摘 要：閘門控制在水利工程中多采用現(xiàn)地控制方式，根據(jù)小浪底工程水工建筑物布置格局和調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用的特殊要求，研究開發(fā)了水庫閘門集中遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)1998年開始安裝，2000年投入正常運(yùn)行。經(jīng)過一年多的實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)操作正常、可靠，達(dá)到了研究與開發(fā)的目標(biāo)。
小浪底水利樞紐的開發(fā)目標(biāo)是防洪（包括防凌）、減淤為主，兼顧供水、灌溉、發(fā)電，蓄清排渾，綜合利用。小浪底水庫在黃河水量調(diào)度、保證下游不斷流、河床不抬高等方面的作用十分重要，調(diào)水調(diào)沙是小浪底水庫的主要運(yùn)用方式。這就決定了樞紐運(yùn)用以水調(diào)為主，電調(diào)為輔，正常運(yùn)行時(shí)以發(fā)電流量保證下游供水，當(dāng)出現(xiàn)缺額時(shí)開啟相應(yīng)閘門泄水補(bǔ)充水量。為了更好地發(fā)揮小浪底水利樞紐的作用，我們對水庫閘門控制系統(tǒng)進(jìn)行了較長時(shí)間的研究與開發(fā)，1999年9月水庫下閘蓄水后現(xiàn)地控制設(shè)備投入運(yùn)行，2000年系統(tǒng)投入正常運(yùn)行。
1 問題的提出
小浪底水庫閘門控制系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)歷了兩個(gè)過程，即采用常規(guī)繼電器邏輯控制和采用可編程邏輯控制器（PLC）控制。用于集控小浪底這樣被控對象分散的系統(tǒng)，如采用早期的PLC作為控制核心其投入大、可靠性尚無法保證。隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)越來越多地運(yùn)用于工業(yè)控制，PLC也逐漸開發(fā)出開放的上網(wǎng)產(chǎn)品，在1995年以后著重研究采用PLC取代常規(guī)繼電器控制邏輯的方案，并展開設(shè)備招標(biāo)及施工詳圖設(shè)計(jì)。1997年小浪底水庫閘門控制系統(tǒng)招標(biāo)采購，1998年開始陸續(xù)供貨并安裝。
2 系統(tǒng)特點(diǎn)
小浪底水庫閘門控制系統(tǒng)適應(yīng)水庫運(yùn)用的特點(diǎn)，操作方便，運(yùn)行安全可靠。主要特點(diǎn)如下：
(1)樞紐洞群系統(tǒng)復(fù)雜，各類閘門眾多，閘門操作運(yùn)行可靠性關(guān)系水庫運(yùn)用的安全和效益的發(fā)揮，在閘門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中充分考慮技術(shù)先進(jìn)性和操作安全可靠性。
(2)黃河水沙條件復(fù)雜，為保證泄水洞不被淤堵，平時(shí)泄洪排沙洞經(jīng)常由進(jìn)水塔內(nèi)事故閘門下閘擋水，泄水時(shí)需先充水平壓，然后提事故門，再開工作門，在布置上有一洞兩門、一門兩（啟閉）機(jī)等形式及其組合，操作程序相對復(fù)雜。
(3)設(shè)備布置分散，環(huán)境條件差，大尺寸、高水頭閘門分別布置在進(jìn)口、中部和出口處，由設(shè)在壩頂控制樓的控制室進(jìn)行集中控制，控制范圍2 km，高差100多m。閘門啟閉機(jī)有些在洞內(nèi)，有些在露天，要求現(xiàn)地控制裝置有良好的防護(hù)性能。
(4)設(shè)置了充水平壓控制系統(tǒng)，對進(jìn)水塔內(nèi)上下左右貫通的充水平壓管路中18個(gè)進(jìn)水電動(dòng)閘閥和72個(gè)分水電動(dòng)蝶閥進(jìn)行集中操作。
(5)閘門控制系統(tǒng)是包括1個(gè)控制中心、25套現(xiàn)地控制裝置，集中控制32扇閘門和90個(gè)電動(dòng)閥門，采用計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、通信網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化元件等組成的完整的控制系統(tǒng)。閘門監(jiān)控系統(tǒng)不僅要進(jìn)行現(xiàn)地和遠(yuǎn)方啟閉控制；同時(shí)還要對這些閘門和閥門的工作狀態(tài)及其參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，并與電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水庫調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。
