1.1 設(shè)計(jì)原則
系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遵循下述原則：
1、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，高度冗余，操作靈活，維護(hù)方便。
2、充分體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性，并且把設(shè)備的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行放到第一位，系統(tǒng)配置和設(shè)備選型符合計(jì)算機(jī)及 PLC 發(fā)展迅速的特點(diǎn)，充分利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)整體性能達(dá)到當(dāng)代先進(jìn)水平。
3、人機(jī)接口功能強(qiáng)大，操作方便、簡(jiǎn)單、直觀。
4、采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于維護(hù)和系統(tǒng)升級(jí)。
5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、美觀，充分體現(xiàn)先進(jìn)性。
6、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造符合規(guī)范和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
7、選用的設(shè)備可靠性高、適應(yīng)惡劣環(huán)境且系統(tǒng)防雷抗干擾能力強(qiáng)。
●硬件設(shè)備：
由 PLC 控制柜、傳感器等設(shè)備構(gòu)成。負(fù)責(zé)采集、傳輸系統(tǒng)的各種參量，并對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制。PLC
選用施耐德品牌產(chǎn)品。閘門的開度通過(guò)專用傳感器設(shè)備組網(wǎng)與 PLC 的進(jìn)行通訊，數(shù)據(jù)在開度儀上顯示。采
用這種結(jié)構(gòu)可以減少投資和提高數(shù)據(jù)采集。PLC 模塊通過(guò)網(wǎng)口與閘管所的上位機(jī)進(jìn)行通訊。PLC
（可編程邏輯控制器）是測(cè)控終端站的關(guān)鍵，負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)控制，可根據(jù)監(jiān)控終端的采集數(shù)據(jù)和控
制設(shè)備的數(shù)量不同而配置相應(yīng)的規(guī)模，也利于將來(lái)系統(tǒng)的擴(kuò)展。
具體功能描述如下：
(1)數(shù)據(jù)采集功能
①可采集閘門開度信號(hào)
測(cè)量范圍：0-20M；分辨力：1CM；
②可采集每孔閘門開關(guān)量輸入：閘門行程開關(guān)限位接點(diǎn)、閘門開度荷重測(cè)量?jī)x位置接點(diǎn)、控制開關(guān)轉(zhuǎn)換接
點(diǎn)及故障信號(hào)引入接點(diǎn)；
③狀態(tài)量采集
a. 閘門上升或下降接觸器狀態(tài)；
b. 閘位行程開關(guān)狀態(tài)；
c. 啟閉機(jī)保護(hù)裝置狀態(tài)；
d. 操作按鈕和開關(guān)狀態(tài)；
e. 電動(dòng)機(jī)過(guò)流和缺相故障；
f. 閘門上限、下限限位信號(hào)。
G. 閘門荷載狀態(tài)保護(hù)。
(2)閘門控制功能
①手動(dòng)控制：將現(xiàn)地控制柜上的操作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“手動(dòng)控制”，即可通過(guò)機(jī)旁控制箱面板上面
的“上升”“下降”“停止”按扭對(duì)閘門進(jìn)行操作，此種模式下只有按扭限位開關(guān)參與控制。優(yōu)先于“自
動(dòng)控制”和“遠(yuǎn)程控制”
②自動(dòng)控制：將現(xiàn)地控制柜上的操作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“自動(dòng)控制”，該狀態(tài)下開度儀、PLC 等現(xiàn)場(chǎng)
自動(dòng)化設(shè)備參與邏輯控制。在閘門運(yùn)行過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)操作員可通過(guò)開度儀和相應(yīng)指示燈實(shí)時(shí)觀測(cè)閘門運(yùn)行
狀態(tài)。當(dāng)閘門出現(xiàn)越限（超越上、下限）、荷載超載、電機(jī)過(guò)流、缺相等故障時(shí)，閘門自動(dòng)停止運(yùn)行。“自動(dòng)控制”
優(yōu)先于“遠(yuǎn)程控制”；
③遠(yuǎn)程控制（預(yù)留）：PLC 通過(guò)以太網(wǎng)接收閘門監(jiān)控中心工控機(jī)的指令，自動(dòng)完成閘門的開啟或關(guān)閉。
將現(xiàn)地控制柜上的操作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“遠(yuǎn)程控制“，即可通過(guò)上位機(jī)操作閘門自動(dòng)開啟/關(guān)閉到指定
位置。操作人員將通過(guò)計(jì)算機(jī)的操作界面發(fā)布閘門運(yùn)行指令，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口下達(dá)到相應(yīng)閘門監(jiān)控站的
