1. 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
．1 閘門監(jiān)控控制操作柜在設(shè)計(jì)制造時(shí)遵循下述原則：
．1．1 控制設(shè)備和系統(tǒng)操作靈活、維護(hù)方便。在保證整個(gè)系統(tǒng)可靠性、實(shí)用性的前提下，體現(xiàn)先進(jìn)性。特別注意把設(shè)備的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行放在第一位。系統(tǒng)的配置和設(shè)備的選型符合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和設(shè)備發(fā)展迅速的特點(diǎn)，充分利用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)達(dá)到當(dāng)代先進(jìn)水平。
．1．2 人機(jī)接口友好，操作直觀、方便、簡(jiǎn)單。
．1．3 采用摸塊化設(shè)計(jì)，便于維護(hù)、檢修。
．1．4 選用質(zhì)量高、可靠性強(qiáng)的控制設(shè)備、另（部）件和系統(tǒng)軟件。
．1．5 系統(tǒng)選用的設(shè)備、另（部）件和軟件完全符合國(guó)家和行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求。并取得省部級(jí)以上或國(guó)際公認(rèn)的質(zhì)量認(rèn)證。
．2 閘門監(jiān)控控制操作柜（臺(tái)）硬件、軟件組成特點(diǎn)：
．2．1 遵循上述控制設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造原則，閘門監(jiān)控控制操作柜（臺(tái)）選用國(guó)際著名Schneider Electric （施耐德電氣）的Modicon TSX Micro系列中的TSX 37-21模塊化PLC做系統(tǒng)控制核心，并根據(jù)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)要求配置了不同的I/O模塊和通訊模塊。
．2．4 “系統(tǒng)”中的各個(gè)閘門監(jiān)控站為每個(gè)閘門配備的是 JBZW-1型數(shù)字式光電編碼器作為閘門開度傳感器，因此閘門監(jiān)控控制操作柜安裝JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器作為閘門開度顯示。JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器具有四位‘閘門開度’數(shù)字顯示和四位‘閘門開度予置’數(shù)字顯示，上限、下限、予置等繼電器開關(guān)量輸出以及RS-485串行通訊口等。JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器與JBZW-1型數(shù)字式光電編碼器之間采用并行總線方式連接，閘門監(jiān)控控制操作柜中的PLC通過RS-485總線通訊口從各JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器讀取閘門開度值。注2
．2．5 閘門監(jiān)控控制操作柜為每臺(tái)閘門啟閉機(jī)各配備了三只數(shù)字式電壓表和電流表，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)每臺(tái)閘門啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作電壓、工作電流。
．2．6 閘門監(jiān)控控制操作柜中的PLC根據(jù)閘門當(dāng)前的操作狀態(tài)、閘門當(dāng)前的開度值與閘門開度予置量或中心站的調(diào)度控制信息進(jìn)行綜合比較判斷，對(duì)閘門進(jìn)行‘升’、‘?！?、‘降’操作。
．2．7系統(tǒng)中心站或分中心站通過閘門監(jiān)控控制操作柜中的PLC的第二個(gè)RS-485總線通訊口獲取實(shí)時(shí)采集的閘門運(yùn)行過程狀態(tài)信息，下達(dá)中心站的調(diào)度控制信息。
．2．8 TSX 37-21型PLC使用WINDOWS下的PL7 Micro軟件編程，它提供‘圖形語(yǔ)言’和‘布爾型語(yǔ)言’兩種通用編程方法。PL7 Micro軟件支持‘單任務(wù)結(jié)構(gòu)’、‘多任務(wù)結(jié)構(gòu)’、‘快速任務(wù)’、‘事件觸發(fā)任務(wù)’等。PL7 Micro軟件符合IEC 1131-3標(biāo)準(zhǔn)。
．2．9 TSX 37-21型PLC與JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器和 RTU之間的通訊協(xié)議符合Modbus通訊協(xié)議。Modbus 通訊協(xié)議是通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電子控制器上的一種通用通訊協(xié)議，是Modicon公司為其PLC與主機(jī)之間的通訊而開發(fā)的串行通訊協(xié)議。其物理層采用RS-232、RS-485等通用異步串行通訊標(biāo)準(zhǔn)。由于其開放性而被大量的PLC及RTU廠家采用。利用此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備（例如PC機(jī)）之間可以實(shí)現(xiàn)可靠的通訊，因此它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)集中+分布式監(jiān)控和控制。
