基于單片機的中小水電站閘門控制系統(tǒng).pdf

1、隨著自動控制理論的發(fā)展和各行各業(yè)自動化應用水平的提高，促進了單片機、工業(yè)控制機的后續(xù)開發(fā)和應用，使計算機控制系統(tǒng)獲得更大發(fā)展，其應用領(lǐng)域越來越廣泛。 我國小水電資源十分豐富，而發(fā)展小水電對于環(huán)境保護、經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展具有重要意義。因此，發(fā)展經(jīng)濟實用的小水電自動化技術(shù)很有必要。隨著大型水電站自動控制系統(tǒng)應用的成熟，小水電自動化技術(shù)也逐漸發(fā)展起來。 為了提升中、小水電站現(xiàn)代化水平，確保水電站的效益和安全，有必要應用先進技術(shù)，配置

2、計算機監(jiān)控裝置，提高水電站自動化程度和經(jīng)濟效益，提高對電網(wǎng)的響應速度和安全生產(chǎn)水平，增加其運行的可靠性與穩(wěn)定性。設(shè)計了適合于中小水電站的閘門控制系統(tǒng)。 中小水電站的閘門控制系統(tǒng)作為水力發(fā)電機組的后備保護設(shè)備，要求其動作可靠、迅速。因此其監(jiān)控系統(tǒng)應具有良好的監(jiān)控功能、控制算法、靈敏的感應元件以及通訊功能。 單片機具有很強的數(shù)據(jù)處理能力，擁有豐富的外部信號處理資源，用單片機實現(xiàn)中、小型水電站閘門控制，充分利用其體積小、抗干擾

3、能力強的優(yōu)點，保證閘門控制系統(tǒng)的實時、準確、可靠。 閘門控制系統(tǒng)的控制過程是先通過模擬量輸入通道對控制參數(shù)進行采樣，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，然后單片機按一定算法進行運算處理，運算結(jié)果由模擬量輸出通道輸出，并通過控制機構(gòu)達到預期效果。所采用的算法是離散PID控制算法，并且在增量式PID控制算法的基礎(chǔ)上，針對閘門運行的特點，在控制器參數(shù)的整定等方面對其進行了改進，以期保證閘門的快速平穩(wěn)運行。 為了實現(xiàn)對閘門的實時監(jiān)控，針對實際情

4、況，本設(shè)計中閘門的開度測量使用了絕對型光電編碼器；為了準確測量水電站閘門前后的各個水位，采用了超聲波傳感器。 在水電站這樣一個強磁場干擾的環(huán)境中，為提高閘門控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，采取了各種有效的硬件和軟件上的抗干擾技術(shù)，以保證系統(tǒng)的可靠性。 閘門控制系統(tǒng)需要完成對閘門運行狀態(tài)的監(jiān)視和對閘門啟閉運行的控制等功能，其中涉及數(shù)據(jù)采集、運算調(diào)節(jié)、控制輸出、運算判斷、報警、設(shè)備保護、信息通訊等功能。為實現(xiàn)這些功能，提高中小型水電站自