(6)閘門開度采集采用德國Ifm公司的絕對型多圈光電編碼器，為控制系統(tǒng)提供了準(zhǔn)確的閘門位置信息，使遠(yuǎn)方控制成為可能，提高了閘門運(yùn)行的安全性和可靠性。
(7)在系統(tǒng)開發(fā)方面，上位機(jī)應(yīng)用UNIX操作系統(tǒng)下的C語言程序，現(xiàn)地控制單元采用PLC梯形圖語言。梯形圖語言具有簡單易用、方便直觀的優(yōu)點(diǎn)，既可進(jìn)行離線程序開發(fā)，也可進(jìn)行在線的顯示、更改。
3 監(jiān)控對象
閘門系統(tǒng)監(jiān)控對象包括10座進(jìn)水塔、孔板洞中間閘室、排沙洞出口、溢洪道的工作閘門和事故閘門共計(jì)32扇以及閘門充水平壓系統(tǒng)電動(dòng)閥門90個(gè)，其具體分布如下：
3.1 進(jìn)水塔
(1）明流洞事故閘門控制。4臺(tái)卷揚(yáng)啟閉機(jī)，分別控制1號(hào)明流洞2扇平面閘門和2、3號(hào)明流洞各1扇平面閘門。
(2）孔板洞事故閘門控制。6臺(tái)卷揚(yáng)啟閉機(jī)，分別控制3條孔板洞6扇平面閘門。
(3）排沙洞事故閘門控制。6臺(tái)卷揚(yáng)啟閉機(jī)，分別控制3條排沙洞6扇平面閘門。
(4）明流洞工作閘門控制。3臺(tái)油壓啟閉機(jī)，分別控制3條明流洞3扇弧形閘門。
(5）灌溉洞事故閘門控制。1臺(tái)卷揚(yáng)啟閉機(jī)控制1扇灌溉洞平面閘門。
3.2 孔板洞中間閘室
孔板洞工作閘門為偏心鉸弧形閘門，每扇閘門配主、副油壓啟閉機(jī)各一臺(tái)，主機(jī)操作閘門的升降，副機(jī)操作偏心鉸帶動(dòng)閘門前進(jìn)或后撤，2臺(tái)油壓啟閉機(jī)共用1套蓄能器。共有3個(gè)孔板洞中間閘室，每個(gè)中間閘室布置2套油壓啟閉機(jī)，控制2扇工作閘門。
3.3 排沙洞出口閘室
排沙洞工作門布置在排沙洞出口閘室，有3個(gè)出口閘室，每個(gè)出口閘室布置1套油壓啟閉機(jī)，控制1扇工作閘門。排沙洞工作閘門為偏心鉸弧形閘門。
3.4 溢洪道
3條溢洪道分別設(shè)置3扇弧形閘門，每扇閘門配置1套油壓啟閉機(jī)。
3.5 充水平壓系統(tǒng)
平面閘門運(yùn)行要求靜水開啟，為此，設(shè)置了1套充水平壓系統(tǒng)，即在開啟事故門或檢修門之前需向門后洞內(nèi)充水，待閘門前后水位差達(dá)到設(shè)計(jì)允許值時(shí)才能開啟閘門。本系統(tǒng)9個(gè)進(jìn)水塔(除灌溉塔)內(nèi)均設(shè)置了閥門室。其發(fā)電塔在兩個(gè)高程設(shè)置閥門室，其余為1個(gè)閥門室，共計(jì)12個(gè)閥門室。每個(gè)發(fā)電塔閥門室有2個(gè)進(jìn)水口，其他為1個(gè)進(jìn)水口。進(jìn)水管采用電動(dòng)閘閥控制，每扇平面閘門后配置1個(gè)出水口，出水管采用電動(dòng)蝶閥控制。為了防止進(jìn)水口淤堵，在相鄰閥門室間配置了旁通管及旁通閥。該充水平壓系統(tǒng)共計(jì)需監(jiān)控的電動(dòng)閘閥為18個(gè)，電動(dòng)蝶閥為72個(gè)。
4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能
4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于樞紐閘門布置較分散，且距離較遠(yuǎn)，為了減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)電站無人值班，水庫閘門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠在閘門控制室對現(xiàn)場各閘門進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，同時(shí)還能監(jiān)視各閘門的位置以及運(yùn)行情況，當(dāng)出現(xiàn)閘門故障時(shí)系統(tǒng)能及時(shí)報(bào)警。為便于現(xiàn)場的調(diào)試、維護(hù)和緊急情況處理，系統(tǒng)還能就地對閘門進(jìn)行控制。
