居智熒

摘要：隨著當(dāng)今社會地不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對于生活的要求也在不斷地提高之中，而作為當(dāng)今社會中非常重要的水利行業(yè)來說同樣也是如此。在當(dāng)前的水利行業(yè)中，水利閘門能夠?yàn)榉篮榭购狄约八Y源合理配置提供非常重要的幫助，但是傳統(tǒng)的水利閘門控制需要花費(fèi)一定的人力和精力，若是能夠通過自動化的方式來對其進(jìn)行控制那么可以有效減少人力和精力的消耗。

關(guān)鍵詞：水利閘門;自動化控制;PLC技術(shù);應(yīng)用

引言

在當(dāng)前我國的水利閘門自動化控制中，PLC技術(shù)能夠有效幫助其獲得更為良好的控制質(zhì)量和效率，通過PLC技術(shù)地應(yīng)用能夠有效開展對應(yīng)的防洪抗旱工程，同時也能夠有效提高整體水利工程的智能化以及自動化。本文也就側(cè)重于對當(dāng)前水利閘門自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討，希望能夠幫助到有需要的人。

一、PLC技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)

（一）工作原理。PLC技術(shù)是當(dāng)前我國互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展時代下所誕生的產(chǎn)物，其整體的工作內(nèi)容都是通過計(jì)算機(jī)編程的方式完成，通過其對應(yīng)的軟件以及硬件來幫助整體的編程能夠得到正常運(yùn)行和實(shí)施，目前PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)之中，對于水利閘門來說有效開展自動化控制也可以應(yīng)用PLC技術(shù)。PLC技術(shù)的工作理念主要就是基于用戶需求，根據(jù)不同的用戶需求來設(shè)計(jì)對應(yīng)不同的程序，通過此類一系列的程序來達(dá)到對設(shè)備控制的目的[1]。由于在一整個設(shè)計(jì)的過程中都不存在復(fù)雜繁瑣的過程，因此可以使用對應(yīng)軟件的方式來對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時因?yàn)镻LC技術(shù)自身所占據(jù)的體積較小，相關(guān)工作人員也可以非常方便地進(jìn)行攜帶。

（二）技術(shù)特點(diǎn)。首先就是PLC自身具備了非常強(qiáng)大和準(zhǔn)確的計(jì)算能力。由于PLC自身就是需要根據(jù)用戶不同的需求來設(shè)計(jì)出不同的程序從而達(dá)到對設(shè)備的控制效果，因此具備一個良好的計(jì)算能力是非常重要的一件事。工作人員在使用的過程中對其設(shè)置的主任務(wù)基本上能夠在10-20ms之內(nèi)完成，并且同時還能夠?qū)?fù)雜的IEC語言進(jìn)行識別和分析，在這樣的背景下進(jìn)行任務(wù)的處理和計(jì)算基本上都能夠?qū)⑵淇刂圃诤撩爰壍臅r間內(nèi)完成。

其次就是PLC技術(shù)自身具備了超大的內(nèi)存系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)的內(nèi)部處理器是對應(yīng)的RAM，其自身自帶了4MB的內(nèi)存，并且同時還配備了對應(yīng)的SD卡，在這樣的情況之下其內(nèi)部的內(nèi)存非常大，因此可以存儲和處理較多的內(nèi)容和任務(wù)。并且配備對應(yīng)的SD卡還可以方便程序日常備份，防止出現(xiàn)文件丟失等其他一系列情況。同時設(shè)備中還包含了USB插口，若是工作人員需要對其進(jìn)行接口使用也可以非常方便的使用，通過USB插口的方式來幫助通信接口的連接和使用[2]。

最后就是PLC技術(shù)自身具備良好的穩(wěn)定性。PLC技術(shù)自身的運(yùn)行條件非常廣泛，其可以在惡劣的環(huán)境中正常運(yùn)行，即便當(dāng)溫度達(dá)到了-40℃-70℃也可以正常運(yùn)行。除此之外設(shè)備自身還具備了良好的抗腐蝕、防灰塵等一系列功能。

