智能化閘位測量儀在水電廠閘門安全運行中的實踐應用

摘 要：本文介紹了智能化閘位測量儀在水電廠閘門安全運行系統中的工作原理、實現功能、組成結構以及試驗測試的情況。

關鍵詞：智能化閘位測量儀；原理；使用；測試

1 概述

智能化閘位測量儀是用來實時監測閘門開度情況的儀器。當前大部分用于閘門位置測量的產品均由兩部分組成：閘門開度傳感器和開度顯示儀。采用單一的旋轉編碼器作為閘門開度傳感器，輸出的旋轉編碼信號送二次儀表開度顯示儀或PLC可編程控制器進行譯碼、揚程-開度轉換、比例計算等處理，最后送上位計算機進行遠程監控.而此次安裝的閘位儀將以上兩部分合為一體，直接輸出閘門開度數據送上位計算機或PLC可編程控制器。

2 智能化閘位測量儀簡介

智能化閘位測量儀采用德國HEIDENHAIN或其它國外的絕對型光電旋轉編碼器加上美國高性能工業級微處理機組成，系統框圖見圖1。

3 智能化閘位儀的聯接

智能化閘位儀使用靈活方便，能適應各種要求，具有多種系統聯接方式。我廠采用的是閘位儀與KDY-閘門控制儀聯接。閘位儀的輸出一扦口通過四芯屏蔽電纜（其中兩根電源線）就可以方便地將16位閘門開度數字信號和1位符號位串行同步傳送給KDY-閘門控制儀。傳輸距離可達300米。同時，閘位儀輸出二扦口可輸出兩路上、下極限控制信號，該信號提供給KDY-閘門控制儀作為雙重保護。

4 智能化閘位儀的設定

4.1 參數初始化設定

智能化閘位儀在安裝使用前必須對有關參數進行設定。設定方法有三種：一種將要求提出委托廠方一次設定；一種通過連接KDY-閘門開度控制儀進行每轉參數（周長）設定；第三種使用COMTest設置軟件在計算機上進行。出廠時的默認參數如下：

a.周長：500mm （即閘位儀轉1圈的顯示數）；

b.上限設定值：1000cm （即位移測控儀旋轉到大于等于1000cm時，上限開關控制信號接通，詳見下注釋1。）；

c.下限設定值：-10mm （即位移測控儀旋轉到小于等于-10mm時，下限開關控制信號接通，詳見下注釋。）；

d.通訊參數，地址號：01

波特率：9600

奇偶校驗：無校驗

e.揚程-開度（比例系數、多段非線性設置）表格設置：空表，比例系數為1；

f.“凸輪控制”方式的行程控制輸出表為空，無輸出；

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數碼顯示器輸出（注二.2）；

i.轉向“SMB-B型”軸向逆時針增加，其它型號順時針增加。

4.2 使用計算機進行軟件設置的連接

a.使用操作系統win98以上的計算機一臺，在串口COM1上連接一個RS232-RS485轉換接口，將對應的A+，B-接線與閘位儀 “輸出2” 接口扦座的3，4腳對應連接；

b.在使用設置的計算機上安裝閘位儀隨帶的“COMTest設置軟件”，運行即可。具體設置方法見COMTest軟件使用說明。

5 安裝調試

（1）根據被測對象不同通過相應的聯接部件如：齒輪、鏈條、控制桿、萬向節軸、鋼絲繩恒力收卷裝置等將被測位移變為旋轉位移送入智能化閘位儀輸入軸端。

（2）將被測對象置于零位狀態，按圖1連線，接入KDY閘門開度控制儀、SMXS-1數碼顯示器或其它外設，打開調整口蓋子，見圖2，按住“CL” 清零鍵不放，待接通電源后松開“CL”鍵即零位調整結束。注意：該“CL”鍵按壓時間超過10秒鐘后放開，將恢復出廠通訊參數默認值。通訊參數默認設置為：地址為01；通訊波特率為9600；無校驗位。

（3）如果實際位移方向與顯示數據相反，可進行如下方向調正：按位“FX” 方向鍵不放，待接通電源后松開“FX”鍵即可使方向更正。此時如數據非零時，可重復再次調零即可。注意：該“FX”鍵按壓時間超過10秒鐘后放開，將恢復出廠設定參數認值。出廠設定參數默認設置為：每轉顯示數為500mm；軸向順時針旋轉數據增加；上限控制設定值為1000cm；下限控制設定值為-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程-開度表（比例系數1、無多段非線性設置）為空。

6 結語

通過采用智能化閘位測量儀對閘門位置信號進行采集，然后顯示在終端裝置上，大大提高了閘門操作的可靠性，安全性。同時也為水電廠實現“少人值班，無人值守”打下了堅實的基礎。

作者簡介：李金（1985-），男，江西萍鄉人，助理工程師，重慶大學機械設計制造及自動化本科畢業，從事水電站水輪發電機組檢修維護工作。