基于PLC的中小型水电站闸门监控系统设计研究
发布时间：2022-12-06 18:44
随着计算机监控系统在水电站的大力推广使用,对闸门监控和管理的自动化水平提出了新的要求,实现闸门智能化监控势在必行。水电站闸门监控系统的设计,不但能提高闸门控制的灵活性、快速性,而且可以加强水电站运行的可靠性和安全性,为提高水电站的自动化水平和实现电站无人值守或少人值班提供理论依据和技术手段。 论文根据当前中小型水电站闸门监控系统的要求,提出了分层分布式闸门控制方式。系统分两个控制层,分别是监控中心工作站和现场控制单元LCU。监控中心工作站的PC机通过工业以太网与各LCU通讯。同样,现场检测设备（水位传感器、闸门开度仪）采集到的数据信息通过现场总线传送到PLC,PLC把这些数据信息处理后通过工业以太网输送给上位机,上位机以生动直观的数字、图形、文字、表格等形式实时显示闸门的运行工况。同时操作人员根据给定的权限设置,通过人机交互界面发送闸门控制操作命令,LCU接受命令并执行相应的动作。 PLC作为水电站闸门监控系统的核心,具有显著的优势。PLC是为工业控制而设计的计算机,输入/输出（I/O）接口电路均采用光电隔离装置,使工业现场设备的外围电路与PLC的内部电路之间实现电气上的隔...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 中小型水电站的发展
1.1.1 中国水电事业的发展
1.1.2 西部大开发中中小型水电站的发展
1.1.3 国外中小型水电站的发展和中国中小型水电站在国际上的地位
1.2 自动化技术在水电站中的应用
1.2.1 水电站自动化的发展历程
1.2.2 目前水电站控制系统中采用的新技术和新理念
1.3 我国中小型水电站自动化的发展
1.4 论文选题的目的和意义
1.5 论文的主要工作及技术路线
1.5.1 论文主要工作
1.5.2 论文技术路线
第二章 闸门监控系统的结构与功能
2.1 闸门监控系统的结构组成
2.2 微型计算机的选择
2.3 闸门监控系统应具备的功能
2.3.1 闸门控制功能
2.3.2 闸门运行状态信号的采集和处理
2.3.3 闸门监控系统的计算判断功能
2.3.4 闸门监控系统的保护功能
2.3.5 人机联系功能
2.3.6 通信功能
2.3.7 自诊断功能
第三章 闸门监控系统的硬件设计
3.1 现场控制单元的硬件设计
3.1.1 水位传感器的选择
3.1.2 闸门开度仪的选择
3.1.3 PLC 的性能及选取
3.2 监控中心站的硬件设计
第四章 闸门监控系统的软件设计
4.1 编程软件的功能及选用
4.2 系统软件设计原则
4.3 主程序设计
第五章 模糊控制在闸门监控系统中的应用
5.1 模糊控制应用于闸门水位控制的原因
5.2 模糊控制的基本原理
5.2.1 模糊控制的基本思想
5.2.2 模糊控制系统的组成
5.2.3 模糊控制器的工作原理
5.3 闸门控制系统水位模糊控制器的设计
5.4 基于PLC 的水位模糊控制器的设计
5.4.1 输入量模糊量化的程序设计
5.4.2 模糊控制表查询的程序设计
第六章 闸门监控系统通信网络构建
6.1 以太网技术的应用结构分析
6.2 上位机与PLC 的通信网络构建
第七章 闸门监控系统的抗干扰措施
7.1 干扰源
7.2 干扰的危害
7.3 干扰的耦合方式及抑制措施
7.4 硬件抗干扰技术
7.4.1 接地抗干扰措施
7.4.2 电源抗干扰措施
7.4.3 防雷措施
7.5 软件抗干扰技术
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 研究工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]水电厂“无人值班（少人值守）”的运行管理[J]. 秦茂国. 四川水力发电. 2008(S3)
[2]探索无人值班(少人值守)向集控运行转变的管理模式[J]. 叶永奎,麻国. 水电自动化与大坝监测. 2008(02)
[3]模糊控制在闸门控制中的应用[J]. 马勇,杜岗. 工矿自动化. 2008(01)
[4]PLC与组态软件在闸门监控系统中的应用[J]. 牛广文,边玉国. 低压电器. 2007(13)
[5]浅析现场总线控制系统[J]. 胡海军,张衍林,盛凯,陆尚平. 中国水运(学术版). 2007(02)
[6]PLC控制系统可靠性的研究[J]. 赵毅,李晓晖. 煤矿机械. 2006(04)
[7]计算机及可编程序控制器技术在闸门群控中的应用[J]. 沙治银. 上海水务. 2006(01)
[8]计算机及可编程序控制器技术在闸门群控中的应用[J]. 沙治银. 上海水务. 2006 (01)
[9]探索中小型水电站“无人值班、少人值守”运行模式[J]. 郭际康,付方明,周国胜,费军. 湖北水力发电. 2006(01)
[10]中国水电工程机电技术的发展概况[J]. 李定中. 水力发电. 2006(01)
硕士论文
[1]水闸监控系统的设计与应用研究[D]. 吕念.武汉理工大学 2008
[2]基于GSM的水位测量与水量控制系统研究[D]. 冯磊.兰州理工大学 2007
[3]水工闸门自动化监控系统的开发与应用研究[D]. 边党伟.兰州理工大学 2007
[4]引水式小型水电站闸门自动监控系统的研究[D]. 傅巍.东北农业大学 2007
