1、基本概況

1.1 設計依據

GB6162 《抗干擾國家標志》

GB3453 《數據通信基本型控制規程》

GB3454 《數據終端 DTE 和數據電路終端設備 DCE 之間的接口定義》GB2318 《操作系統標志》

GB2887 《計算機現場(chǎng)技術(shù)要求》GB7450 《電子設備雷擊保護規則》GB7260 《不間斷電源設備》GBJ138 《水位觀(guān)測標準》

DL/T578 《水電廠(chǎng)計算機監控系統基本技術(shù)條件》IEEE 《電氣和電子工程師協(xié)會(huì )標準》

GB50171 《電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路結線(xiàn)施工及驗收規范》

GBJ42-81《工業(yè)企業(yè)通信設計技術(shù)規定》GA/T75-94《安全防范工程程序與要求》GB/T16676-1996《安全防范工程設計規范》

《公共安全防范工程管理暫行規定》

全部監控設備均按照有關(guān)規范、規定、標準、總體設計報告中的有關(guān)技術(shù)指標進(jìn)行，當技術(shù)指標、規范標準之間有差異時(shí)，按技術(shù)要求高的標準執行。施工期間如遇國家有關(guān)規程、規范的修訂或新的規范   頒布，則以新的規程規范為準。

1.2 設計原則

系統設計時(shí)遵循下述原則：

1、控制系統簡(jiǎn)單可靠，高度冗余，操作靈活，維護方便。

2、充分體現系統的*性，并且把設備的長(cháng)期可靠運行放到，系統配置和設備選型符合計算機及 PLC 發(fā)展迅速的特點(diǎn)，充分利用計算機、網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域的*技術(shù)，使系統整體性能達到當代*水平。

3、人機接口功能強大，操作方便、簡(jiǎn)單、直觀(guān)。

4、采用模塊化結構設計，便于維護和系統升級。

5、結構設計新穎、美觀(guān)，充分體現*性。

6、系統的設計和制造符合規范和國家相關(guān)標準。

7、選用的設備可靠性高、適應惡劣環(huán)境且系統防雷抗力強。

1.3 環(huán)境條件

a.室內環(huán)境(監控中心、啟閉機等)：運行溫度為 50C～400C，相對濕度為 30%～90%。 b.室外環(huán)境：運行溫度為-300C～450C，相對濕度為 30%～90%；

c.電磁環(huán)境：監控中心、配電室及啟閉機房等除鋼筋混凝土結構外，無(wú)任何特殊的電磁屏蔽。   d.電源環(huán)境：三相交流 380V±10%，50Hz±2%，中性點(diǎn)接地電源；

單相交流 220V±10%，50Hz±2%電源。e.接地環(huán)境：系統接地可使用水庫公用接地網(wǎng)。

2.2 主要設備配置清單（1-1）

閘門(mén)自動(dòng)化控制系統閘室配現地 PLC 控制柜及系統連接網(wǎng)絡(luò )。

a． 現地控制單元：PLC 柜進(jìn)行信號采集。PLC 柜上可選擇三個(gè)控制方式：手動(dòng)、自動(dòng)、和遠程。

b． 系統網(wǎng)絡(luò )：各現地監控單元采集其所屬各類(lèi)監控信號，現地控制單元對外接口為網(wǎng)口。

2.2 系統詳細功能描述及性能指標：

1)現地控制單元

閘門(mén)現地控制單元主要完成數據采集與處理、事件檢測、控制與調節、人機接口與通信等功能。閘門(mén)

現地控制單元可手動(dòng)實(shí)現閘門(mén)控制，也可實(shí)現與閘門(mén)監控中心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )數據通信，接收控制指令并對閘門(mén)

發(fā)出啟閉信號；并通過(guò)傳感器接收閘門(mén)現場(chǎng)信息，向閘門(mén)監控中心反饋閘門(mén)現場(chǎng)運行工況、故障信號等信

息。

●硬件設備：

由 PLC 控制柜、傳感器等設備構成。負責采集、傳輸系統的各種參量，并對機電設備進(jìn)行控制。PLC

選用施耐德品牌產(chǎn)品。閘門(mén)的開(kāi)度通過(guò)專(zhuān)用傳感器設備組網(wǎng)與 PLC 的進(jìn)行通訊，數據在開(kāi)度儀上顯示。采

