智能化闸位测量仪在水电厂闸门安全运行中的实践应用

摘 要：本文介绍了智能化闸位测量仪在水电厂闸门安全运行系统中的工作原理、实现功能、组成结构以及试验测试的情况。

关键词：智能化闸位测量仪；原理；使用；测试

1 概述

智能化闸位测量仪是用来实时监测闸门开度情况的仪器。当前大部分用于闸门位置测量的产品均由两部分组成：闸门开度传感器和开度显示仪。采用单一的旋转编码器作为闸门开度传感器，输出的旋转编码信号送二次仪表开度显示仪或PLC可编程控制器进行译码、扬程-开度转换、比例计算等处理，最后送上位计算机进行远程监控.而此次安装的闸位仪将以上两部分合为一体，直接输出闸门开度数据送上位计算机或PLC可编程控制器。

2 智能化闸位测量仪简介

智能化闸位测量仪采用德国HEIDENHAIN或其它国外的绝对型光电旋转编码器加上美国高性能工业级微处理机组成，系统框图见图1。

3 智能化闸位仪的联接

智能化閘位仪使用灵活方便，能适应各种要求，具有多种系统联接方式。我厂采用的是闸位仪与KDY-闸门控制仪联接。闸位仪的输出一扦口通过四芯屏蔽电缆（其中两根电源线）就可以方便地将16位闸门开度数字信号和1位符号位串行同步传送给KDY-闸门控制仪。传输距离可达300米。同时，闸位仪输出二扦口可输出两路上、下极限控制信号，该信号提供给KDY-闸门控制仪作为双重保护。

4 智能化闸位仪的设定

4.1 参数初始化设定

智能化闸位仪在安装使用前必须对有关参数进行设定。设定方法有三种：一种将要求提出委托厂方一次设定；一种通过连接KDY-闸门开度控制仪进行每转参数（周长）设定；第三种使用COMTest设置软件在计算机上进行。出厂时的默认参数如下：

a.周长：500mm （即闸位仪转1圈的显示数）；

b.上限设定值：1000cm （即位移测控仪旋转到大于等于1000cm时，上限开关控制信号接通，详见下注释1。）；

c.下限设定值：-10mm （即位移测控仪旋转到小于等于-10mm时，下限开关控制信号接通，详见下注释。）；

d.通讯参数，地址号：01

波特率：9600

奇偶校验：无校验

e.扬程-开度（比例系数、多段非线性设置）表格设置：空表，比例系数为1；

f.“凸轮控制”方式的行程控制输出表为空，无输出；

g.控制方式为“指令控制”（注二.2）；

h.“输出1”同步串行口输出：为SMXS数码显示器输出（注二.2）；

i.转向“SMB-B型”轴向逆时针增加，其它型号顺时针增加。

4.2 使用计算机进行软件设置的连接

a.使用操作系统win98以上的计算机一台，在串口COM1上连接一个RS232-RS485转换接口，将对应的A+，B-接线与闸位仪 “输出2” 接口扦座的3，4脚对应连接；

b.在使用设置的计算机上安装闸位仪随带的“COMTest设置软件”，运行即可。具体设置方法见COMTest软件使用说明。

5 安装调试

（1）根据被测对象不同通过相应的联接部件如：齿轮、链条、控制杆、万向节轴、钢丝绳恒力收卷装置等将被测位移变为旋转位移送入智能化闸位仪输入轴端。

（2）将被测对象置于零位状态，按图1连线，接入KDY闸门开度控制仪、SMXS-1数码显示器或其它外设，打开调整口盖子，见图2，按住“CL” 清零键不放，待接通电源后松开“CL”键即零位调整结束。注意：该“CL”键按压时间超过10秒钟后放开，将恢复出厂通讯参数默认值。通讯参数默认设置为：地址为01；通讯波特率为9600；无校验位。

（3）如果实际位移方向与显示数据相反，可进行如下方向调正：按位“FX” 方向键不放，待接通电源后松开“FX”键即可使方向更正。此时如数据非零时，可重复再次调零即可。注意：该“FX”键按压时间超过10秒钟后放开，将恢复出厂设定参数认值。出厂设定参数默认设置为：每转显示数为500mm；轴向顺时针旋转数据增加；上限控制设定值为1000cm；下限控制设定值为-1cm；4-20mA输出量程为1000cm；输出接口1为SMXS显示器方式；输出控制为“指令输出控制”方式；行程控制输出表和扬程-开度表（比例系数1、无多段非线性设置）为空。

6 结语

通过采用智能化闸位测量仪对闸门位置信号进行采集，然后显示在终端装置上，大大提高了闸门操作的可靠性，安全性。同时也为水电厂实现“少人值班，无人值守”打下了坚实的基础。

作者简介：李金（1985-），男，江西萍乡人，助理工程师，重庆大学机械设计制造及自动化本科毕业，从事水电站水轮发电机组检修维护工作。