[5]闸门流量智能控制系统研究[D]. 梅晓莉.武汉理工大学 2007
[6]闸门监控系统的研究与应用[D]. 王世民.河海大学 2006
[7]水电站综合自动化改造的研究[D]. 陈精.浙江大学 2006
[8]基于现场总线的水电站坝区监控系统[D]. 蔡玉宝.武汉理工大学 2005
[9]直接数字控制器在闸门控制中的应用[D]. 朱建红.河海大学 2005
[10]单片机在中、小水电站闸门监控系统中的应用[D]. 彭兵.西北农林科技大学 2004
本文编号：3711439
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 中小型水电站的发展
1.1.1 中国水电事业的发展
1.1.2 西部大开发中中小型水电站的发展
1.1.3 国外中小型水电站的发展和中国中小型水电站在国际上的地位
1.2 自动化技术在水电站中的应用
1.2.1 水电站自动化的发展历程
1.2.2 目前水电站控制系统中采用的新技术和新理念
1.3 我国中小型水电站自动化的发展
1.4 论文选题的目的和意义
1.5 论文的主要工作及技术路线
1.5.1 论文主要工作
1.5.2 论文技术路线
第二章 闸门监控系统的结构与功能
2.1 闸门监控系统的结构组成
2.2 微型计算机的选择
2.3 闸门监控系统应具备的功能
2.3.1 闸门控制功能
2.3.2 闸门运行状态信号的采集和处理
2.3.3 闸门监控系统的计算判断功能
2.3.4 闸门监控系统的保护功能
2.3.5 人机联系功能
2.3.6 通信功能
2.3.7 自诊断功能
第三章 闸门监控系统的硬件设计
3.1 现场控制单元的硬件设计
3.1.1 水位传感器的选择
3.1.2 闸门开度仪的选择
3.1.3 PLC 的性能及选取
3.2 监控中心站的硬件设计
第四章 闸门监控系统的软件设计
4.1 编程软件的功能及选用
4.2 系统软件设计原则
4.3 主程序设计
第五章 模糊控制在闸门监控系统中的应用
5.1 模糊控制应用于闸门水位控制的原因
5.2 模糊控制的基本原理
5.2.1 模糊控制的基本思想
5.2.2 模糊控制系统的组成
5.2.3 模糊控制器的工作原理
5.3 闸门控制系统水位模糊控制器的设计
5.4 基于PLC 的水位模糊控制器的设计
5.4.1 输入量模糊量化的程序设计
5.4.2 模糊控制表查询的程序设计
第六章 闸门监控系统通信网络构建
6.1 以太网技术的应用结构分析
6.2 上位机与PLC 的通信网络构建
第七章 闸门监控系统的抗干扰措施
7.1 干扰源
7.2 干扰的危害
7.3 干扰的耦合方式及抑制措施
7.4 硬件抗干扰技术
7.4.1 接地抗干扰措施
7.4.2 电源抗干扰措施
7.4.3 防雷措施
7.5 软件抗干扰技术
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 研究工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]水电厂“无人值班（少人值守）”的运行管理[J]. 秦茂国. 四川水力发电. 2008(S3)
[2]探索无人值班(少人值守)向集控运行转变的管理模式[J]. 叶永奎,麻国. 水电自动化与大坝监测. 2008(02)
[3]模糊控制在闸门控制中的应用[J]. 马勇,杜岗. 工矿自动化. 2008(01)
[4]PLC与组态软件在闸门监控系统中的应用[J]. 牛广文,边玉国. 低压电器. 2007(13)
[5]浅析现场总线控制系统[J]. 胡海军,张衍林,盛凯,陆尚平. 中国水运(学术版). 2007(02)
[6]PLC控制系统可靠性的研究[J]. 赵毅,李晓晖. 煤矿机械. 2006(04)
[7]计算机及可编程序控制器技术在闸门群控中的应用[J]. 沙治银. 上海水务. 2006(01)
[8]计算机及可编程序控制器技术在闸门群控中的应用[J]. 沙治银. 上海水务. 2006 (01)
[9]探索中小型水电站“无人值班、少人值守”运行模式[J]. 郭际康,付方明,周国胜,费军. 湖北水力发电. 2006(01)
[10]中国水电工程机电技术的发展概况[J]. 李定中. 水力发电. 2006(01)
硕士论文
[1]水闸监控系统的设计与应用研究[D]. 吕念.武汉理工大学 2008
[2]基于GSM的水位测量与水量控制系统研究[D]. 冯磊.兰州理工大学 2007
[3]水工闸门自动化监控系统的开发与应用研究[D]. 边党伟.兰州理工大学 2007
[4]引水式小型水电站闸门自动监控系统的研究[D]. 傅巍.东北农业大学 2007
[5]闸门流量智能控制系统研究[D]. 梅晓莉.武汉理工大学 2007
[6]闸门监控系统的研究与应用[D]. 王世民.河海大学 2006
[7]水电站综合自动化改造的研究[D]. 陈精.浙江大学 2006
[8]基于现场总线的水电站坝区监控系统[D]. 蔡玉宝.武汉理工大学 2005
[9]直接数字控制器在闸门控制中的应用[D]. 朱建红.河海大学 2005
[10]单片机在中、小水电站闸门监控系统中的应用[D]. 彭兵.西北农林科技大学 2004
本文编号：3711439
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