二、 主要技術(shù)指標(biāo)：
該傳感器的技術(shù)指標(biāo)主要取決于所配編碼器，可選配的編碼器有：HGD65535光電編碼器、HJZ8192接觸式編碼器、或各種進(jìn)口編碼器。
1、 HGD65535光電絕對(duì)編碼器
編碼特性：絕對(duì)編碼，每周1024組編碼，連續(xù)64周（即1024*64）
工作電壓：DC12-24V
外型尺寸：主體直徑60，長(zhǎng)64
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：≤70mA（輸出信號(hào)、供電電壓不同，影響功耗）
防護(hù)等級(jí)：IP64
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
2、HJZ8192接觸式編碼器
編碼特性：每周128組編碼，連續(xù)64周（即128*64）
工作電壓：不大于DC30V
外型尺寸：見下圖
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：≤40mA（譯碼電路回路決定）
防護(hù)等級(jí)：IP64
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
3、JX8192機(jī)械編碼器
編碼特性：每周32組編碼，連續(xù)256周（即32*256）
工作電壓：DC12V
外型尺寸：見下圖
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：≤40mA
防護(hù)等級(jí)：IP64
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
4、12*12磁電編碼器
編碼特性：絕對(duì)編碼，4096*4096
工作電壓：DC12-24V
外型尺寸：下圖
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：12V電源29毫安；24V電源16毫安。輸出接口和供電電壓不同影響該參數(shù)
防護(hù)等級(jí)：IP65
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
．3 信息采集和傳輸
無論是采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制方式、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)集中控制方式、遠(yuǎn)程遙控控制方式，在閘門運(yùn)行過程中各傳感器采集的閘門開度值、上下限狀態(tài)值均將通過并行線纜傳入閘門操作控制臺(tái)，閘門開度值由閘門操作控制臺(tái)上的顯示器實(shí)時(shí)顯示，然后經(jīng)顯示器的RS-485通訊口傳入PLC，并記錄。同時(shí)PLC還實(shí)時(shí)采集閘門操作控制臺(tái)上的各個(gè)按鈕、開關(guān)的狀態(tài)；電源、電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)等。
．4 故障報(bào)警功能
在閘門運(yùn)行過程中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠立即自動(dòng)終止當(dāng)前閘門運(yùn)行并報(bào)警。閘門現(xiàn)場(chǎng)操作人員和遠(yuǎn)程中心站操作人員均可通過現(xiàn)場(chǎng)操作控制顯示裝置和計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)時(shí)掌握故障發(fā)生。
典型閘門控制系統(tǒng)中的幾種故障報(bào)警
2 閘門越上限：當(dāng)閘門到達(dá)機(jī)械最高點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門上的上限位置傳感器動(dòng)作并向閘門監(jiān)控控制操作柜發(fā)出信號(hào)，閘門監(jiān)控控制操作柜立刻停止閘門動(dòng)作，并由PLC記錄，同時(shí)報(bào)警。
2 閘門越下限：當(dāng)閘門到達(dá)機(jī)械最低點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門上的下限位置傳感器動(dòng)作并向閘門監(jiān)控控制操作柜發(fā)出信號(hào)，閘門監(jiān)控控制操作柜立刻停止閘門動(dòng)作，并由PLC記錄，同時(shí)報(bào)警。
注2： 見“JBZW-1型數(shù)字式光電編碼器”和“JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器”技術(shù)說明書
