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摘 要：随着科学技术的不断进步，我国的水电站对于计算机系统应用逐渐增强，目前对于泄洪闸门控制系统的自动化水平提出了更高的要求。水电站泄洪闸门控制系统的设计，不仅可以提高闸门控制的灵活性以及高效性，同时也能够促进水电站的安全稳定运行，从而提高水电站整体的自动化水平。本文通过目前水电站对系统的要求进行分析，提出了在PLC技术支持下，水电站闸门控制系统有效设计。
关键词：水电站；泄洪闸门；控制系统
引言
PLC技术能够满足当前水电站泄洪闸门控制的需求，可以实现电站的无人值守目的，并且提高闸门控制速度，进一步加强设备的安全运行水平，对于现代化的水电站建设具有重要意义。
一、水电站闸门控制系统的功能和构成
（一）水电站闸门控制系统的功能
第一，控制系统能够控制水电站的泄洪闸门在特定的开度进行开关动作，当出现一些事故或故障时实现闸门关闭或报警停机，出现异常的时候能够报警提示，给操作人员予提示和判断，做到安全、稳定、可靠的控制；第二，必要的情况下可以考虑将检修门前后水位信息进行收集上报，以数据的形式展现在操作控制屏上，同时采集工作闸门实时数据，捕捉闸门运行状态信号，并进行有效的反馈；第三，能够接收到下位机传输的数据，对其进行科学合理的计算，从而执行上报或者警报操作；第四，当闸门出现偏斜、下滑等异常情况的时候，能够启动纠偏、下滑回升、报警停机等功能，对闸门进行保护；第五，能够对闸门的硬件设施以及软件做出自行诊断以及故障分析。
除上述功能外，水电站闸门控制系统还有几项拓展功能。
第一，人机联系功能。该系统能够通过采取不同的连线方式，将现地控制单元、集中控制中心与相应的启闭泄洪闸门的装置联系到一起，以实现对系统运作的整体控制。这种人机联系具备多样化的功能，其中包含闸门控制信息显示功能、闸门工作情况报表打印功能和操控信息的输入功能等。在进行闸门操作的过程中，操作人员可以通过界面获取一定的信息，并利用电脑与其他设备实现对闸门的输入与操控，在此基础上报表打印系统会给工作人员带来信息反馈，进而实现对系统工作的监控。
第二，通信功能。该系统是指各现地控制单元与上位机控制中心进行连接，实现信号的传递，并利用以太网进行通信，如此一来，现地控制单元与上位机控制中心间有稳定的网络连接，具备有效的通信功能，系统也能够保证长期稳定的运行。此外，现场总线结构能够很好的解决不同格式与型号元件的兼容性问题，增加了元件的选择性，为系统未来的升级提供了有利的依据，这种相互联系又各自独立的控制系统模式，也极大的减少了对控制程序的修改，实现更加便捷化的操作。
（二）水电站闸门控制系统的构成
它主要采用了计算机控制的分层分布式的系统结构。控制室内设有1台交換器以及配套的外围设备；PLC控制器通过以太网络进行连接，以单模光缆作为介质进行数据传播。工作人员通过界面了解到操作现场的实际运作情况、其他设备的使用情况等，在此基础上制定保密权限，确保系统的安全运行[1]。
二、水电站泄洪闸门控制系统设计的探讨
（一）硬件设计
在泄洪闸门的控制系统中，检修门前后水位与闸门的控制系统的紧密联合的，防止了因水位差导致闸门损坏，因此就需要选择适合的传感器进行水位测量。例如，FYC-3型浮子式液位传感器，是一种由浮子、防浪锤、重锤等部件组成的。将此硬件安装在需要采集水位的区域，浮子通过测绳的带动做旋转运动，而编码器可以进行液位信息的输出等，最终通过液晶显示器将测量数据显示出来，以达到观测目的。该硬件的分辨率高、寿命长，且具有良好的抗干扰性，普遍适用于水电站泄洪水闸控制。
开度仪的作用是记在控制中重要的参数，它是闸门开启与闭合过程中最不可缺少的硬件设备，由于闸门开合的过程中，参数会随着工作时间的长短而发生变化，因此为了保障控制系统的安全运行，就需要选用反应程度快，且可靠性高的开度仪。