水庫閘門控制系統(tǒng)采用由上位機(jī)系統(tǒng)（主控級(jí)）及現(xiàn)地控制單元（LCU）組成的分層分布式控制系統(tǒng)。主控級(jí)采用雙機(jī)互為熱備用方式，通信網(wǎng)絡(luò)采用單總線以太網(wǎng)，做到了“控制分散，信息集中”，如某處設(shè)備出現(xiàn)故障，并不影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行，在硬件上確保整個(gè)系統(tǒng)簡單、安全、可靠。其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
主控級(jí)設(shè)2套操作員工作站，操作員工作站由計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備以及不間斷電源（UPS）等組成。操作員可通過操作員工作站，對監(jiān)控對象進(jìn)行控制。主控級(jí)采用雙計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以主、備方式運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)無間隔切換。主控級(jí)所有的設(shè)備均布置在壩頂控制樓內(nèi)的閘門控制室。
現(xiàn)地控制單元（LCU）采用以可編程邏輯控制器為控制裝置，布置在啟閉機(jī)旁。閘門的控制要求，對1條洞有2扇事故門(或工作門)的，在動(dòng)水中必須2扇門同時(shí)啟閉，故閘門現(xiàn)地控制裝置按1條洞的事故門和工作門分別配置1套控制裝置，即孔板洞、排沙洞、明流洞各設(shè)2套控制裝置(共計(jì)18套)，溢洪道3套，灌溉洞1套，充水平壓系統(tǒng)3套，整個(gè)現(xiàn)地控制層設(shè)置25套控制裝置。這些LCU根據(jù)閘門的不同地理位置，分成5組，每組LCU通過工控機(jī)與通信網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)與主控級(jí)的通信。閘門控制系統(tǒng)主控級(jí)與現(xiàn)地控制單元之間通過單總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，并設(shè)有與電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及水庫調(diào)度系統(tǒng)之間的通信接口，以便與這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)地控制裝置與閘門啟閉機(jī)同時(shí)安裝、調(diào)試和投運(yùn)。
4.2 基本功能
4.2.1 上位機(jī)層
(1)數(shù)據(jù)采集和處理。事故閘門、工作閘門的位置；閘門上升或下降接觸器狀態(tài)；充水平壓閥門開啟或關(guān)閉狀態(tài)；閘門啟閉機(jī)機(jī)械和電氣保護(hù)裝置狀態(tài)；主電源和控制電源狀態(tài)；有關(guān)操作狀態(tài)。
(2)實(shí)時(shí)控制。被控對象可在現(xiàn)地控制屏上進(jìn)行現(xiàn)場控制或通過閘門控制室操作臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)方操作，對充水閥門還可在相應(yīng)閥門室控制箱上操作。現(xiàn)地與遠(yuǎn)方操作互為閉鎖，在現(xiàn)地切換，以距操作對象最近的控制點(diǎn)為最高優(yōu)先級(jí)?？刂苾?nèi)容有閘門提升或下降；充水閥門開啟或關(guān)閉；遠(yuǎn)方成組工作閘門、充水平壓閥門、事故閘門控制。
(3)運(yùn)行監(jiān)視。運(yùn)行監(jiān)視包括狀態(tài)監(jiān)視，過程監(jiān)視，控制系統(tǒng)異常監(jiān)視。①狀變監(jiān)視：電源斷路器事故跳閘、運(yùn)行接觸器失電、保護(hù)動(dòng)作等；②過程監(jiān)視：在控制臺(tái)CRT上，動(dòng)態(tài)顯示閘門升降過程和開度；③控制系統(tǒng)異常監(jiān)視：控制系統(tǒng)任一硬件或軟件故障立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并在CRT及打印機(jī)上顯示記錄，指示報(bào)警部位。
(4)運(yùn)行管理。運(yùn)行管理包括報(bào)表打印、畫面顯示、人機(jī)對話等。①報(bào)表打?。洪l門升降、閥門開閉情況表，事故、故障記錄表等；②畫面顯示：以數(shù)字、文字、圖形、表格等形式組織畫面進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，包括閘門控制系統(tǒng)框圖、充水平壓系統(tǒng)圖、進(jìn)水塔上游側(cè)立視圖、壩區(qū)供電接線圖、閘門操作流程圖、上、下游水位顯示、各閘門開度模擬顯示、各種事故、故障統(tǒng)計(jì)表、閘門操作次數(shù)統(tǒng)計(jì)表、各種監(jiān)視點(diǎn)上、下限值整定表等；③人機(jī)對話：由設(shè)在壩頂控制樓閘門控制室的2座(互為備用)操作計(jì)算機(jī)工作臺(tái)完成，可輸入各種數(shù)據(jù)，更新修改各種文件，人工置入缺漏數(shù)據(jù)，輸入控制命令等，以監(jiān)視和控制各閘門、閥門的運(yùn)行。