PLC。PLC 在接到傳來(lái)的控制命令后，自動(dòng)啟動(dòng)閘門運(yùn)行，并控制閘門運(yùn)動(dòng)到指定值。在閘門運(yùn)行過(guò)程中，
上位機(jī)可實(shí)時(shí)采集閘位信息及查詢來(lái)自 PLC 的閘門運(yùn)行狀態(tài)信息，使中心站操作員在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)掌握閘
位信息，以便實(shí)現(xiàn)定閘位控制，并可實(shí)時(shí)掌握閘門在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)。
④控制互鎖功能：閘門控制時(shí)，二次回路中加入必要的互鎖條件，同時(shí)在 PLC 程序中也加入必要的互
鎖條件，以防止閘門誤動(dòng)作。
(3)信號(hào)顯示
在現(xiàn)地控制屏面板設(shè)置一些相關(guān)信號(hào)燈
①閘門狀態(tài)(開、關(guān)、停)指示；
②閘門位置 (上限、下限) 指示；
③控制屏上的開度儀實(shí)時(shí)顯示閘門開度值、荷載值；
④電機(jī)過(guò)流、缺相指示
⑤控制柜電源指示
⑥操作模式指示
(4)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳
閘門現(xiàn)地控制單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口由交換機(jī)將有關(guān)信息上傳。
(5)報(bào)警功能設(shè)計(jì)
在閘門運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠立即報(bào)警，并可根據(jù)需求和實(shí)際情況手動(dòng)或自動(dòng)終止當(dāng)
前閘門運(yùn)行操作。閘門現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作控制的相關(guān)信號(hào)燈可實(shí)時(shí)掌握故障的發(fā)生，并且故障信
號(hào)通過(guò)網(wǎng)口上傳。
常見故障內(nèi)容如下：
電機(jī)過(guò)流、缺相、荷載超載。
? 閘門運(yùn)行超上下限、荷載超載
? 閘門上限。當(dāng)閘門到達(dá)點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門上的上位限制傳感器應(yīng)立即斷開主回路，同時(shí)向 PLC
發(fā)布信號(hào)，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報(bào)警信號(hào)；在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制時(shí)，由開度儀發(fā)出停止命令和報(bào)
警信息，或在發(fā)布報(bào)警時(shí)，手動(dòng)停止當(dāng)前閘門操作。
? 閘門下限。當(dāng)閘門到達(dá)點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門上的下位限制傳感器應(yīng)立即斷開主回路，同時(shí)向 PLC
發(fā)布信號(hào)，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報(bào)警信號(hào)；在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制時(shí)，由開度儀發(fā)出停止命令和報(bào)
警信息，或在發(fā)布報(bào)警時(shí)，手動(dòng)停止當(dāng)前閘門操作。
閘門荷載超載。當(dāng)閘門運(yùn)行過(guò)程中異物卡死閘門，安裝在閘門上的荷重傳感器立即斷開主回路，同時(shí)向 PLC
發(fā)布信號(hào)，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報(bào)警信號(hào)；在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制時(shí)，由開度儀發(fā)出停止命令和報(bào)
警信息，或在發(fā)布報(bào)警時(shí)，手動(dòng)停止當(dāng)前閘門操作。
2.3 通信系統(tǒng)
系統(tǒng)方案信息流向說(shuō)明如下
? 各閘門在現(xiàn)地通過(guò)現(xiàn)地控制柜控制閘門啟閉。
? 閘門開度信息、荷重信息、上下限位信息、電動(dòng)機(jī)過(guò)流缺相信息、閘門狀態(tài)傳輸?shù)礁鏖l門現(xiàn)地控制單元，通
過(guò) PLC 將信息傳輸?shù)介l門監(jiān)控中心站。 在超限時(shí)，由現(xiàn)地控制單元自動(dòng)完成閘門鎖定功能。
? 閘門監(jiān)控中心的上位機(jī)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信方式接收由現(xiàn)地控制單元傳輸來(lái)的各閘門的工況數(shù)據(jù)。
? 閘門監(jiān)控中心的上位機(jī)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信方式控制現(xiàn)地控制單元的閘門啟閉。
通信接口說(shuō)明如下：
上位機(jī)與 PLC 之間采用網(wǎng)口進(jìn)行通信；
2.4 避雷措施
a.室外接入 PLC 的控制信號(hào)應(yīng)加裝信號(hào)避雷器；
b.信號(hào)輸入輸出均采用光電隔離。
c．電纜鋪設(shè)采用穿鋼管防雷鋪設(shè)。
