(3)水闸结构水闸是调节船只通过船闸时水位的设施。
水闸主要由一组门板和门板控制机构组成。
门板控制机构由油缸、阀门、电机等组成,用于控制门板的开启和关闭。
2. 船闸系统控制设计(1)PLC控制系统PLC控制系统是一种高效稳定的自动化控制系统,其通过PLC程序实现对于船闸系统各个部分的自动化控制。
PLC程序主要包括升降机、防波堤和水闸三个部分。
(2)远程监测系统远程监测系统主要用于对于船闸系统进行实时监测,以及对于异常情况进行报警处理。
远程监测系统主要由传感器、数据采集器和云平台三部分组成。
四、实验结果与分析经过多次模拟实验,本次毕业设计所设计的船闸系统在性能上达到了预期目标。
在升降机方面,其运行速度能够满足船只通过时的需求;在防波堤方面,其能够有效减小外界环境对于升降机造成影响;在水闸方面,其能够实现对于船只通过时水位的调节。
五、总结与展望本次毕业设计所设计的船闸系统在性能上达到了预期目标。
但是,由于时间和经费等限制,本次毕业设计所设计的船闸系统还有待进一步完善。
未来,我们将进一步优化控制系统,并增加安全保护措施以提高船闸系统的安全性和稳定性。
机械水平移动导轨的船闸与水利大坝自动控制导言:船闸与水利大坝是重要的水利工程设施,对于船舶航行和水资源的调控起到至关重要的作用。
随着技术的发展与进步,自动化控制系统在船闸和水利大坝中的应用日益广泛。
本文将探讨机械水平移动导轨的船闸与水利大坝自动控制系统的设计与实施。
一、机械水平移动导轨的船闸自动控制系统1. 系统概述机械水平移动导轨的船闸是一种常见的船闸类型,通过导轨的移动来实现船舶的进出。
为了提高船闸的运行效率和安全性,自动控制系统成为必不可少的组成部分。
2. 控制系统设计船闸自动控制系统主要包括传感器、执行机构和控制器三个基本组成单元。
传感器用于感知船舶的位置和速度,执行机构负责导轨的移动,控制器则根据传感器信号和预设的控制算法决定执行机构的动作。
3. 系统功能船闸自动控制系统能够实现以下功能:- 船舶识别与跟踪:通过传感器对船舶进行识别与跟踪,确保船舶进出的准确性和安全性;- 导轨平稳移动:控制导轨的移动速度和加速度,使船舶在进出过程中获得平稳的体验;- 紧急停止与报警:在紧急情况下,能够及时停止导轨移动,并发出报警信号,确保船舶和人员的安全。
二、水利大坝自动控制系统1. 系统概述水利大坝是水资源管理和洪水调控的关键设施。
自动控制系统的引入能够提高大坝的运行效率和安全性,减少人为的误操作。
2. 控制系统设计水利大坝自动控制系统主要包括水位监测与控制、泄洪与节制调度、电力调度和数据监测等功能模块。
通过传感器、执行机构和控制器的组合,实现对大坝水位、泄洪口和发电机组等的自动控制。
3. 系统功能水利大坝自动控制系统能够实现以下功能:- 水位监测与控制:通过水位传感器对大坝水位进行实时监测,并根据预设的控制算法对水位进行调整;- 泄洪与节制调度:根据预设的调度策略,对大坝的泄洪和节制进行自动调度和控制,确保大坝的安全性和调洪效果;- 电力调度:根据电力需求和水位情况,自动控制发电机组的启停和功率调整,实现最优的电力调度;- 数据监测与分析:实时监测大坝的各项参数,并通过数据分析,提供决策参考和故障诊断。
船闸机电控制系统的设计与应用作者:李勇伟出处:阅读:发布时间:2006-6-30 8:57:00 供稿:浙江省交通规划设计研究院(310006杭州市环城西路... 我国计算机应用的发展现状与趋势1 概述本机电控制系统,设计用于某四级航道的船闸中。
设计满足吨级船舶通航要求设计,也可满足吨级船舶通航要求。
本系统为船闸营运管理控制提供保证,包括机电、调度、收费三大内容。