(5)數(shù)據(jù)通信。閘門控制系統(tǒng)各設(shè)備間通信采用單總線結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)按現(xiàn)地單元相對集中組合成5組，通過各組某一控制屏上設(shè)置的工控機(jī)，作為通信接口與控制總線聯(lián)接。系統(tǒng)還提供了與水庫調(diào)度計(jì)算機(jī)、電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信接口。
(6)系統(tǒng)診斷。系統(tǒng)診斷包括硬件故障和軟件故障診斷，可在線或離線自檢計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備故障、各類基本軟件和應(yīng)用軟件故障。
(7)軟件開發(fā)。能方便地進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用軟件的編輯、調(diào)試和修改。
4.2.2 現(xiàn)地控制層
現(xiàn)地控制層由25套現(xiàn)地控制單元（LCU）組成，LCU的核心采用GE-90/30系列可編程邏輯控制器（PLC），PLC裝置由CPU模塊、輸入/輸出（I/O）模塊、通信模塊等組成。各模塊都采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口和通信格式，便于擴(kuò)展和維護(hù)?，F(xiàn)地控制屏采用IP55防護(hù)等級(jí)和加熱驅(qū)潮裝置，適合現(xiàn)場高濕度運(yùn)行環(huán)境，并要求在閘門控制系統(tǒng)形成之前，能獨(dú)立完成對相應(yīng)閘門、閥門的控制?，F(xiàn)地控制層主要完成下列功能：
(1)數(shù)據(jù)采集和處理。包括閘門位置、開度；閘門行程開關(guān)位置；閘門上升或下降接觸器狀態(tài)；充水平壓閥門開啟或關(guān)閉狀態(tài)；啟閉機(jī)機(jī)械、電氣保護(hù)裝置狀態(tài)；主電源、控制電源狀態(tài)；有關(guān)操作按鈕、開關(guān)狀態(tài)。
(2)實(shí)時(shí)控制。現(xiàn)場操作人員能根據(jù)觸摸屏的信號(hào)顯示、閘門位置指示、按鈕及開關(guān)等對控制對象進(jìn)行閘門提升或下降、中途停機(jī)、充水閥門的開啟或關(guān)閉等操作；當(dāng)現(xiàn)地控制屏上控制權(quán)切換開關(guān)打到遠(yuǎn)方位置時(shí)，LCU接收上位機(jī)的控制命令，自動(dòng)完成閘門的提升或下降、閥門的開啟或關(guān)閉。
(3)信號(hào)顯示。在現(xiàn)地控制屏上設(shè)置了閘門（閥門）位置、啟閉機(jī)（電動(dòng)裝置）電氣故障、機(jī)械故障、系統(tǒng)故障及有關(guān)操作電源等狀態(tài)信號(hào)燈、光字牌等信號(hào)指示。各輸入狀態(tài)和輸出控制狀態(tài)均可通過PLC輸入／輸出模塊狀態(tài)指示燈顯示。
(4)數(shù)據(jù)傳輸。現(xiàn)地控制裝置PLC與工控機(jī)通過RS-485總線相連，多個(gè)控制單元的PLC通過RS-485總線掛接在同一臺(tái)工控機(jī)上，構(gòu)成一對多的通信結(jié)構(gòu)。每一臺(tái)PLC可以向工控機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，采用通信程序和通信規(guī)約來實(shí)現(xiàn)。工控機(jī)也可向每一臺(tái)PLC傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的傳送目標(biāo)PLC則由每臺(tái)PLC特有的地址碼來區(qū)分，PLC通信模塊會(huì)自動(dòng)識(shí)別這一地址碼。LCU通過通信接口及網(wǎng)絡(luò)將有關(guān)操作信息傳送至上位機(jī)，上送信息不受控制權(quán)切換開關(guān)位置的影響。
(5)現(xiàn)地編程。LCU留有筆記本電腦的接口，可在現(xiàn)場對LCU控制程序進(jìn)行編輯或修改。