用這種結構可以減少投資和提高數據采集的精確度。PLC 模塊通過(guò)網(wǎng)口與閘管所的上位機進(jìn)行通訊。PLC

（可編程邏輯控制器）是測控終端站的關(guān)鍵，負責采集數據和實(shí)現控制，可根據監控終端的采集數據和控

制設備的數量不同而配置相應的規模，也利于將來(lái)系統的擴展。

●軟件設備：

由 PLC 編程設計軟件、上位機軟件構成。負責可編程控制器的管理及系統中各種數據的分析和處理等

工作

具體功能描述如下：

(1)數據采集功能

①可采集閘門(mén)開(kāi)度信號

測量范圍：0-20M；分辨力：1CM；

②可采集每孔閘門(mén)開(kāi)關(guān)量輸入：閘門(mén)行程開(kāi)關(guān)限位接點(diǎn)、閘門(mén)開(kāi)度荷重測量?jì)x位置接點(diǎn)、控制開(kāi)關(guān)轉換接

點(diǎn)及故障信號引入接點(diǎn)；

③狀態(tài)量采集

a. 閘門(mén)上升或下降接觸器狀態(tài)；

b. 閘位行程開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

c. 啟閉機保護裝置狀態(tài)；

d. 操作按鈕和開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

e. 電動(dòng)機過(guò)流和缺相故障；

f. 閘門(mén)上限、下限限位信號。

G. 閘門(mén)荷載狀態(tài)保護。

(2)閘門(mén)控制功能

①手動(dòng)控制：將現地控制柜上的操作模式轉換開(kāi)關(guān)打到“手動(dòng)控制"，即可通過(guò)機旁控制箱面板上面

的“上升"“下降"“停止"按扭對閘門(mén)進(jìn)行操作，此種模式下只有按扭限位開(kāi)關(guān)參與控制。優(yōu)先于“自

動(dòng)控制"和“遠程控制"

②自動(dòng)控制：將現地控制柜上的操作模式轉換開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)控制"，該狀態(tài)下開(kāi)度儀、PLC 等現場(chǎng)

自動(dòng)化設備參與邏輯控制。在閘門(mén)運行過(guò)程中，現場(chǎng)操作員可通過(guò)開(kāi)度儀和相應指示燈實(shí)時(shí)觀(guān)測閘門(mén)運行

狀態(tài)。當閘門(mén)出現越限（超越上、下限）、荷載超載、電機過(guò)流、缺相等故障時(shí)，閘門(mén)自動(dòng)停止運行。“自動(dòng)控制"

優(yōu)先于“遠程控制"；

③遠程控制（預留）：PLC 通過(guò)以太網(wǎng)接收閘門(mén)監控中心工控機的指令，自動(dòng)完成閘門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉。

將現地控制柜上的操作模式轉換開(kāi)關(guān)打到“遠程控制“，即可通過(guò)上位機操作閘門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟/關(guān)閉到

位置。操作人員將通過(guò)計算機的操作界面發(fā)布閘門(mén)運行指令，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口下達到相應閘門(mén)監控站的

PLC。PLC 在接到傳來(lái)的控制命令后，自動(dòng)啟動(dòng)閘門(mén)運行，并控制閘門(mén)運動(dòng)到值。在閘門(mén)運行過(guò)程中，

上位機可實(shí)時(shí)采集閘位信息及查詢(xún)來(lái)自 PLC 的閘門(mén)運行狀態(tài)信息，使中心站操作員在計算機上實(shí)時(shí)掌握閘

位信息，以便實(shí)現定閘位控制，并可實(shí)時(shí)掌握閘門(mén)在運行過(guò)程中的狀態(tài)。

④控制互鎖功能：閘門(mén)控制時(shí)，二次回路中加入必要的互鎖條件，同時(shí)在 PLC 程序中也加入必要的互

鎖條件，以防止閘門(mén)誤動(dòng)作。

(3)信號顯示

在現地控制屏面板設置一些相關(guān)信號燈

①閘門(mén)狀態(tài)(開(kāi)、關(guān)、停)指示；

②閘門(mén)位置 (上限、下限) 指示；

③控制屏上的開(kāi)度儀實(shí)時(shí)顯示閘門(mén)開(kāi)度值、荷載值；

④電機過(guò)流、缺相指示

⑤控制柜電源指示

⑥操作模式指示

(4)數據遠傳

閘門(mén)現地控制單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口由交換機將有關(guān)信息上傳。

(5)報警功能設計

在閘門(mén)運行過(guò)程中，當系統發(fā)生故障時(shí)，能夠立即報警，并可根據需求和實(shí)際情況手動(dòng)或自動(dòng)終止當

前閘門(mén)運行操作。閘門(mén)現場(chǎng)操作人員通過(guò)現場(chǎng)操作控制的相關(guān)信號燈可實(shí)時(shí)掌握故障的發(fā)生，并且故障信

號通過(guò)網(wǎng)口上傳。

常見(jiàn)故障內容如下：

電機過(guò)流、缺相、荷載超載。

? 閘門(mén)運行超上下限、荷載超載

? 閘門(mén)上限。當閘門(mén)到達點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門(mén)上的上位限制傳感器應立即斷開(kāi)主回路，同時(shí)向 PLC