1、船闸运行自动控制系统,包括:1) 集中控制室程序运行控制2) 闸首就地站单闸首集控及单侧闸(阀)控制3) 通行信号灯程序控制4) 通航照明控制(包括闸室、靠船墩、引航道)5) 广播指挥系统2、船闸运行视频监控系统3、船闸过闸调度与收费系统,包括;1) 船舶登记、收费及调度2) LED可变信息图文显示板2 自动控制系统2.1 主要控制对象技术参数及控制要求2.1.1 通航闸门及启闭机1、技术参数全闸共设扇三角闸门,上、下游各扇,每个闸首由左右扇三角门组成。
钢结构三角门面板为园弧形,朝向引航道。
上游闸门高.6m,下游闸门高.8m,单扇闸门宽.357m(按弧长)。
闸门启闭机可以在一定水位差条件下动水启闭,均采用液压直推式启闭机,全闸共布置台,上、下闸首各台,同一闸首同侧闸门启闭机与阀门启闭机共用套油泵泵站。
2、控制要求同一闸首通过电液控制,完成扇闸门的同步开启、关闭。
1) 关门按下关门按纽,两扇门叶同时朝关门方向运行,当门叶旋转到离全关位置¡ã(关前位)时均自动暂停,然后两扇门同时运行至全关位置,当门叶到达全关位置后,电磁阀复位,然后油泵电机自动停止工作。
2) 开门当闸门前后水位差小于cm时给出指示信号,按下开门按纽,启动油泵电动机,控制相应的阀组,使左右两扇门叶朝开门方向运转,到达全开位置后自动停止。
2.1.2 输水阀门及启闭机1、技术参数全闸共设扇阀门,上、下闸首各扇,采用单吊点潜孔式平面钢闸门。
阀门启闭机为动水启闭,均采用具有强落阀功能的液压直推式启闭机。
船闸自动控制系统Date: 9/25/2007一、项目介绍船闸控制系统主要对上、下游闸阀门实现控制,保证船只的通航快速、安全。
在上游和下游闸首一般都设有操作室,可实现船闸的集中和分散控制。
二、系统要求为了保证船只的正常通航,必须对上、下游闸阀门实现正确的控制,杜绝误操作发生事故,故系统对操作权限有严格的区分;同时一旦出现故障,应立即提醒操作人员和机电维修人员尽快处理,系统自动将故障消息传送给机电维修班,在操作室和机电维修班以及管理处,均能实现监视。
故系统应具有强大的网络功能,但不能过多的增加用户的投资。
三、系统方案针对系统要求,传统的HMI/SCADA软件如要实现,用户的投资成本就会增加很多,故选用WEBACCESS软件,而WEBACCESS软件是首家完全基于IE浏览器的HMI/SCADA监控软件,其免费的无限客户端——由于WebAccess与生俱来的网络架构,决定了客户端是免费、无限的,克服了传统软件一旦涉及到网络版都需要额外购买客户端的问题。
对于安全体系,WEBACCESS的严密的网络安全体系——WebAccess可以将用户划分为多种类型,不同的用户类型具有不同的界面访问权限;同时还使用了区域和等级的概念以保护IO点,一个IO点可以被指定在某一个区域中的某一个安全等级,而用户可以被指定在多个区域拥有不同的安全等级。
在监控时,如果用户需要修改某个IO点的值时,该用户的用户类型必须拥有可以更改该点值的能力,即他在该区域拥有的安全级别必须高于该点的安全等级。
四、系统构成本系统采用OMRON PLC+WEBACCESS软件构成整个系统的监控。
网络配置图如下:五、典型流程图例通过以上WEBACCESS软件在船闸的实际应用, WEBACCESS软件在该项目中的几点优势:1.优越的网络功能,免费的无限客户端。
2.灵活的上位操作模式。
根据最上层最高层管理员的授权,下面的工程管理员操作具有不同的操作权限,具备了无关人员的不可操作权限,同时又避免了相关操作人员的误操作。
扬州大学本科生毕业论文任务书
论文
题目
可编程控制器在船闸自动化系统中的应用
年级专业学生
姓名
学号
主要内容:
对船闸运行手段与模式进行相关研究。
熟悉船闸一般过闸流程。
利用相关检测传感器、数据采集与控制模块组成船闸自动化运行系统,并通过切实可行的网络把数据传送到系统中心。
设计船闸的控制方案。
选择所用的PLC型号,简要介绍所选用的PLC的特点、编程指令、通讯协议等。
描述船闸控制系统的现场单元功能。
设计船闸现场自动控制的PLC梯形图,概括设计的思路以及满足的控制要求。
并尽可能开发出相关的软件,实现相关的数据采集与控制功能,报表分析等。
主要任务及基本要求(包括指定的参考资料):
船闸是连接内河与外河的枢纽。
实现船闸计算机控制,对提高船闸的过船效率、安全、减少人工有着重要的作用与意义。
船闸主要由闸首、闸室、引航道、导航和靠船建筑物等部分及其相应的设备组成,同时还包括引航道口门区与上下游航道连接段和外停泊区及前港。
一般船闸有2道闸门,通过2道闸门的互开互锁,实现内外河船舶的通行。
这些部分组成一个过船建筑物综合体,缺一不可,是船舶安全通畅过闸的保证。
要求对船闸上游、闸室、下游的水位进行测量,对船闸的运行过程进行监视和控制。
本课题要求:
1)了解船闸运行流程。
2)设计出船闸自动化运行方案。
3)编写出船闸运行的PLC控制程序。
4)在上位计算机上模拟出过闸过程。
发出任务书日期:2012年2月10日完成期限:年月日
指导教师签名:专业主任签名:
年月日。
智能化集中控制在智慧船闸建设中的运用探究摘要:船闸是水运体系的重要组成部分,随着信息化技术、智能化技术在船闸工程中的应用,智慧船闸已经逐渐成为一种趋势。
文章以盐城YH船闸智能化集中控制系统建设为例,研究了智能化集中控制管理内涵特征,聚焦船闸运营、维护、服务等核心业务进行分析,旨在促进船闸智能化集中控制管理建设的规范化,以供参考。
关键词:智慧船闸;内河管理;物联网技术;精细化管理;智能化集中控制船闸智能化集中控制系统建设未来发展方向将以提升船闸运营、运维的智能化水平,提升船闸的服务水平,促进数据资源的整合与共享为发展导向,基于船闸精细化管理理念,依托信息化管理手段,遵循“纵向分层、横向分区”的原则,建立健全船闸远程集中控制系统建构,实现纵向分层和横向分层综合管理。
在纵向分层方面:一方面在智能化集中控制中心,实现对运盐河相关船闸的集中控制,利用大屏展示实现图像同屏、分屏显示的功能,能够灵活显示两座船闸的视频图像组合。
一方面在船闸层控制管理室,实现对船闸本地控制与调度管理。
在横向管理方面:分为工业控制区和信息管理区。
工业控制区主要为控制系统网络,独立于外部网络。
信息管理区包括视频、广播、甚高频、收费管理等业务,信息管理区部分业务与工业控制区控制网络间存在数据交互,要求采用单向隔离设备进行连接,严格控制信息交换,由工业控制区向信息管理区单向发送,确保控制系统安全。
1船闸智能化集中控制的设计与应用YH船闸为IV级通航建筑物,该船闸按照四级船闸标准建设,设计最大船型为500吨级船舶,船闸基本尺度为18×180×4(m)(闸室长×口门宽×门槛水深)。
通过横纵分层综合管理,对各类船闸事务进行全生命周期的安全监测,并通过大数据分析,做到船闸运行的“全程可见”。
对突发异常事件进行快速处置,促进船闸安全运行,提升了船闸运营效率,降低值班人员管理成本。
1.1船闸智能化集中控制系统的设计与应用考虑到船闸控制运行的安全性、可靠性等因素,船闸控制系统采用计算机集散控制系统结构,上位机由船闸监控调度中心的监控主机、数据库服务器、打印机等共同组成,实现对船闸的集中控制、数据管理、统计报表及打印功能等,下位机则为PLC分别实现现地对上、下闸首闸门等机械设备的现地控制,每套PLC系统由一个主站和一个远程站组成。