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南水北调闸室新型闸网控制系统

南水北调闸室新型闸网控制系统

2021/7/27 10:53:04

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本实用涉及应用于水闸闸室的一种新型的挡鸟网设备新型、全自动、多功能多方案的闸网控制系统。

背景技术:

   南水北调闸室多数建设在无人值班的河道或河堤上,时常会因闸站的检修闸室未完全封闭而导致有飞鸟之类进人,会对房间内的设备安全运行造成了威胁。例如:南水北调渠道水位不是固定不动的,如发生渠道水位下降的情况时,挡鸟网就会和水面产生间隙,造成鸟类从间隙进人。出于对设备安全和生态环境保护方面的考虑,为此我们研制了一种新型全自动设备系统,能根据水面的涨落而闸网自动跟随升降的挡鸟的设备来阻止飞鸟之类的小动物进人的。

 

发明内容:

本实用新型的目的是设计适用于各类闸站的检修闸室挡网跟随水面涨落而自动升降的一套新型挡鸟网控制系统。

 

本实用新型技术方案是这样实现的:

 

   一、 在自动状态下双重控制功能:

 

  1)、双浮球开关水位控制: 在自动状态下当系统检测到上下极浮球开关未接通状态下在5秒钟时间后,挡鸟网会自动开始下降,一直下降到下极浮球开关瞬间接通后,挡鸟网下降自动停止,这样控制目的是让挡鸟网会一直跟随着水位下降而自动下降。相反当水位上升到上极浮球开关接通瞬间,挡鸟网会自动开始上升,一直上升到下极浮球开关断开稳定在1.5秒时间后,挡鸟网自动停止,这样控制目的是防止水面波动引起电机频繁动作。

 

  2)、启用水位传感器控制时:当水面上升到上升启动设定水位时,挡鸟网自动开始上升,当上升到设定的停止水位范围内,上升启动停止。同样当水面下降到下降启动设定水位时,挡鸟网自动开始下降,当下降到设定的停止水位范围内,下降启动停止。

 

   二、双重保护功能:为了防止浮球开关或水位传感器失效而导致运行失控,所以我们设置了升降极限位开关,不管在手动或自动状态下相应的极限位被触发接通,对应的运行动作马上停止,起到主要的保护作用,另外为了防止极限位失灵,我们又在程序中设置超时运行保护功能,超时时间可在触摸屏上设定,作为系统保护的软限位,同样起到关键保护作用。

 

   三、双重运行方案:为了达到平缓控制挡鸟网升降,本系统主要采用变频速度运行,设置适当的运转频率和加减速时间就可以轻松控制挡鸟网平缓升降,防止速度过快引起水面波动影响水位控制。另外为了防止变频器故障引起停止运行,为此我们另外增加了一套接触器控制工频(50HZ)控制运行,后备应急控制。

具体实施方式:

一、机械原理:如图1

  1、挡鸟网左右两侧上下分别安装滑轮和导轨,使挡鸟网能自由沿导轨上升和下降。

  2、挡鸟网上端左右分别固定在两条闭环的链条上,链条由减速机轴齿轮带动,从而带动鸟网上升或下降。

  3、把可调式双浮球水位开关或液位传感器如图1中固定安装在挡鸟网最底部,外围用镂空管或筒网把整体浮球或液位传感器嵌在其中,防止杂质或水面波动引起浮球开关误动作。

  4、在减速电机转动轴尾部安装一个限位装置,减速机轴转动时带动丝杠螺母左右移动,由丝杠螺母来触动左右两个极限位,从而有效防止挡鸟网升降超出设定的范围。

1.jpg         

                             (图1

 

二、电控原理:

1PLC控制原理图:(如图2

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(图2

2、电源分配原理图:(如图3)

3.jpg

                      (图3)

 

三、触摸屏参数设置和画面使用方法与说明:(本屏单点触发,多点同时触发无效)

1、主画面如图1所示:

画面分为现场监控部分和操作面板部分。

    现场监控部分以动态画面形式显示,当挡鸟网上升或下降动作时也会相应的显示对应的动态条,同时电机运行状态指示也以变幻颜色显现,浮球开关、上下极限位开关通断状态也显示灰(断)与红(通)两种状态,动态画面还显示实时水位。

    操作面板部分包括电机运行状态指示灯、报警状态指示灯、手动点动升降按钮、工频变频转换选择开关,模拟量启停转换选择开关。触摸屏上所有指示灯、转换开关、或数值显示都和PLC程序地址一致的,即可监控,也可写入或读取PLC数据。

 

2 设置画面(如图4)所示:

      设置画面分为 系统设置、控制参数设置以及控制参数说明三部分:

系统设置放置两个系统基本按钮,“系统触摸音箱启停”指触摸到屏上某个有效触发部分时是否发出声响,使用单按钮启停方式来切换。

      触屏系统参数设置主要是用来设置系统密码、时间、屏保时间等等。

      控制参数设置具体说明在触摸屏中的右侧栏和底部白色文字说明,这里就不介绍了。    

      为了安全考虑和防止误操作造成失控,打开本画面需要权限(本权限设置为2107

  4.jpg

                       (图4)

 

2、报警画面(如图5)所示:

 

   报警画面包括报警历史和操作面板量部分

   报警历史是指当程序中位触发报警时,提示的消息按时间日期倒序或正序逐条呈现在报警历史表格消息栏上,同时左上角“报警声响开关”功能按键可选择报警触发时声响开或关。

    同时历史报警表格底下正中间设置一个“故障复位”按键,用来复位程序中的报警信号。

    “清除报警信息”按键是用来清除报警历史表格所有的报警消息。

     操作面板和主画面中的操作面板一致

 

    5.jpg

                        (图5)

四、使用注意事项:

  1)、每次送电开机之前最好先把手动/自动旋钮开关在手动位置,手动升降一次挡网设备来确认浮球开关、限位开关、传感器、电机链条导轨等设备和元件是否正常。

  2)、系统开机默认是浮球-变频控制,可在触摸屏中触发“传感器启停”和“工频/变频切换”旋钮来组合几种不同的手动、自动控制方式:浮球-工频控制、传感器-变频控制、传感器-工频控制。

  3)、系统发生报警事件时(如超时运行、上下极限位被触动、变频器故障等等),触摸屏画面会自动跳转到报警画面中显示报警信息和报警日期时间,同时发出报警音响。

  4)、复位故障有两种方法:(1)、在触摸屏报警画面中触发”复位故障“按钮键。 2)、把”手动/自动“旋钮置于手动状态,然后拍下急停按钮断电后再送电也可复位故障。

  5)、必须在设置画面中合理设置完所有参数后再执行自动运行。

 

五、安装注意事项:

1)、电源进线为三相五线制,注意触摸屏、变频器、电机必须进行接地。

2)、接触器工频(U1V1W1)输出和变频器变频输出(U2V2W2)禁止并联使用,否则烧毁变频器。为了方便线路切换,建议在外部安装一只双电源转换开关来切换电机电源线路。

3)、如果电机带有刹车装置,其刹车电源可接到SU-SV-SWW(三相380V电压)端子上、如果刹车电源是其他电压等级,那么根据不同电压配备不同电源电压。

4)、端子上0VPLC信号输入公用点,浮球开关接0V-X00V-X1和极限位开关0V-X20V-X3;传感器0-10V信号接AD0-AD1

 

 

附图:

    6.jpg


       

 

1、    一种控制挡鸟网升降装置。

2、 根据权利要求1所述的一种控制装置设计,包括外形及程序设计。

 

 

 

       

 


本实用新型的目的是设计一种适合在水面或陆地控制拦网装置,具有设计合理,结构简单、操作方便的特点,增强保护性。

 

审核编辑(
王静
)
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