發(fā)布信號，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報警信號；在現場(chǎng)自動(dòng)控制時(shí)，由開(kāi)度儀發(fā)出停止命令和報

警信息，或在發(fā)布報警時(shí)，手動(dòng)停止當前閘門(mén)操作。

? 閘門(mén)下限。當閘門(mén)到達點(diǎn)位置時(shí)，安裝在閘門(mén)上的下位限制傳感器應立即斷開(kāi)主回路，同時(shí)向 PLC

發(fā)布信號，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報警信號；在現場(chǎng)自動(dòng)控制時(shí)，由開(kāi)度儀發(fā)出停止命令和報

警信息，或在發(fā)布報警時(shí)，手動(dòng)停止當前閘門(mén)操作。

   閘門(mén)荷載超載。當閘門(mén)運行過(guò)程中異物卡死閘門(mén)，安裝在閘門(mén)上的荷重傳感器立即斷開(kāi)主回路，同時(shí)向 PLC

發(fā)布信號，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報警信號；在現場(chǎng)自動(dòng)控制時(shí)，由開(kāi)度儀發(fā)出停止命令和報

警信息，或在發(fā)布報警時(shí)，手動(dòng)停止當前閘門(mén)操作。

2.3 通信系統

系統方案信息流向說(shuō)明如下

? 各閘門(mén)在現地通過(guò)現地控制柜控制閘門(mén)啟閉。

? 閘門(mén)開(kāi)度信息、荷重信息、上下限位信息、電動(dòng)機過(guò)流缺相信息、閘門(mén)狀態(tài)傳輸到各閘門(mén)現地控制單元，通

過(guò) PLC 將信息傳輸到閘門(mén)監控中心站。 由現地控制單元自動(dòng)完成閘門(mén)鎖定功能。

? 閘門(mén)監控中心的上位機能通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通信方式接收由現地控制單元傳輸來(lái)的各閘門(mén)的工況數據。

? 閘門(mén)監控中心的上位機能通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通信方式控制現地控制單元的閘門(mén)啟閉。

通信接口說(shuō)明如下：

上位機與 PLC 之間采用網(wǎng)口進(jìn)行通信；

2.4 避雷措施

a.室外接入 PLC 的控制信號應加裝信號避雷器；

b.信號輸入輸出均采用光電隔離。

c．電纜鋪設采用穿鋼管防雷鋪設。

2.5 系統的安全性和可靠性保障措施

a.保障儀表、儀器的穩定性、可靠性和安全性：儀表、PLC、PC 機、通信器件、小型元器件均采用國

際或國內

b.整個(gè)系統設計的合理性:系統采用成熟的、高可靠性的以太網(wǎng)作為系統的控制網(wǎng)絡(luò ),以高可靠性的

PLC 控制核心,保障了數據傳輸、數據處理的可靠性和及時(shí)性;

c.軟件系統的可靠性:在硬件系統可靠性的基礎上,軟件系統也要用各種可能的互鎖條件進(jìn)行處理、發(fā)

送數據。將可預知的和不可預知的錯誤均進(jìn)行相應的處理,提高軟件系統的可靠性、抗干擾性和模糊分析

處理能力;

d.保障電源的穩定性和安全性:二次回路采用直流供電，在閘門(mén)啟動(dòng)過(guò)程中可能會(huì )造成供電回路的電

流、電壓的波動(dòng)過(guò)大，由此將會(huì )導致控制回路中的儀器儀表的故障率增大，使得整個(gè)控制系統的可靠性大

大降低。為了避免這種情況的出現，為此我們特別設計的控制柜采用直流屏供電，使得整個(gè)控制回路的電

源和一次回路的主電源隔離，大大增加了本系統的穩定性和可靠性。

e.保障電機的可靠性和安全性:用熱繼電器器實(shí)時(shí)監測電機的電流,以預防電機過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、缺

相、堵轉運行,從而預防閘門(mén)發(fā)生故障,當發(fā)生故障時(shí)軟件和硬件均進(jìn)行相應的處理; 配置使用智能電機保

護器，智能電機保護器在閘門(mén)運行過(guò)程中可以自動(dòng)判斷電機的荷載，，避免電機的過(guò)載、過(guò)流、欠壓運行，

從而限度的保證閘門(mén)及電機運行的安全性和可靠性。

f.整個(gè)系統的有效可靠接地,采取切實(shí)有效的防雷措施，保證了系統在惡劣環(huán)境下的正常工作。

3、售后服務(wù)承諾與培訓方案

1) 產(chǎn)品交貨時(shí)提供如下最終文件

（1）系統框圖和說(shuō)明。

（2）所提供設備的技術(shù)特性詳細的資料和框圖。

（3）所提供設備的原理圖。

（4）逐條說(shuō)明數據采集系統功能。

（5）通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)參數和詳細說(shuō)明（包括數據總線(xiàn)結構，通信介質(zhì)，通信規則等）。