PLC是控制系统的编程语言，它由中央处理器、存储器、输入电路、拓展接口以及电源组成，PLC本身就是一项完整的控制系统，因此，在进行PLC选择上，应当满足系统程序需求，而S7系列PLC的反应程度快，稳定性能也很好，且能够很好的适应系统的需要，因此被广泛的运用于控制系统中。
（二）软件设计
泄洪闸门现地控制系统的软件设计应当满足合理搭配、发挥功能、实用性强的原则。保证系统内部各控制单元都能够合理的运作，严格的遵循系统软件的编写程序，实现人工与设备的完美结合。在运行过程中如遇到问题，相关技术人员需要与他人进行有效的沟通，结合水电站运行的实际情况进行软件的设计，以达到水电站防洪度汛控制的实际要求。
系统在接通电源后，首先会进入到初始化程序，设计人员应当提升系统的自检功能，若发生故障，系统则能够马上的进入到警报状态；若没有障碍则可以顺利的进入到下一环节的操作。此外，系统的关闭模式也应当分等级，闸门控制系统确认关闭后，一旦出现故障时，其警示灯还能够发出警报，工作人员也可以在系统未全部关闭的情况下实现对闸门的控制等。
闸门的开启与关闭开度决定了下泄谁留的流量，在主汛期，工作人员需要频繁的开启/关闭闸门，因此设置独立的闸门升降系统也是十分必要的。工作人员可以输入启门或闭门的指令，并设计开启/关闭开度等，由系统控制完成，或在特殊事件段定时的开启/关闭闸门，实现泄洪工作的自动化[2]。
此外，还包括闸门正常工作与非正常工作状态判断模块、闸门自动回升模块、以太网技术与以太通信模块、通讯模块等方面的设计。
结语：综上所述，泄洪闸门现地控制系统的设计包括硬件设计与软件设计，其中还包括大量的细节部件设计等，为了保证水电站能够有效的控制泄洪闸门，设计人员还需要结合水电站的实际情况制定周密的计划，确保系统能够提供更加准确的参数信息，使工作人员通过显示屏就能够全面的了解到闸门的实际操作情况。
参考文献
[1]赵建君.关于水电站自动化监控保护及通信系统设计的探析[J].建材与装饰，2017，（28）：285-286.
[2]朱君华.闸门远程控制系统在白沙驿水电站中的应用[J].小水电，2017，（05）：63-64.
作者简介
骆科军（1973.09）；性别：男，籍贯：云南省昭通市，学历：大专，毕业于南方职工电力大学；现有职称：助理工程师，研究方向：电气工程
（作者单位：云南华电金沙江中游水电开发有限公司梨园发电分公司）
关键词：水电站；泄洪闸门；控制系统
引言
PLC技术能够满足当前水电站泄洪闸门控制的需求，可以实现电站的无人值守目的，并且提高闸门控制速度，进一步加强设备的安全运行水平，对于现代化的水电站建设具有重要意义。
一、水电站闸门控制系统的功能和构成
（一）水电站闸门控制系统的功能
第一，控制系统能够控制水电站的泄洪闸门在特定的开度进行开关动作，当出现一些事故或故障时实现闸门关闭或报警停机，出现异常的时候能够报警提示，给操作人员予提示和判断，做到安全、稳定、可靠的控制；第二，必要的情况下可以考虑将检修门前后水位信息进行收集上报，以数据的形式展现在操作控制屏上，同时采集工作闸门实时数据，捕捉闸门运行状态信号，并进行有效的反馈；第三，能够接收到下位机传输的数据，对其进行科学合理的计算，从而执行上报或者警报操作；第四，当闸门出现偏斜、下滑等异常情况的时候，能够启动纠偏、下滑回升、报警停机等功能，对闸门进行保护；第五，能够对闸门的硬件设施以及软件做出自行诊断以及故障分析。
除上述功能外，水电站闸门控制系统还有几项拓展功能。
第一，人机联系功能。该系统能够通过采取不同的连线方式，将现地控制单元、集中控制中心与相应的启闭泄洪闸门的装置联系到一起，以实现对系统运作的整体控制。这种人机联系具备多样化的功能，其中包含闸门控制信息显示功能、闸门工作情况报表打印功能和操控信息的输入功能等。在进行闸门操作的过程中，操作人员可以通过界面获取一定的信息，并利用电脑与其他设备实现对闸门的输入与操控，在此基础上报表打印系统会给工作人员带来信息反馈，进而实现对系统工作的监控。
