摘 要：本文介紹了智能化閘位測(cè)量?jī)x在水電廠閘門(mén)安全運(yùn)行系統(tǒng)中的工作原理、實(shí)現(xiàn)功能、組成結(jié)構(gòu)以及試驗(yàn)測(cè)試的情況。

關(guān)鍵詞：智能化閘位測(cè)量?jī)x；原理；使用；測(cè)試

1 概述

智能化閘位測(cè)量?jī)x是用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閘門(mén)開(kāi)度情況的儀器。當(dāng)前大部分用于閘門(mén)位置測(cè)量的產(chǎn)品均由兩部分組成：閘門(mén)開(kāi)度傳感器和開(kāi)度顯示儀。采用單一的旋轉(zhuǎn)編碼器作為閘門(mén)開(kāi)度傳感器，輸出的旋轉(zhuǎn)編碼信號(hào)送二次儀表開(kāi)度顯示儀或PLC可編程控制器進(jìn)行譯碼、揚(yáng)程-開(kāi)度轉(zhuǎn)換、比例計(jì)算等處理，最后送上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控.而此次安裝的閘位儀將以上兩部分合為一體，直接輸出閘門(mén)開(kāi)度數(shù)據(jù)送上位計(jì)算機(jī)或PLC可編程控制器。

2 智能化閘位測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)介

智能化閘位測(cè)量?jī)x采用德國(guó)HEIDENHAIN或其它國(guó)外的絕對(duì)型光電旋轉(zhuǎn)編碼器加上美國(guó)高性能工業(yè)級(jí)微處理機(jī)組成，系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖1。

3 智能化閘位儀的聯(lián)接

智能化閘位儀使用靈活方便，能適應(yīng)各種要求，具有多種系統(tǒng)聯(lián)接方式。我廠采用的是閘位儀與KDY-閘門(mén)控制儀聯(lián)接。閘位儀的輸出一扦口通過(guò)四芯屏蔽電纜（其中兩根電源線(xiàn)）就可以方便地將16位閘門(mén)開(kāi)度數(shù)字信號(hào)和1位符號(hào)位串行同步傳送給KDY-閘門(mén)控制儀。傳輸距離可達(dá)300米。同時(shí)，閘位儀輸出二扦口可輸出兩路上、下極限控制信號(hào)，該信號(hào)提供給KDY-閘門(mén)控制儀作為雙重保護(hù)。

4 智能化閘位儀的設(shè)定

4.1 參數(shù)初始化設(shè)定

智能化閘位儀在安裝使用前必須對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定方法有三種：一種將要求提出委托廠方一次設(shè)定；一種通過(guò)連接KDY-閘門(mén)開(kāi)度控制儀進(jìn)行每轉(zhuǎn)參數(shù)（周長(zhǎng)）設(shè)定；第三種使用COMTest設(shè)置軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。出廠時(shí)的默認(rèn)參數(shù)如下：

a.周長(zhǎng)：500mm （即閘位儀轉(zhuǎn)1圈的顯示數(shù)）；

b.上限設(shè)定值：1000cm （即位移測(cè)控儀旋轉(zhuǎn)到大于等于1000cm時(shí)，上限開(kāi)關(guān)控制信號(hào)接通，詳見(jiàn)下注釋1。）；

c.下限設(shè)定值：-10mm （即位移測(cè)控儀旋轉(zhuǎn)到小于等于-10mm時(shí)，下限開(kāi)關(guān)控制信號(hào)接通，詳見(jiàn)下注釋。）；

d.通訊參數(shù)，地址號(hào)：01

波特率：9600

奇偶校驗(yàn)：無(wú)校驗(yàn)

e.揚(yáng)程-開(kāi)度（比例系數(shù)、多段非線(xiàn)性設(shè)置）表格設(shè)置：空表，比例系數(shù)為1；

f.“凸輪控制”方式的行程控制輸出表為空，無(wú)輸出；

g.控制方式為“指令控制”（注二.2）；

h.“輸出1”同步串行口輸出：為SMXS數(shù)碼顯示器輸出（注二.2）；

i.轉(zhuǎn)向“SMB-B型”軸向逆時(shí)針增加，其它型號(hào)順時(shí)針增加。

4.2 使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件設(shè)置的連接

a.使用操作系統(tǒng)win98以上的計(jì)算機(jī)一臺(tái)，在串口COM1上連接一個(gè)RS232-RS485轉(zhuǎn)換接口，將對(duì)應(yīng)的A+，B-接線(xiàn)與閘位儀 “輸出2” 接口扦座的3，4腳對(duì)應(yīng)連接；

b.在使用設(shè)置的計(jì)算機(jī)上安裝閘位儀隨帶的“COMTest設(shè)置軟件”，運(yùn)行即可。具體設(shè)置方法見(jiàn)COMTest軟件使用說(shuō)明。

5 安裝調(diào)試

（1）根據(jù)被測(cè)對(duì)象不同通過(guò)相應(yīng)的聯(lián)接部件如：齒輪、鏈條、控制桿、萬(wàn)向節(jié)軸、鋼絲繩恒力收卷裝置等將被測(cè)位移變?yōu)樾D(zhuǎn)位移送入智能化閘位儀輸入軸端。

（2）將被測(cè)對(duì)象置于零位狀態(tài)，按圖1連線(xiàn)，接入KDY閘門(mén)開(kāi)度控制儀、SMXS-1數(shù)碼顯示器或其它外設(shè)，打開(kāi)調(diào)整口蓋子，見(jiàn)圖2，按住“CL” 清零鍵不放，待接通電源后松開(kāi)“CL”鍵即零位調(diào)整結(jié)束。注意：該“CL”鍵按壓時(shí)間超過(guò)10秒鐘后放開(kāi)，將恢復(fù)出廠通訊參數(shù)默認(rèn)值。通訊參數(shù)默認(rèn)設(shè)置為：地址為01；通訊波特率為9600；無(wú)校驗(yàn)位。

（3）如果實(shí)際位移方向與顯示數(shù)據(jù)相反，可進(jìn)行如下方向調(diào)正：按位“FX” 方向鍵不放，待接通電源后松開(kāi)“FX”鍵即可使方向更正。此時(shí)如數(shù)據(jù)非零時(shí)，可重復(fù)再次調(diào)零即可。注意：該“FX”鍵按壓時(shí)間超過(guò)10秒鐘后放開(kāi)，將恢復(fù)出廠設(shè)定參數(shù)認(rèn)值。出廠設(shè)定參數(shù)默認(rèn)設(shè)置為：每轉(zhuǎn)顯示數(shù)為500mm；軸向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)增加；上限控制設(shè)定值為1000cm；下限控制設(shè)定值為-1cm；4-20mA輸出量程為1000cm；輸出接口1為SMXS顯示器方式；輸出控制為“指令輸出控制”方式；行程控制輸出表和揚(yáng)程-開(kāi)度表（比例系數(shù)1、無(wú)多段非線(xiàn)性設(shè)置）為空。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用智能化閘位測(cè)量?jī)x對(duì)閘門(mén)位置信號(hào)進(jìn)行采集，然后顯示在終端裝置上，大大提高了閘門(mén)操作的可靠性，安全性。同時(shí)也為水電廠實(shí)現(xiàn)“少人值班，無(wú)人值守”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：李金（1985-），男，江西萍鄉(xiāng)人，助理工程師，重慶大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化本科畢業(yè)，從事水電站水輪發(fā)電機(jī)組檢修維護(hù)工作。