（6）閘門(mén)監控系統外接電源的型式，電壓和允許偏差范圍，以及接地電阻和接地方法的要求。

（7）各接口板的技術(shù)性能和詳細資料。

（8）數據網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)性能和詳細資料。

（9）設備接線(xiàn)圖。

（10）外部電纜連接詳圖。

（11）材料清單。

（12）軟件文件：

（a）閘門(mén)監控系統編程語(yǔ)言的編譯程序的工作手冊和目錄清單；

（b）閘門(mén)監控系統的基本軟件清單和工作手冊；

（c）閘門(mén)監控系統的應用軟件清單和工作手冊；

（d）系統軟件和硬件診斷和維護程序清單及詳細說(shuō)明；

（e）軟件清除故障程序的目錄清單和詳細說(shuō)明；

（f）閘門(mén)監控系統軟件程序清單及詳細說(shuō)明。

（13）若承包方的方案與招標文件不同，應解釋其原因并詳細說(shuō)明。

（14）使閘門(mén)監控系統成為完整系統所需要的其他設備的資料和數據。

（15）培訓方案和內容的詳細說(shuō)明和培訓教材。

（16）安裝說(shuō)明書(shū)

（17）運行維護說(shuō)明書(shū)

（18）現場(chǎng)試運行步驟和驗收試驗說(shuō)明書(shū)

（19）系統使用操作說(shuō)明書(shū)。

2) 我方將提供及時(shí)、迅速、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，迅速快捷地提供貨物的備品備件，并保證采購人能夠及 時(shí)買(mǎi)到

貨物所需的備品備件和易損件；

3) 技術(shù)支持和人員培訓

①培訓時(shí)間：1 天

②培訓對象：系統維護人員及系統使用操作人員

③培訓內容：系統的總體構成和基本原理，遙測信息采集、通訊、處理的維護與管理，常見(jiàn)故障分析

與解決，應用軟件的安裝、配置及數據的備份與恢復；

4) 我方派有能力、有經(jīng)驗并對本系統熟悉的人員到現場(chǎng)指導安裝和試運行，并負責調試和驗收。

5) 我方派員對設備和安裝質(zhì)量、設備試驗和試運行負責。在安裝過(guò)程中如發(fā)現安裝質(zhì)量不符合要求，立

即書(shū)面通知買(mǎi)方。否則，由安裝質(zhì)量問(wèn)題引起的質(zhì)量問(wèn)題由我方負責。

6) 提供的所有貨物，保修期按國家現行規定，保修期內除人為因素損壞外，全部免費維修；

7) 當系統或設備出現故障時(shí)，在接到業(yè)主通知 4 小時(shí)之內作出答復，并 48 小時(shí)內趕到現場(chǎng)，進(jìn)行對系統及

軟件的檢查、維護處理工作；

8) 為系統提供設備終身維護和升級。

9) 標志、包裝、運輸和儲存

①標志

我方提供的產(chǎn)品均有如下標志:

Ⅰ產(chǎn)品名稱(chēng)及商標

Ⅱ制造商名稱(chēng)

Ⅲ制造日期和出廠(chǎng)編號

Ⅳ安全標志

②包裝

Ⅰ產(chǎn)品有內包裝及外包裝，包裝箱有防潮、防雷、防震等措施。

Ⅱ包裝箱符合國家有關(guān)規程規定。隨同該系統出廠(chǎng)的附件及文件、資料裝入防潮文件袋內，再放入包

裝箱中。

附件及文件包括：

（1） 裝箱清單

（2） 裝箱文件、資料清單及資料

（3） 全套圖紙

（4） 產(chǎn)品合格證

（5） 產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)；調試維護說(shuō)明書(shū)

（6） 按規定提供的備品備件、安裝附件等

（7） 外購件的原理說(shuō)明書(shū)

Ⅲ對防震、防擠壓有特殊要求的設備、儀器及儀表作單獨的、特殊的包裝。

Ⅳ包裝能夠滿(mǎn)足國家有關(guān)規程規定的運輸要求。

③運輸

我方提供的產(chǎn)品運輸符合國家有關(guān)規程規定。

④儲存

Ⅰ我方提供的設備適合在環(huán)境溫度-25℃~+70℃，濕度不大于 80%，無(wú)腐蝕性和爆炸性氣體的室內儲存。

Ⅱ我方指明設備存儲期限及超過(guò)規定期限后應采取的措施。