[发明专利]工业控制网络型综合自动化系统平台及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业控制网络型综合自动化系统平台及控制方法，属于综合自动化测 量与控制领域。

背景技术

随着社会经济和技术的进步，水利行业信息化和自动化的应用需求进一步增强。对于 地处偏远地区或山区的小型水利枢纽、水电站、水库以及农田水利工程的主要水工设施， 如，泄洪闸、灌溉引水闸、进水闸、尾水闸等，不仅要求能够在现场实行自动化测量和电 气控制，而且要求能够在管理中心(楼)对几公里或者是几十公里以外的水工建筑设施进 行远程测量和电气控制。

目前，面向小型水利枢纽、水库、水电站以及农田水利工程的自动化测量和电气控制 设备，不具备低成本的远方控制性能，以及综合性的自动化测量与电气控制性能。

目前，已有的低成本现场设备仅仅能够实现常规的继电器逻辑的手动控制方式，不能 够实现可编程自动化测量和电气控制，也不能够通过光纤传输实现远方控制。已具备远方 控制和传输性能的设备成本较高，不适合小型水利枢纽、水库、水电站以及农田水利工程 的推广应用。另外，小型水利枢纽、水库、水电站以及农田水利工程的运行、维护及管理 人员的技术水平一般不高，难以维护和管理较复杂的测控设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提出一种工业控制网络型综合自 动化系统平台，满足现代化的小型水利枢纽、水库、水电站以及农田水利工程的自动化测 量和电气控制需求。

本发明工业控制网络型综合自动化系统平台，其特征在于包括监控中心设备和N个现 场控制单元，其中N为自然数，所述监控中心设备包括监控主机、打印机、多口光纤收发 器和UPS电源，其中UPS电源的输出端分别与打印机的电源接口、监控主机的电源接口和 多口光纤收发器的电源接口连接，多口光纤收发器与监控主机电连接，监控主机与打印机 电连接；第一现场控制单元与第二现场控制单元电连接，第二现场控制单元至第N现场控 制单元分别与多口光纤收发器电连接。

4.所述的现场控制单元的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

a.)采用PLC电路采集现场众多个传感器的传感器数据块；

b.)当数据块中有字符接收超时，则与该接收超时的数据块字符对应的现场传感器发生 故障，采用PLC电路发送确认信号即采用PLC电路重新采集与该接收超时的数据块字符 对应的现场传感器；

c.)当重复N次采集步骤b所述的接收超时的数据块字符对应的现场传感器，该现场传 感器对应的数据块字符接收任然超时，则停止采集通过文本显示器显示故障的现场传感 器并退出控制；

d.)当数据块中有字符接收没有超时，则采用PLC电路通过光纤收发器发送控制指令至 电机控制回路控制闸门；

e.)当步骤d所述的控制动作没有结束，则返回步骤a；

f.)当步骤d所述的控制动作结束，则通过光纤收发器接收监控主机的指令；

g.)当执行完步骤f所述的监控主机的指令，则返回步骤c退出控制；

h.)当没有执行完步骤f所述的监控主机的指令，则返回步骤a。

本发明适用于现代化的小型水利枢纽、水库、水电站以及农田水利工程的闸门、荷重、 水位、流量、扬压力及电气参数等的综合自动测量和水工设施的电气控制，运行维护方便、 成本低、功能综合、可远方控制管理，具有较高的性价比，有利于推广应用。

附图说明

图1是本发明的系统连接原理方框图；

图2是本发明的现场控制单元方框图；

图3是本发明的监控主机应用软件功能模块方框图；

图4是本发明的现场控制单元的电机控制回路电原理图I；

图5是本发明的现场控制单元的电机控制回路电原理图II；

图6是本发明的现场控制单元的PLC电原理图I；

图7是本发明的现场控制单元的PLC电原理图II；

图8是本发明的现场控制单元的PLC电原理图III；

图9是本发明的现场控制单元的控制方法流程图。

具体实施方式