研华船闸调度系统方案

盐河杨庄船闸调度系统方案

系统架构如下：

系统采用WebAccess + Quantum PLC的方式进行搭配，完成整个杨庄船闸系统的调度。

该PLC控制系统能直接和上位机相连，并使用WebAccess软件控制，能在线编程和操作控制，使船闸的控制更为直观。

系统采取程控与分散运行相结合，正常程序运行情况下，系统自动控制闸阀门的开关动作，并具备多重自动保护功能，自动检测动力、控制电源的电压、电流，闸阀门电机电流，自动形成数据库存入计算机，系统管理员能准确了解系统在过去任意时刻动力、控制电压、电流数值，以及电机运行时电流大小情况。由于在上下游闸首及闸室安

放水位传感器，能实时观测船闸三级水位，保证船闸安全运行。

同时，在上下游闸首分别配置一套广播系统，上位机可进行自动广播，操作全部可在操作面板上进行。对通航信号指示灯系统根据船闸运行的实际状况自动进行切换控制。上位机平时显示闸阀门状态画面及三级水位，需要时，可进入报表界面，参数记录界面及故障报报警界面。

控制系统采用施耐德电动操作机构，可实现远程遥控分合闸。在船闸遇特殊情况需断开所有动力电源时，操作员按任一个“急停”按钮后，系统立即断开船闸所有动力电源。在故障排除后，只需按“合闸”按钮，系统自动合上动力电源。此外，考虑到今后扩展、联网的需要，系统的所有开关量、模拟量输入、输出模块留有一定的空余点数，所有控制电缆均留有一定的未用芯数，所有动力电缆的容量也留有一定的裕度。使得一旦系统的功能需要进一步完善，现有的PLC输入输出点及电缆能在一定范围内满足要求。

Quantum PLC 的硬件配置基本如下：

CPU模块:140CPU43412A;

电源模块:140CPS11420(双电源冗余);

以太网模块:140NOE77111;

开关量输入模块:140DDI35300

模拟量输入模块:140ACI04000

继电器输出模块:140DRA84000

整个系统部分存在严格的运行闭锁控制要求，逻辑体现在PLC程序当中：

(1) 上游的闸阀门未关到位,下游阀门不能开启,同样,下游的闸阀门没有关到位,上游阀门不能开启;

(2) 上游阀门开启之后，只有待闸室水位与上游平齐，才能开启上游闸门，闸门开到边后，出闸信号灯应为绿色。同样，下游阀门开启之后，只有待闸室水位与下游平齐，才能开启下游闸门，闸门开到边后，出闸信号灯应为绿色;

(3) 关阀应再闸门开到边之后，自动或手动操作完成;

(4) 当闸室船舶全部出完之后，进闸信号才能转换成绿灯，通知船舶进闸，面出闸信号应变成红灯;

(5) 闸门关闭，应当由现场值班人员在船舶进入闸室之后手动操作，此时进闸信号灯应由绿色变成红色，禁止船舶再进闸;

(6) 船闸一旦发生故障，要有紧急切断电源或开关闸阀门的应急措施。

具体工艺流程图如下：

上位采用WebAccess组态软件进行对上下游船闸的控制以及对报警测点的记录以及语音播报控制，WebAccess是一款基于B/S架构的

组态软件，用户可方便的在浏览器上进行远程组态，配置和查看画面。

现场服务器主要采用一台工程节点和两台监控节点进行主备冗余的方式，以保障调度的顺利进行。

工程节点主要作为数据库服务器和Web服务器，所有采集的数据最终会保存在工程节点数据库中（SQL Server 2005），另外可以将监控数据画面进行网络发布。现场操作站的客户端可以通过浏览器远程查看控制。

监控节点则互相监听，进行主备切换机制，一旦主机发生故障，可方便的切换至备机与PLC正常通信，当主机恢复，则控制权交还给主机。

WebAccess具备施耐德Modbus TCP协议规范，可以直接同施耐德的PLC进行通信。且通信速率<1S,完全满足船舶航运交通的控制规范。

组态软件主要完成对PLC测点的集中画面展示。

整个系统功能主要包含以下几个部分：

1）主画面

该画面主要包括对整个航运的上下游闸门、阀门的控制工艺监控。以及相关电机等主要参数。

2、照明部分

该界面主要展示对整个航运过程牵涉的照明参数。

3、液压部分

该界面主要展示对整个航运过程牵涉的液压设备的具体参数信号。

4、故障查询

该界面主要展示对整个航运过程中各类报警的集中画面。

5、数据查询

该界面主要显示重要参数的报表部分。