4.2.3 閘門開度傳感器
要適應(yīng)高揚(yáng)程、室外布置和遠(yuǎn)方操作，閘門位置檢測元件選擇是閘門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一。為此，經(jīng)過多方調(diào)研和收集資料，選擇了德國Ifm公司的絕對型多圈光電編碼器。此種編碼器由絕對型編碼器和SSI接口模塊組成，SSI與編碼器之間通過RS-422總線進(jìn)行通信，采用差分信號(hào)傳輸，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換相當(dāng)可靠。SSI接口模塊具有較高的抗噪聲能力，減少了噪聲對信號(hào)的影響。SSI接口模塊連續(xù)地從編碼器讀取串行同步的格雷編碼值，然后將它們轉(zhuǎn)換為并行二進(jìn)制或BCD編碼值傳送到PLC。通過SSI接口模塊的中間連接，可以二進(jìn)制或BCD編碼輸出信號(hào)，也可通過SSI接口模塊上的開關(guān)進(jìn)行編碼的調(diào)整和零位的選擇。編碼器的轉(zhuǎn)化系數(shù)也可因單圈或多圈通過SSI接口模塊進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)，SSI接口模塊本身具有完善的自我檢測功能，如進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的誤差顯示等。作為基礎(chǔ)元、器件，該編碼器的選擇、應(yīng)用，是閘門控制系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的保障。
5 系統(tǒng)操作
控制系統(tǒng)對所有閘門和閥門均可在現(xiàn)地控制或在集中控制室遠(yuǎn)方控制，控制權(quán)在現(xiàn)地控制屏上切換。下面以孔板洞為例說明一洞雙門事故門和工作門的操作程序。
5.1 孔板洞事故門
孔板洞事故門為平面閘門，配卷揚(yáng)啟閉機(jī)，每臺(tái)啟閉機(jī)由2臺(tái)繞線式電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)容量為132 kW，為轉(zhuǎn)子回路串接四級(jí)起動(dòng)電阻的起動(dòng)方式。基本操作步驟如下。
(1)閘門提升或下降操作之前，先按操作要求把控制開關(guān)打到相應(yīng)位置。①遠(yuǎn)方操作通過位于閘門控制室的上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及現(xiàn)地控制裝置實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)地操作與遠(yuǎn)方操作互為閉鎖，并在現(xiàn)地切換；②閘門有3個(gè)操作位置供選擇，即全關(guān)位置、全開位置和檢修位置，檢修位置僅可在現(xiàn)地操作實(shí)現(xiàn)；③單門操作僅可在現(xiàn)地實(shí)現(xiàn)，但閘門的動(dòng)水關(guān)閉不允許單門操作。
(2)閘門在提升前打開相應(yīng)進(jìn)水、出水閥門，向閘門后洞內(nèi)充水，待閘門前后水位差滿足開門條件時(shí)，由充水平壓控制裝置發(fā)出允許提門信號(hào)，提升回路自動(dòng)接通。
(3)閘門提升時(shí)，上升接觸器經(jīng)一定時(shí)間延時(shí)，依次接通起動(dòng)電阻短接接觸器，將四級(jí)起動(dòng)電阻逐級(jí)切除，當(dāng)閘門提升至設(shè)定位置時(shí)自動(dòng)停機(jī)。閘門在上升過程中，若機(jī)械過載或電氣過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作可作用停機(jī)。
(4)閘門下降時(shí)，先將起動(dòng)電阻短接，再接通下降接觸器，當(dāng)閘門下降至全關(guān)位置時(shí)自動(dòng)停機(jī)。
5.2 孔板洞工作門
孔板洞工作門為偏心鉸弧形閘門，配2臺(tái)油壓啟閉機(jī)，其中1臺(tái)為啟閉閘門油壓機(jī)（主機(jī)），另1臺(tái)為回轉(zhuǎn)鉸軸油壓機(jī)（副機(jī)），每扇閘門的主機(jī)、副機(jī)共用2臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī)，互為備用，電動(dòng)機(jī)為鼠籠式，功率90 kW，為直接起動(dòng)方式。2臺(tái)啟閉機(jī)共用蓄能器電動(dòng)機(jī)1臺(tái)，功率5.5 kW。