二、PLC技術(shù)在水利閘門自動化控制中的應(yīng)用

為了方便理解本文以引黃濟(jì)青工程為例。

（一）工程概況。引黃濟(jì)青是我國的一項(xiàng)重要大型調(diào)水工程，其通過從黃河引水保證青島市社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在該工程中傳統(tǒng)使用的電氣設(shè)備目前都已經(jīng)出現(xiàn)了老化以及破損的情況，但是對應(yīng)的設(shè)備如今也無法購置，因此就需要對沿途的電氣設(shè)備進(jìn)行更新改造。其中小清河分洪道下節(jié)制閘門為10x7.5-7/4.8m露頂式平面定輪鋼閘門，孔口的寬度在10m左右，孔口數(shù)量保持在3孔，閘門數(shù)量為3扇，閘門的支承形式為對應(yīng)的懸臂式滾輪支承，設(shè)計(jì)水頭為7m，啟閉機(jī)則是使用了2x400kN的固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。如圖1所示。

（二）PLC系統(tǒng)應(yīng)用情況。在東營分局所管轄的小清河分洪道下的節(jié)制閘采用了較為良好的雙吊點(diǎn)固定卷揚(yáng)啟閉機(jī)，同時還對其配備了一系列相關(guān)的啟閉機(jī)機(jī)旁箱、閘門開度傳感器、閘門荷重傳感器和閘門開度荷重顯示儀等儀器設(shè)備。在該啟閉機(jī)的電氣部分則是采用了較為科學(xué)良好且先進(jìn)的PLC控制、觸摸屏的“人機(jī)界面”，并且同時還配備了對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器，通過旋轉(zhuǎn)編碼器的工作和作用能夠有效為工作人員的精準(zhǔn)定位提供幫助和便利，旋轉(zhuǎn)編碼器的工作就可以作為精準(zhǔn)定位的反饋元件[2]。在升降電機(jī)的設(shè)計(jì)方面則是采取了良好的交流變頻器調(diào)速，交流變頻器調(diào)速相比較于其他升降電機(jī)來說具備更為方便、簡單的操作方式，并且同時還非常地人性化，相關(guān)人員后期對其進(jìn)行操作也比較簡單容易[3]。同時還對系統(tǒng)中的報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行完善，若是在工作過程中出現(xiàn)問題和故障也可以及時將情況反饋給相關(guān)工作人員，工作人員就可以及時對其進(jìn)行解決從而防止影響到整體系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如圖2所示。

在該工程中，PLC系統(tǒng)的主要組成就包括了一系列CPU、數(shù)字量輸入輸出模塊、通信模塊、模擬量輸入模塊以及電源模塊和底板。在實(shí)際的運(yùn)行過程中首先是對自動控制的方式進(jìn)行選擇，在選擇完對應(yīng)的控制方式之后觸摸屏就會根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的方案來對閘門的預(yù)置高度進(jìn)行設(shè)置，之后相關(guān)工作人員對觸摸屏進(jìn)行點(diǎn)擊從而讓觸摸屏發(fā)出對應(yīng)的控制命令，PLC系統(tǒng)在接受到該命令之后就會先利用采集開度儀表的開度信息與設(shè)置的高度進(jìn)行對比，若是經(jīng)過對比之后發(fā)現(xiàn)未能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的高度那么久會主動發(fā)送命令給對應(yīng)的輸出模塊，輸出模塊中的變頻器就會自動運(yùn)行，在即將達(dá)到對應(yīng)的高度時變頻器就會降速，從而達(dá)到精準(zhǔn)停車的效果。同時在閘門進(jìn)行運(yùn)動的過程中工作人員可以隨時通過觸摸屏來對其進(jìn)行停止，從而達(dá)到良好的控制效果。

三、結(jié)束語

總而言之，在當(dāng)前的水利閘門自動化控制中，PLC技術(shù)的應(yīng)用有著非常重要的作用和影響，但是目前我國作用于水利閘門自動化控制中的PLC技術(shù)尚還處于不完全的狀態(tài)，還需要通過工作人員對其不斷地完善和優(yōu)化，從而研發(fā)出更為良好和完善的PLC技術(shù)，以此來推動水利閘門自動化控制地發(fā)展，進(jìn)而推動社會的整體發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]邱曉鵬.電氣設(shè)備自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020，No.333（22）：182-183.

[3]秦新風(fēng). 氣動盾形閘門PLC控制系統(tǒng)及其工程應(yīng)用[J]. 自動化應(yīng)用， 2019， 000（006）：1-4.

（作者單位：江蘇省引江水利水電設(shè)計(jì)研究院）