1.1 设计依据

GB6162 《抗干扰国家标志》

GB3453 《数据通信基本型控制规程》

GB3454 《数据终端 DTE 和数据电路终端设备 DCE 之间的接口定义》GB2318 《操作系统标志》

GB2887 《计算机现场技术要求》GB7450 《电子设备雷击保护规则》GB7260 《不间断电源设备》GBJ138 《水位观测标准》

DL/T578 《水电厂计算机监控系统基本技术条件》IEEE 《电气和电子工程师协会标准》

GB50171 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》

GBJ42-81《工业企业通信设计技术规定》GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》GB/T16676-1996《安全防范工程设计规范》

《公共安全防范工程管理暂行规定》

全部监控设备均按照有关规范、规定、标准、总体设计报告中的有关技术指标进行，当技术指标、规范标准之间有差异时，按技术要求高的标准执行。施工期间如遇国家有关规程、规范的修订或新的规范   颁布，则以新的规程规范为准。

1.2 设计原则

系统设计时遵循下述原则：

1、控制系统简单可靠，高度冗余，操作灵活，维护方便。

2、充分体现系统的先进性，并且把设备的长期可靠运行放到第一位，系统配置和设备选型符合计算机及 PLC 发展迅速的特点，充分利用计算机、网络领域的先进技术，使系统整体性能达到当代先进水平。

3、人机接口功能强大，操作方便、简单、直观。

4、采用模块化结构设计，便于维护和系统升级。

5、结构设计新颖、美观，充分体现先进性。

6、系统的设计和制造完全符合规范和国家相关标准。

7、选用的设备可靠性高、适应恶劣环境且系统防雷抗干扰能力强。

1.3 环境条件

a.室内环境(监控中心、启闭机等)：运行温度为 50C～400C，相对湿度为 30%～90%。 b.室外环境：运行温度为-300C～450C，相对湿度为 30%～90%；

c.电磁环境：监控中心、配电室及启闭机房等除钢筋混凝土结构外，无任何特殊的电磁屏蔽。   d.电源环境：三相交流 380V±10%，50Hz±2%，中性点接地电源；

单相交流 220V±10%，50Hz±2%电源。e.接地环境：系统接地可使用水库公用接地网。

2.2 主要设备配置清单（1-1）

闸门自动化控制系统闸室配现地 PLC 控制柜及系统连接网络。

a． 现地控制单元：PLC 柜进行信号采集。PLC 柜上可选择三个控制方式：手动、自动、和远程。

b． 系统网络：各现地监控单元采集其所属各类监控信号，现地控制单元对外接口为网口。

2.2 系统详细功能描述及性能指标：

1)现地控制单元

闸门现地控制单元主要完成数据采集与处理、事件检测、控制与调节、人机接口与通信等功能。闸门

现地控制单元可手动实现闸门控制，也可实现与闸门监控中心进行网络数据通信，接收控制指令并对闸门

发出启闭信号；并通过传感器接收闸门现场信息，向闸门监控中心反馈闸门现场运行工况、故障信号等信

息。

●硬件设备：

由 PLC 控制柜、传感器等设备构成。负责采集、传输系统的各种参量，并对机电设备进行控制。PLC

选用施耐德品牌产品。闸门的开度通过专用传感器设备组网与 PLC 的进行通讯，数据在开度仪上显示。采

用这种结构可以减少投资和提高数据采集的精确度。PLC 模块通过网口与闸管所的上位机进行通讯。PLC

（可编程逻辑控制器）是测控终端站的关键，负责采集数据和实现控制，可根据监控终端的采集数据和控

制设备的数量不同而配置相应的规模，也利于将来系统的扩展。

●软件设备：

由 PLC 编程设计软件、上位机软件构成。负责可编程控制器的管理及系统中各种数据的分析和处理等

工作

具体功能描述如下：

(1)数据采集功能

①可采集闸门开度信号

测量范围：0-20M；分辨力：1CM；

②可采集每孔闸门开关量输入：闸门行程开关限位接点、闸门开度荷重测量仪位置接点、控制开关转换接

点及故障信号引入接点；

③状态量采集

a. 闸门上升或下降接触器状态；

b. 闸位行程开关状态；

c. 启闭机保护装置状态；

d. 操作按钮和开关状态；

e. 电动机过流和缺相故障；

f. 闸门上限、下限限位信号。

G. 闸门荷载状态保护。

(2)闸门控制功能

①手动控制：将现地控制柜上的操作模式转换开关打到“手动控制”，即可通过机旁控制箱面板上面

的“上升”“下降”“停止”按扭对闸门进行操作，此种模式下只有按扭限位开关参与控制。优先于“自

动控制”和“远程控制”

②自动控制：将现地控制柜上的操作模式转换开关打到“自动控制”，该状态下开度仪、PLC 等现场

自动化设备参与逻辑控制。在闸门运行过程中，现场操作员可通过开度仪和相应指示灯实时观测闸门运行

状态。当闸门出现越限（超越上、下限）、荷载超载、电机过流、缺相等故障时，闸门自动停止运行。“自动控制”

优先于“远程控制”；

 2.3 通信系统

系统方案信息流向说明如下

Ø 各闸门在现地通过现地控制柜控制闸门启闭。

Ø 闸门开度信息、荷重信息、上下限位信息、电动机过流缺相信息、闸门状态传输到各闸门现地控制单元，通

过 PLC 将信息传输到闸门监控中心站。 在超限时，由现地控制单元自动完成闸门锁定功能。

Ø 闸门监控中心的上位机能通过网络通信方式接收由现地控制单元传输来的各闸门的工况数据。

Ø 闸门监控中心的上位机能通过网络通信方式控制现地控制单元的闸门启闭。

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