作者：韩一峰

来源：《科技创新与应用》2020年第28期

        摘 ;要：在水利工程中，闸门的启闭机具有重要的作用，同时对保障水利工程顺利使用具有重要作用，同时可以对各种情况进行实时监控，在进行水利工程闸门启闭过程中，应当结合计算机技术以及自动控制技术，这样才可以很好的实现，对水利工程闸门启闭机进行检测和控制。自动化控制系统，相比传统的手工控制，具有更加准确和可靠的特点，从而有效的确保对水库进行的合理调度。

        关键词：闸门启闭机;自动远程控制系统;设计分析

        中图分类号：TV6 ; ; ; ;文献标志码：A ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2020）28-0090-02

        Abstract： In the water conservancy project， the gate hoist plays an important role， and at the same time， it plays an important role in ensuring the smooth use of water conservancy projects， and can monitor all kinds of situations in real time. In the process of opening and closing the gate of the water conservancy project， it should be combined with computer technology and automatic control technology， so that it can be well realized to detect and control the gate hoist of the water conservancy project. Compared with the traditional manual control， the automatic control system is more accurate and reliable， so as to effectively ensure the reasonable operation of the reservoir.

        Keywords： gate hoist; automatic remote control system; design analysis

        水利工程对人们具有重要的作用，所以要想更好的实现，对水利资源进行合理利用，首先要对水资源进行优化处理，而闸门启闭机的主要作用，就是对水资源进行控制的重要的技术。目前对于在大型的水利工程中，自動化闸门控制已经被广泛的应用了。一些的小型的水电站，当前还有一部分没有完全使用。所以应当对自动化技术进行研究，这样才能更广泛的应用。

        1 水利工程中，闸门启闭机自动化监控分析

        1.1 应当不断完善相关的功能

         通常在小型的水利工程当中，对闸门进行控制，在水利工程中，通常是不尽责任控制的。应当根据实际情况，对自动化功能，进行一定的配置，然后在进行简化，从而有效满足水利工程的基本运行和控制要求。同时自动控制系统，较好的适应了相关的工作人员进行操作，具有结构简单、操作方便和保养便利特点。

        1.2 确保控制系统运行稳定

         在我国当前的水利工程中，对于船闸启闭机控制，首先应当有一定的可靠性，这主要是由控制系统的可靠性来决定的。主要根据，自动控制系统的方案、控制器和执行机构几方面内容来决定的。所以在进行自动控制和监控系统设计时，应当有效保证主控制器的稳定和传输网络的稳定，这样在执行方面，才能更加的稳定可靠。

        1.3 对于结构要求比较简单，比较便于维护

         对于比较小型的船闸，在进行操作时，对操作人员要求不高，从专业知识方面和专业技能方面，都没有较高的要求，所以在进行设计时，要充分考虑到这些情况，在结构方面也要比较简单便于操作。

        2 闸门启闭机控制方案的确定

        2.1 启闭机控制器的选择

         在我国当前的水利工程中，对于闸门的启闭机，实行有效的控制，同时可以通过PLC来控制，也可以运用单片机来对启闭机进行控制。闸门启闭机，具有一些输入和输出口，为了更好的实现对闸门启闭机进行控制，可以将启闭机和监测方案，同时采用PLC进行控制。

        2.2 对闸门启闭机制定相关的控制方案

         启闭机的控制方案，主要应当先考虑控制功能，在对启闭机进行控制时，要根据运行情况，进行全面的考虑，根据相关要求，对启闭机进行设定。PLC在对闭口机控制时，主要应当考虑控制方案，主要的作用就是对外部设备的桩基和信息进行信号模拟。要根据实际的情况，进行优化和设计，然后对闸门启闭机的进行有效控制。同时对于闸门启闭机的故障，报警情况应当进行相关的控制。通过对船闸启闭机，进行实时的监控，主要是通过控制器件进行的，主要的功能是对现场数据和相关信息进行采集，然后通过信号进行相关调整后，向船闸启闭机发送相关的指令，从而对现场状态，进行相关的监控，从而保证系统的稳定和可靠。

        3 闸门启闭机的设计分析

        3.1 闸门启闭机的系统构成分析

         对于闸门启闭机系统，在构成方面，主要是闸门和启闭机两个部分，同时还有相关的监控以及集中控制中心等构成的。在使用过程中，如何实现对闸门进行远程实时控制，同时对闸门的工作状态进行实时监控，是非常重要的。对整个控制系统来讲，应当适当增加连接功能，一般都用采用CAN总线方式来连接，主要是可实行有效的控制，达到更好的远程集中控制目标。在自动化系统中，当前分为计算机监控层和控制层两个部分，在计算机监控层，主要是运用计算机的传输线缆进行控制。对于控制层来讲，主要是以PLC作为核心控制单元的。对于主控制器，主要是通过启闭机的开关进行控制，同时进行对水位的相关检测，然后对设备和数据，进行相关的采集，准确的按照一定设定流程，对闸门启闭机进行有效的控制。

        3.2 闸门启闭机的系统硬件电路设计

         对于当前的闸门的启闭机，最主要的控制系统，主要是硬件，对于硬件的组成，主要有计算机和通信线缆，还有PLC与水位和执行机构构成。对于PLC是这个控制元件的核心内容，也是闸门的控制系统，同时也是重要中枢控制。在进行闸门启闭时，应当采用PLC，之后是继电器，然后是接触器的控制方案，进行相关控制，从而可以较好的实现启闭机的控制。

