[发明专利]一种人字闸门关终对位控制方法

说明书

一种人字闸门关终对位控制方法，安装在两扇人字闸门上的门缝检测装置，自动采集人字闸门闭合运行关终对位的实时门缝状态检测数据，实时门缝状态检测数据作为反馈信息通过数据线传输到船闸PLC控制系统，PLC控制器采用控制算法编制运算程序，将该实时门缝状态检测数据与门缝目标值数据比较，并将比较后所得的误差数据转化为两扇人字闸门分别距关终门缝目标值时的转角误差，根据该转角误差和该人字闸门启闭机构运动关系控制算法，PLC控制器运算获得驱动机构驱动人字闸门闭合运行关终对位停机前的剩余驱动时间。本发明控制方法形成闭环控制回路，实现对人字闸门关终对位门缝目标值的直接实时控制，达到人字闸门闭合运行关终对位精准度持续稳定。

技术领域

本发明涉及船闸设备自动化运行控制领域，具体是一种人字闸门关终对位控制方法及系统。

背景技术

在船闸领域，为了避免两扇人字闸门闭合运行关终对位时对人字门造成撞击故障，普遍采取的控制方案是控制两扇人字闸门闭合运行到一定的门缝目标值时停机，由充、泄水压力推动两扇闸门合拢。目前公知的控制方法一般是由船闸控制系统通过安装在闸门门枢附近的关终限位开关或关终限位开关附加关终延时时间，来完成对闸门关终对位门缝目标值的控制。这种方式实际上是对闸门关终对位门缝目标值的间接控制。一方面，闸门关终对位门缝目标值控制的精度与稳定性难以满足技术要求；另一方面，调整闸门关终对位门缝又相当困难和费时。对船闸行业来说：这是一个多年来持续影响船闸运行安全和通航效率的设备控制关键技术问题。

发明内容

为了克服现有船闸控制技术中，难以实现人字闸门闭合运行关终对位精准度的持续稳定性问题。本发明提供一种人字闸门关终对位控制方法及系统，用安装在人字闸门上闸门关终对位处的对位检测装置，自动采集的人字闸门闭合运行关终对位实时数据。本发明的控制方法和船闸PLC设备控制系统形成闭环控制回路，实现对人字闸门关终对位门缝目标值的直接实时控制，达到人字闸门闭合运行关终对位精准度持续稳定，不受水工建筑、水位、温度、负载、闸门结构变形等诸多随机性变化因素影响的要求。

本发明采取的技术方案为：

一种人字闸门关终对位控制方法，安装在两扇人字闸门上的门缝检测装置，自动采集人字闸门闭合运行关终对位的实时门缝状态检测数据，实时门缝状态检测数据作为反馈信息通过数据线传输到船闸PLC控制系统，PLC控制器采用控制算法编制运算程序，将该实时门缝状态检测数据与门缝目标值数据比较，并将比较后所得到的误差数据转化为两扇人字闸门分别距关终门缝目标值时的转角误差，根据该转角误差和该人字闸门启闭机构运动关系控制算法，PLC控制器运算获得驱动机构(电动机或者油泵、油缸等)驱动人字闸门闭合运行关终对位停机前的剩余驱动时间。

一种人字闸门关终对位控制方法，PLC控制器内部设置专用剩余驱动时间定时器，用于承接剩余驱动时间数据，分别对左、右闸门剩余驱动时间计时，控制左、右闸门驱动机构停机。

一种人字闸门关终对位控制方法，设定循环迭代“比较时间常数”，剩余驱动时间如果大于该设定“比较时间常数”，一般可设定为大于等于四倍PLC程序扫描周期时间，则循环进行上述工作，直到剩余驱动时间小于该设定“比较时间常数”为止；

一种人字闸门关终对位控制方法，设置系统误差“校准时间常数”，弥补单纯用理论计算剩余驱动时间控制闸门停机的不足，理论计算剩余驱动时间加上系统误差“校准时间常数”作为专用剩余驱动时间定时器的设定值，计时时间到，PLC控制器控制驱动机构立即停机，从而精准获得两扇人字闸门闭合运行关终门缝目标值。

一种人字闸门关终对位控制方法，现有的船闸PLC控制系统中，闸门闭合运行关终对位的关终限位开关，作为后备控制方式予以保留；当船闸运行时，如果PLC控制器无法获取人字闸门闭合运行关终对位时的门缝状态检测反馈信息，则该关终限位开关自动发挥后备控制闸门关终对位停机的作用，确保人字闸门闭合运行关终对位时，不发生撞击故障。