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激光测距仪在水电站快速闸门控制系统的应用


时间:2013-07-31 13:51

水电站快速闸门控制系统主要由显示触摸屏、PLC、光纤收发器、通讯协议转换器、光缆、激光测距仪等组成。激光测距仪检测闸门实际开度,并经通讯协议转换器将测量值送入PLC,由PLC根据控制命令、闸门实际位置、液压泵站运行状态等完成逻辑控制,由I/O模块经出口继电器控制现场设备进行闸门起、落操作。控制和故障信息可在显示触摸屏上显示,当然也能由触摸屏进行闸门控制操作。
  经光纤收发器和光缆可将控制和故障信息传输到相应的机旁控制屏,在相应的触摸屏实现远方监视与控制。
  激光测距仪作为闸门开度(位置)传感器首次被应用于水电站闸门自动控制系统。经调试和试运行证明,其测量精度、稳定性都是常规的闸门开度传感器无法匹敌的。
  主要有以下优点:
  1) 采用先进的激光测距原理,测距环节不受力、不受热胀冷缩和测量距离等因素的影响、测量精度高,精度可达毫米级;
  2) 体积小、结构简单。安装方便(免除了以往的机械变速、旋转编码器、钢丝绳和行程开关等设备。仅需将激光测距仪安装在某一固定位置,使其发射的激光束能照射在闸门或随闸门一起移动的液压连杆的适当位置上,并能将该激光束很好地被测距仪接收回来);
  3) 采用串口通信形式传输,将所测得的距离值以数字方式直接送入PLC寄存器,没有D/A及A/D转换过程,也就没有了转换误差,亦简化了 PLC控制程序;
  4) 单次、跟踪等多种测量方式,可根据控制要求灵活选用。可进行关闭、复位等操作,方便运行和维护。防护等级为IP65自身带温度测量,外加加热器可适合寒冷环境下使用;
  5) 易于实现远方监控和实现“无人值班(少人值守)运行模式;
  6) 抗干扰性强,不受电磁、电场干扰;
  7) 由于减少了机械变速装置、旋转编码器、钢丝绳、行程开关等设备、因此也相应减少了安装、调试、维护的工作量;
  8) 无机械磨损,寿命长。
  激光测距仪在闸门控制系统的应用减小了原旋转编码器测量系统的误差,提高了测量精度。保证了作为水电站最后一道保护的进水口闸门的安全稳定运行。而且随着激光测距技术的不断发展,通信协议的不断丰富,基于激光测距技术的闸门控制系统接线、联网、安装及调试也必将越来越简单。在今后的水电建设中,激光测距仪必将在诸如闸门控制等测量等级要求高的系统中得到更广泛的应用。