        3.3 闸门启闭机的系统软件设计

         在閘门启闭机的实际使用过程中，主要是为了实现直接控制。当前采用的是组态软件对系统软件进行设计。对组态软件的设计，应当在监控中心进行。这样对于相关的控制单元和相关的数据的采集和处理，具有较大的优势。在实际工作中，应当根据相关的控制要求，对地面的控制单元发送指令，然后通过控制系统，推动执行机构进行有效的控制。在进行软件设计过程中，主要应当以数据为中心进行相关的设置，对于那些向上的位机，应当提供数据处理结果。对向下的位机，要发送相关的指令。组态软件的主要功能，应当注意三方面内容。第一，对每个闸门位置，进行相关信息的采集。第二，要对闸门开光量，进行相关的采集与分析。第三，对启闭机进行相关的保护，然后根据电源状态，进行相关信息的采集。在对组态软件进行设置时，主要是对界面当中，可以实现的对各个闸门进行自动化控制，极大的方便了相关的工作人员的操作和使用。

        4 启闭机系统功能有效实现分析

        4.1 对启闭机的系统控制和功能分析

         水利工程中的闸门控制系统，可以运用手动方式和远程自动化方式进行控制，在控制中心对启闭机进行控制时，主要是运用自动化技术对启闭机的状态，进行监测和监控，这也是自动化系统的核心内容。对主控制器的控制，主要是通过主自动化系统的主控制器，对闸门启闭机实施远程的监督和控制。自动化系统通过计算机对相关接口，实现对系统的管理，然后根据信号进行传递，更好进行整体控制。系统具有计算精准较高的特点，可以采用相关计算，然后对闸门的开度和实践，进行准确计算，在确保精度在合理的控制范围内，确保误差值在一厘米之内。

        4.2 启闭机的监控功能

         在进行启闭机的单元控制上，对于传感装置的位置应当注意，这样可以更好的实现，对上游水位情况和闸门状态进行全面的监测，对相关的设备状态，可以进行实时的监控，这在一定程度上，保证了系统的稳定。系统应当具有定时功能，可以对数据进行实时的采集，同时可以保证，一定的采集周期，并对相关的数据进行刷新。当检测的系统发生故障时，监测系统可以发出警报，同时对故障进行诊断和记录。通过对实行有效监控，可以有效提高系统的安全系数，通过对相关状态进行监控，可以对产生的状态，进行及时的报警处理，从而实现相关电气设备进行自锁。通过系统的保护功能，可以将闸门运行等状态，进行智能化处理。

        4.3 启闭机的系统优先与互锁功能

         在系统设置过程中，应当将工作现场与远程控制，在一定程度上进行转换，然后将相关的设置转换相关装置，之后依据实际的工作状态，对启闭机系统的状态进行切换，但是要以最高的优先级来开始。对于功能互锁，主要是看开度传感器信号，是否达到下限值，对系统下降的功能进行锁定，这种锁闭功能可以有效的保证系统安全，同时不影响系统的正常工作，并对闸门启闭机进行有效的控制。

        4.4 闸门启闭机维修保养措施分析

         首先，应当将闸门启闭机的保养工作，纳入到常态的工作范围。在传统的养护工作下，当启闭机出现问题后，才会请专业的人员进行维修和保养工作，这样是一种事后解决问题的态度，没有一定的预见性和预防性。所以针对这一情况，应当转变以往的工作态度，对于启闭机的维修和保养工作，应当有一定的预见性，养成日常工作中，就注意保养的好习惯。在日常工作中，要对可能出现的问题进行预防，减少启闭机出现故障，从而延长使用寿命。其次，资金方面的支持。对于启闭机的资金支持，是非常重要的，目前主要有两个方面，一方面是来自的支持，另一方面就是市场经济使资本变成资源进行支持。对于水利工程来讲，离不开国家和的支持，这是确保水利工程顺利实施的基本条件。同时在支持下，随着我国当前市场经济发展迅速，在水利工程中，可以将资金当成资源，这样对水利工程发展，也具有积极的作用。所以在进行启闭机保养上面，水利工程需要的资金应当满足相关需求。最后，应当强化维修和保养队伍建设。当前水利工程，在规模上不断的扩大，在这样的情形下，使得启闭机广泛的在水利工程中使用。由于自动化启闭机，具有一定的复杂性，所以对专业性要求较高。在进行自动化启闭机维修时，应当专业细心，这样才能有效的保证启闭机的保养和维修工作取得较好的效果。基于这样的要求，应当注重建设一支业务能力强的养护维护队伍，对相关的人员应当进行强化培训，从而使维修和保养工作更加的专业化。同时要制定一定的激励机制，可以有效避免人员流失的情况。

        5 结束语

         随着我国经济的快速发展，水利工程发展迅速，为我国的经济发展做出了一定的贡献。在水利工程中，闸门的启闭机，具重要的作用，所以应当进行研究和分析。在当前的实际使用中，应当将自动化远程控制，应用到启闭机中，通过对系统进行设计，从而更好的实现对启闭机进行控制。

        参考文献：

        [1]谢钊.闸门启闭机自动化控制与监控研究设计[J].科技风，2020（10）：21.

        [2]周杰，唐明军，曹飞，等.基于WinCC与MM440的闸门启闭机组网络控制系统[J].自动化技术与应用，2017，36（1）：75-78.

        [3]周杰，曹飞，陈浩，等.WinCC与51单片机在闸门启闭机控制系统改造中的应用[J].工业控制计算机，2016（8）：34-35，37.下载本文