[计算机监控系统在六塘河闸的应用初探] 六塘河
时间：2019-03-31 03:26:14 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：六塘河闸计算机监控采用全分布开放式离散控制系统，满足了“无人值班、少人值守”的水利现代化管理要求，达到远程监控、数据共享和视频图像网上实时浏览的水平。系统具有实时性好，抗干扰能力强，操作方便等优点，并具备语音报警功能。
Abstract: Liu Tanghe Zha computer monitoring adopt the whole distribution open discrete control system, and meet the "the unattended, less attendant" water conservancy modern management requirements, achieve remote monitoring, data sharing and video image online real-time browsing level. The system has advantages of good real-time performance, strong anti-interference, convenient operation, and has voice alarm function.
关键词：计算机监控水闸PLC应用
Keywords: computermonitoringlocksPLCapplication
中图分类号：TV66(698)文献标识码：B文章编号：
六塘河闸位于江苏省宿迁市城北约4公里的六塘河上，与宿迁闸、宿迁船闸、六塘河拦河坝组成宿迁大控制工程。该闸建于1958年，属Ⅰ级建筑物，设计流量600m3/s，共3孔，每孔净宽10米。正常情况下，闸门开启，向宿迁市宿豫区40万亩农田提供灌溉水以及二干渠的通航用水，退守宿迁大控制时关闸挡洪。
1 系统组成及基本结构研究
本工程计算机监控系统主要由以下部分组成：
监控工作站/外设等 1套
嵌入式数字硬盘录像机1套
工业以太网交换机3套
现地控制单元1套
闸门开度仪1套
水位传感器1套
计算机自动控制系统主要由监控计算机、网络交换机、PLC控制单元、闸门开度仪等部分组成。本系统采用分布式计算机监控结构，系统设手动控制级（现场操作箱），触摸屏现地控制，管理处远程监控三级控制功能。
1.1 监控计算机
在控制室设置工控机操作站（上位机），负责采集、监控功能的实现；24”液晶LCD实时显示系统运行状态，显示闸门升降过程，开度情况，显示水位、流量等水情，显示操作流程、各类运行参数、报表、画面等；监控主机还可用于建立数据库和数据远传；网络交换机用于主控级与现地控制级之间的数据通讯以及视频图像远程传输；不间断电源用于工控设备的供电电源。
1.2 现地级（PLC）
现地级主要功能有：与上位机数据通讯，接收命令；巡检设备开关状态；水位、开度等数据处理；闸门手动/自动控制；闸门全开、全关指示，操作按钮、转换开关等。现地级直接完成闸门运行过程的实时数据采集及预处理、状态监视、现地控制以及与上位机的通讯联络等功能，自动操作控制功能由PLC编程实现。现地PLC接受由上位机运行人员通过计算机键盘发出的命令对闸门实行自动控制和调节。
控制权分远控级、主控级、现地级三级，可以进行无扰动切换。系统的控制权限越接近设备，其控制权限越高。控制权顺序为：现地级、主控级与远控级。现地级是控制闸门运行的最高一级单元，即使上位机出现故障，它也能保证闸门正常运行和程序控制的各种运行操作。
PLC控制柜内装有可编程控制器，PLC设备可编程输入输出开关量与模拟量模块以及以太网、RS-485通讯口，满足过程控制、开度与水位模拟量监测的需要。本系统PLC配置电源模块、CPU模块、通讯模块、开关量输入输出模块和模拟量模块，I/O点的要求：开关量DI=16点、DO=16点，模拟量AI=8点。
每孔闸门的测点表：
1.3 远控级
远控级设在骆运管理处监控中心，通过光纤网络与闸门控制系统连接，传输下达闸门启闭控制指令，同时闸门运行状态，参数以及视频图像等上传给远控级，并可下载打印相关数据信息。
2 监控系统功能研究
2.1控制主机
控制室监控主机是六塘河闸监控系统的中心机，其主要功能为：
(1)联网功能：可与管理处中心局域网联网，可以通过网络接收带密码的远程调度、控制指令。可向上级管理中心局域网发送本站实时运行信息。
(2)数据采集与处理功能：系统可巡检闸门各种实时数据与信号状态，进行必要的数据预处理并建立当地实时数据库和历史数据库。
(3)统计与计算功能：主要包括电量统计、事故及故障统计记录、参数越复限统计记录、设备运行时间统计等。
(4)参数在线修改功能：系统工程师可在线对运行状态判别条件、预置参数和计算公式进行在线修改。
(5)控制与调节功能：系统设人工操作自动控制、程序自动控制和现场手动控制运行方式。
(6)设备运行统计记录及生产管理：系统对各设备的运行情况进行统计记录，某些信息还将自动提示给操作值守人员。统计的类型包括设备正常及非正常投切次数、设备运行时间等。计算机监控系统还将对参数越限及定值变更等情况作出统计记录，并可自动生成各类报表、日志、自动生成和打印操作等。
(7)画面显示:画面调用允许自动及召唤方式实现。自动方式指当有事故发生时或进行某些操作时有关画面的自动推出，召唤方式由操作员直接操作某些功能键或以菜单方式调用所需画面。画面种类包括各单线图、曲线、报警画面、运行指导、表格等。
(8)语音报警功能:当需要对重要操作进行提示或监控数据、闸门控制异常时，本功能可以用准确、清晰的普通话向有关人员发出报警。
(9)人机联系:操作人员通过LCD、键盘、鼠标以及打印机实现对闸门的运行监视、控制、调节、在线修改定值、画面调度、报表显示和打印等功能。
3 现地控制单元设计
现地PLC控制柜具体配置如下表：
序号 名称 型号 数量
1 CPU IC200CPUE05 1
2 16点输入模块 IC200MDL640 1
3 16点输出模块 IC200MDL741 1
4 8点模拟量输入模块 IC200ALG240 1
5 电源模块 IC200PWR001 1
闸门现场控制选用GE系列PLC控制器，采用网络方式与上方监控主机通讯，接收上级启、闭闸门等命令，并上传闸门开度、上下游水位等运行参数。其主要技术性能：
(1) 与监控主机通讯，接收上级开、停和调节等命令；
(2) 巡测各种电量和非电量参数以及设备状态；
(3) 根据上级控制命令，实施自动开、关、调节等操作；
(4) 向上位机发送实时运行信息；数据采集、处理和系统诊断；
(5) 人工键入指令，实施自动开关、调节等操作，显示各类运行参数；
