西门子S7-200PLC在船闸闸门自动监控系统中的应用

　　船闸分上闸首和下闸首二个启闭机房，各配备一台闸门现地监控单元。由于上下闸首监控单元工作原理相似，本文仅对上游监控单元做介绍。
　　该系统可采用手动控制和自动控制二种工作方式，其控制原理说明如下
　　（1）手动控制。将控制机柜面板上的转换开关置于手动位置,当按下上升按钮时，交流接触器1得电，其触点闭合，启闭机电路接通，电机正转，闸门上升。当按下停止按钮或闸门到上限位时控制回路断开，电机停止运转；当按下下降按钮，交流接触器2得电，其触点闭合，闸门启闭机电路接通，电机反转，闸门下降。当按下停止按钮或闸门到下限位时控制回路断开，电机停止运转。
　　（2）自动控制。先将控制机柜面板上的转换开关置于自动位置，当中心控制室需要控制闸门运行时，由上位机发送命令，当命令为上升控制时，PLC控制相应中间继电器触点闭合，使交流接触器1得电，其触点闭合，闸门启闭机电路接通，电机正转，闸门上升。当上位机发送停止命令或闸门到上限位时控制回路断开，电机停止运转；当发送下降命令时，PLC控制相应中间继电器触点闭合，交流接触器2得电，其触点闭合，闸门启闭机电路接通，电机反转，闸门下降。当上位机发送停止命令或闸门到下限位时控制回路断开，电机停止运转。
　　3.4 系统功能：
　　3．4．1现地监控单元功能：
　　① 接收上位机调度运行命令，发送现场采集的各类设备运行实时参数与状态信号。
　　② 根据上位机指令可进行上、下扉门、通航灯的控制。具有安全连锁功能。
　　③ 船闸闸门控制范围为从全关到全开、或从全开到全关。在中间任何位置可允许进行紧急停止操作。
　　④ 系统具有多重联锁功能，具有开、关、停故障报警等功能。有效地保障了系统现场设备的安全运行。
　　⑤ 根据上下游水位及通航要求，对上下游水位及闸室内水位进行水位平信号的检测，并将该信号与上下闸首及扉门的控制进行联锁，以防误动作。自动控制船闸的上行、下行的自动操作。同时自动控制通航红绿灯，确保通航安全。
　　船闸监控系统中从上游经过船闸驶往下游时上闸首的整体控制流程如图2所示。上闸首动作完成后，下闸首开始动作，其过程与上闸首相似。当船从下游经过船闸驶往上游时整体控制流程与图2相似，此处不再赘述。

　　　　　　　　　　图2：船闸闸门启闭流程
　　3．4．2 上位机功能：
　　① 采集现地监控单元设备运行实时数据。采集上下游、船闸内水位信号，船闸上、下闸首和上下扉门开度信号。
　　② 动态显示船闸的操作过程。
　　③ 显示水位动态曲线。
　　④ 具有船闸启、闭运行自动记录功能。
　　⑤ 编制打印运行日志、月志、年统计表。
　　⑥ 保留系统原手动操作功能。
　　⑦ 建立实时数据库及历史数据库。
　　⑧ 具有查询，报警功能。
　　⑨ 具有良好的中文人机界面。
　　4. 结束语
　　西门子S7-200在东河船闸监控系统中的成功应用，其重要功能发挥体现在：
　　1、充分利用西门子S7-200的高可靠性和开放性，在通讯上发挥S7-200以太网OPCSERVER方式实现与上位机进行通讯，使得监控在数据交换上有了快而稳的优势。
　　2、 TD200和S7200CPU可在同一平台上进行组态，减化工程师编程维护的工作量。且TD200无论是菜单屏还是报警消息，都可以嵌入CPU数据变量，并且数据是作为地址单元间接访问，因此数据地址不会随消息的修改（甚至翻译）而改变。
　　3、充分利用S7-200可为每一路模拟量输入选择软件滤波器。且选用的S7-200的模拟量滤波功能不必再另行编制用户的滤波程序。方便有效地解决了现场河水的水位和咸度数据采集波动带来的影响。
　　该系统自2004年7月投入运行以来，运行状况良好，在中心控制室可以利用计算机实现对上下闸首的闸门全程控制，并能在计算机上监测到闸门设备状态，故障情况以及上下游水位等实时数据。从而使工作人员对闸门的运行控制及时准确，也改善了工作环境和工作强度。是一个运行可靠的船闸自动化监控系统。