1. 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
．1 閘門監(jiān)控控制操作柜在設(shè)計(jì)制造時(shí)遵循下述原則：
．1．1 控制設(shè)備和系統(tǒng)操作靈活、維護(hù)方便。在保證整個(gè)系統(tǒng)可靠性、實(shí)用性的前提下，體現(xiàn)先進(jìn)性。特別注意把設(shè)備的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行放在第一位。系統(tǒng)的配置和設(shè)備的選型符合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和設(shè)備發(fā)展迅速的特點(diǎn)，充分利用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)達(dá)到當(dāng)代先進(jìn)水平。
．1．2 人機(jī)接口友好，操作直觀、方便、簡(jiǎn)單。
．1．3 采用摸塊化設(shè)計(jì)，便于維護(hù)、檢修。
．1．4 選用質(zhì)量高、可靠性強(qiáng)的控制設(shè)備、另（部）件和系統(tǒng)軟件。
．1．5 系統(tǒng)選用的設(shè)備、另（部）件和軟件完全符合國(guó)家和行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求。并取得省部級(jí)以上或國(guó)際公認(rèn)的質(zhì)量認(rèn)證。
．2 閘門監(jiān)控控制操作柜（臺(tái)）硬件、軟件組成特點(diǎn)：
．2．1 遵循上述控制設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造原則，閘門監(jiān)控控制操作柜（臺(tái)）選用國(guó)際著名Schneider Electric （施耐德電氣）的Modicon TSX Micro系列中的TSX 37-21模塊化PLC做系統(tǒng)控制核心，并根據(jù)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)要求配置了不同的I/O模塊和通訊模塊。
．2．4 “系統(tǒng)”中的各個(gè)閘門監(jiān)控站為每個(gè)閘門配備的是 JBZW-1型數(shù)字式光電編碼器作為閘門開度傳感器，因此閘門監(jiān)控控制操作柜安裝JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器作為閘門開度顯示。JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器具有四位‘閘門開度’數(shù)字顯示和四位‘閘門開度予置’數(shù)字顯示，上限、下限、予置等繼電器開關(guān)量輸出以及RS-485串行通訊口等。JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器與JBZW-1型數(shù)字式光電編碼器之間采用并行總線方式連接，閘門監(jiān)控控制操作柜中的PLC通過RS-485總線通訊口從各JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器讀取閘門開度值。注2
．2．5 閘門監(jiān)控控制操作柜為每臺(tái)閘門啟閉機(jī)各配備了三只數(shù)字式電壓表和電流表，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)每臺(tái)閘門啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作電壓、工作電流。
．2．6 閘門監(jiān)控控制操作柜中的PLC根據(jù)閘門當(dāng)前的操作狀態(tài)、閘門當(dāng)前的開度值與閘門開度予置量或中心站的調(diào)度控制信息進(jìn)行綜合比較判斷，對(duì)閘門進(jìn)行‘升’、‘?！?、‘降’操作。
．2．7系統(tǒng)中心站或分中心站通過閘門監(jiān)控控制操作柜中的PLC的第二個(gè)RS-485總線通訊口獲取實(shí)時(shí)采集的閘門運(yùn)行過程狀態(tài)信息，下達(dá)中心站的調(diào)度控制信息。
．2．8 TSX 37-21型PLC使用WINDOWS下的PL7 Micro軟件編程，它提供‘圖形語(yǔ)言’和‘布爾型語(yǔ)言’兩種通用編程方法。PL7 Micro軟件支持‘單任務(wù)結(jié)構(gòu)’、‘多任務(wù)結(jié)構(gòu)’、‘快速任務(wù)’、‘事件觸發(fā)任務(wù)’等。PL7 Micro軟件符合IEC 1131-3標(biāo)準(zhǔn)。