(1)在閘門操作前，先按操作要求把控制開關(guān)打到相應(yīng)位置。①現(xiàn)地操作與遠(yuǎn)方操作互為閉鎖，并在現(xiàn)地切換；②單門操作僅可在現(xiàn)地實(shí)現(xiàn)。
(2)起動(dòng)。無論主機(jī)或副機(jī)操作時(shí)均需先按起動(dòng)按鈕，油泵電機(jī)空載起動(dòng)。
(3)啟門（全開或部分開啟）。①閘門后撤，按下“后撤”按鈕，偏心鉸逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，閘門后撤脫離水封，至規(guī)定行程后，泵組停機(jī)；②閘門提升，按下“啟門”按鈕，閘門升起，達(dá)到全開位置時(shí)切斷電源；部分開啟時(shí)，閘門上升至所需位置后按下“停止”按鈕切斷電源，泵組停機(jī)；③閘門前移，按下“前移”按鈕，偏心鉸順時(shí)針回轉(zhuǎn)，閘門前移壓緊水封，至規(guī)定行程后切斷電源，泵組停機(jī)(部分開啟不操作此步)。
(4)閉門。①閘門后撤，脫開水封；②閘門下降，按下“閉門”按鈕，閘門下降；部分開啟時(shí)，閘門下降至所需位置時(shí)按下“停止”按鈕，切斷電源；全關(guān)時(shí)，閘門下降至全關(guān)位置時(shí)切斷電源，泵組停機(jī)；③閘門前移，壓緊水封(部分開啟不操作此步)。
(5)蓄能器保壓。為防止由于重力以及油液泄漏引起活塞桿下沉，主、副油缸下腔的油路裝有氣囊式蓄能器。當(dāng)主機(jī)蓄能器壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，接通蓄能泵組進(jìn)行充壓，當(dāng)壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，泵組自動(dòng)停機(jī)；當(dāng)副機(jī)蓄能器壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，通過電磁換向閥動(dòng)作，接通蓄能泵組進(jìn)行充壓，當(dāng)壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，泵組及電磁換向閥斷電復(fù)位。其蓄能器專用泵組的投入條件為：①只有在工作和備用泵組處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，才能投入運(yùn)行；②專用泵組空載起動(dòng)；③當(dāng)主、副機(jī)壓力同時(shí)低于調(diào)定壓力時(shí)，先向主機(jī)蓄能器充壓，后向副機(jī)蓄能器充壓。
(6)下沉復(fù)位。①閘門開啟一段時(shí)間后，由于重力或漏油使活塞桿下沉，當(dāng)主機(jī)活塞桿下沉200 mm時(shí)，工作泵組投入，閘門上升到位；②當(dāng)副機(jī)活塞桿下沉200 mm時(shí)，工作泵組投入，使偏心鉸順時(shí)針回轉(zhuǎn)，壓緊水封；③當(dāng)主機(jī)或副機(jī)活塞桿下沉200 mm，工作泵組未起動(dòng)，活塞桿繼續(xù)下沉至300 mm時(shí)，備用泵組投入，同時(shí)接通活塞桿上升油路，壓力油進(jìn)入主機(jī)或副機(jī)油缸下腔，活塞桿上升，使閘門回升到位。
(7)操作保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，控制系統(tǒng)切斷電源，電機(jī)停止運(yùn)行：①主機(jī)提門時(shí)，油缸下腔的油壓超過設(shè)計(jì)油壓的10%；②主機(jī)下門時(shí)，油缸上腔的油壓超過設(shè)計(jì)油壓的10%；③副機(jī)提升時(shí)，油缸下腔的油壓超過設(shè)計(jì)油壓的10%；④副機(jī)下壓時(shí)，油缸上腔的油壓超過設(shè)計(jì)油壓的10%；⑤主機(jī)和副機(jī)在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)油壓超過最大油壓的10%。
6 實(shí)施情況
小浪底水庫閘門控制系統(tǒng)1998年開始安裝，1999年9月水庫下閘蓄水后現(xiàn)地控制設(shè)備投入運(yùn)行，2000年系統(tǒng)投入正常運(yùn)行。經(jīng)過現(xiàn)場一年多的實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)操作正常、可靠，達(dá)到了系統(tǒng)研究與開發(fā)的目標(biāo)。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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