第二，通信功能。该系统是指各现地控制单元与上位机控制中心进行连接，实现信号的传递，并利用以太网进行通信，如此一来，现地控制单元与上位机控制中心间有稳定的网络连接，具备有效的通信功能，系统也能够保证长期稳定的运行。此外，现场总线结构能够很好的解决不同格式与型号元件的兼容性问题，增加了元件的选择性，为系统未来的升级提供了有利的依据，这种相互联系又各自独立的控制系统模式，也极大的减少了对控制程序的修改，实现更加便捷化的操作。
（二）水电站闸门控制系统的构成
它主要采用了计算机控制的分层分布式的系统结构。控制室内设有1台交換器以及配套的外围设备；PLC控制器通过以太网络进行连接，以单模光缆作为介质进行数据传播。工作人员通过界面了解到操作现场的实际运作情况、其他设备的使用情况等，在此基础上制定保密权限，确保系统的安全运行[1]。
二、水电站泄洪闸门控制系统设计的探讨
（一）硬件设计
在泄洪闸门的控制系统中，检修门前后水位与闸门的控制系统的紧密联合的，防止了因水位差导致闸门损坏，因此就需要选择适合的传感器进行水位测量。例如，FYC-3型浮子式液位传感器，是一种由浮子、防浪锤、重锤等部件组成的。将此硬件安装在需要采集水位的区域，浮子通过测绳的带动做旋转运动，而编码器可以进行液位信息的输出等，最终通过液晶显示器将测量数据显示出来，以达到观测目的。该硬件的分辨率高、寿命长，且具有良好的抗干扰性，普遍适用于水电站泄洪水闸控制。
开度仪的作用是记在控制中重要的参数，它是闸门开启与闭合过程中最不可缺少的硬件设备，由于闸门开合的过程中，参数会随着工作时间的长短而发生变化，因此为了保障控制系统的安全运行，就需要选用反应程度快，且可靠性高的开度仪。
PLC是控制系统的编程语言，它由中央处理器、存储器、输入电路、拓展接口以及电源组成，PLC本身就是一项完整的控制系统，因此，在进行PLC选择上，应当满足系统程序需求，而S7系列PLC的反应程度快，稳定性能也很好，且能够很好的适应系统的需要，因此被广泛的运用于控制系统中。
（二）软件设计
泄洪闸门现地控制系统的软件设计应当满足合理搭配、发挥功能、实用性强的原则。保证系统内部各控制单元都能够合理的运作，严格的遵循系统软件的编写程序，实现人工与设备的完美结合。在运行过程中如遇到问题，相关技术人员需要与他人进行有效的沟通，结合水电站运行的实际情况进行软件的设计，以达到水电站防洪度汛控制的实际要求。
系统在接通电源后，首先会进入到初始化程序，设计人员应当提升系统的自检功能，若发生故障，系统则能够马上的进入到警报状态；若没有障碍则可以顺利的进入到下一环节的操作。此外，系统的关闭模式也应当分等级，闸门控制系统确认关闭后，一旦出现故障时，其警示灯还能够发出警报，工作人员也可以在系统未全部关闭的情况下实现对闸门的控制等。
闸门的开启与关闭开度决定了下泄谁留的流量，在主汛期，工作人员需要频繁的开启/关闭闸门，因此设置独立的闸门升降系统也是十分必要的。工作人员可以输入启门或闭门的指令，并设计开启/关闭开度等，由系统控制完成，或在特殊事件段定时的开启/关闭闸门，实现泄洪工作的自动化[2]。
此外，还包括闸门正常工作与非正常工作状态判断模块、闸门自动回升模块、以太网技术与以太通信模块、通讯模块等方面的设计。
结语：综上所述，泄洪闸门现地控制系统的设计包括硬件设计与软件设计，其中还包括大量的细节部件设计等，为了保证水电站能够有效的控制泄洪闸门，设计人员还需要结合水电站的实际情况制定周密的计划，确保系统能够提供更加准确的参数信息，使工作人员通过显示屏就能够全面的了解到闸门的实际操作情况。
参考文献
[1]赵建君.关于水电站自动化监控保护及通信系统设计的探析[J].建材与装饰，2017，（28）：285-286.
[2]朱君华.闸门远程控制系统在白沙驿水电站中的应用[J].小水电，2017，（05）：63-64.
作者简介
骆科军（1973.09）；性别：男，籍贯：云南省昭通市，学历：大专，毕业于南方职工电力大学；现有职称：助理工程师，研究方向：电气工程
（作者单位：云南华电金沙江中游水电开发有限公司梨园发电分公司）