．2．9 TSX 37-21型PLC與JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器和 RTU之間的通訊協(xié)議符合Modbus通訊協(xié)議。Modbus 通訊協(xié)議是通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電子控制器上的一種通用通訊協(xié)議，是Modicon公司為其PLC與主機(jī)之間的通訊而開發(fā)的串行通訊協(xié)議。其物理層采用RS-232、RS-485等通用異步串行通訊標(biāo)準(zhǔn)。由于其開放性而被大量的PLC及RTU廠家采用。利用此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備（例如PC機(jī)）之間可以實(shí)現(xiàn)可靠的通訊，因此它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)集中+分布式監(jiān)控和控制。
二、 主要技術(shù)指標(biāo)：
該傳感器的技術(shù)指標(biāo)主要取決于所配編碼器，可選配的編碼器有：HGD65535光電編碼器、HJZ8192接觸式編碼器、或各種進(jìn)口編碼器。
1、 HGD65535光電絕對(duì)編碼器
編碼特性：絕對(duì)編碼，每周1024組編碼，連續(xù)64周（即1024*64）
工作電壓：DC12-24V
外型尺寸：主體直徑60，長(zhǎng)64
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：≤70mA（輸出信號(hào)、供電電壓不同，影響功耗）
防護(hù)等級(jí)：IP64
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
2、HJZ8192接觸式編碼器
編碼特性：每周128組編碼，連續(xù)64周（即128*64）
工作電壓：不大于DC30V
外型尺寸：見下圖
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：≤40mA（譯碼電路回路決定）
防護(hù)等級(jí)：IP64
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
3、JX8192機(jī)械編碼器
編碼特性：每周32組編碼，連續(xù)256周（即32*256）
工作電壓：DC12V
外型尺寸：見下圖
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：≤40mA
防護(hù)等級(jí)：IP64
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
4、12*12磁電編碼器
編碼特性：絕對(duì)編碼，4096*4096
工作電壓：DC12-24V
外型尺寸：下圖
使用環(huán)境溫度：-20℃～+75℃（不結(jié)露）
保存環(huán)境溫度：-25℃～+80℃
消耗電流：12V電源29毫安；24V電源16毫安。輸出接口和供電電壓不同影響該參數(shù)
防護(hù)等級(jí)：IP65
輸出信號(hào)：A-4-20毫安；B-并行格雷碼；M-RS485；S-串行SSI信號(hào)
．3 信息采集和傳輸
無論是采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制方式、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)集中控制方式、遠(yuǎn)程遙控控制方式，在閘門運(yùn)行過程中各傳感器采集的閘門開度值、上下限狀態(tài)值均將通過并行線纜傳入閘門操作控制臺(tái)，閘門開度值由閘門操作控制臺(tái)上的顯示器實(shí)時(shí)顯示，然后經(jīng)顯示器的RS-485通訊口傳入PLC，并記錄。同時(shí)PLC還實(shí)時(shí)采集閘門操作控制臺(tái)上的各個(gè)按鈕、開關(guān)的狀態(tài)；電源、電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)等。
．4 故障報(bào)警功能
在閘門運(yùn)行過程中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠立即自動(dòng)終止當(dāng)前閘門運(yùn)行并報(bào)警。閘門現(xiàn)場(chǎng)操作人員和遠(yuǎn)程中心站操作人員均可通過現(xiàn)場(chǎng)操作控制顯示裝置和計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)時(shí)掌握故障發(fā)生。
典型閘門控制系統(tǒng)中的幾種故障報(bào)警
2 閘門越上限：當(dāng)閘門到達(dá)機(jī)械最高點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門上的上限位置傳感器動(dòng)作并向閘門監(jiān)控控制操作柜發(fā)出信號(hào)，閘門監(jiān)控控制操作柜立刻停止閘門動(dòng)作，并由PLC記錄，同時(shí)報(bào)警。
2 閘門越下限：當(dāng)閘門到達(dá)機(jī)械最低點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門上的下限位置傳感器動(dòng)作并向閘門監(jiān)控控制操作柜發(fā)出信號(hào)，閘門監(jiān)控控制操作柜立刻停止閘門動(dòng)作，并由PLC記錄，同時(shí)報(bào)警。
注2： 見“JBZW-1型數(shù)字式光電編碼器”和“JBZWYB-1型數(shù)字式閘門開度顯示器”技術(shù)說明書
