[发明专利]液压启闭机闸门开度信号防跳变装置及方法

说明书

一种液压启闭机闸门开度信号防跳变装置及方法，包括设置在液压油缸端盖上的绝对式编码器，液压油缸的活塞杆通过绳与绝对式编码器连接，绝对式编码器分别与开度显控仪和液压启闭机控制器电连接，绝对式编码器输出的格雷码分两路分别传输至开度显控仪和液压启闭机控制器；开度显控仪用于接收格雷码并对其处理转化为4~20mA闸门开度电流信号至液压启闭机控制器，液压启闭机控制器用于实时判断开度显控仪输出的闸门开度及线性插值计算出的闸门开度，并设置规则防止闸门开度信号跳变。本发明基于液压油缸行程与闸门开度协联曲线的闸门开度信号防跳变方法及装置，可以明显消除开度显控仪输出开度信号易出现瞬时突变、缓慢衰减等数值跳变的问题。

技术领域

本发明属于液压启闭机闸门开度信号防跳变技术领域，特别涉及一种液压启闭机闸门开度信号防跳变装置及方法。

背景技术

液压启闭机广泛应用于水利水电工程中各种类型闸门的启闭，闸门开度信号的检测、计算及处理是液压启闭机开度控制的核心环节。目前，液压启闭机大多采用绝对式编码器及与之相应的开度显控仪来实现闸门开度信号的监测，具体的方法为：绝对式编码器安装在液压油缸端盖上，通过与活塞杆相连接的钢丝绳带动高精度旋转编码器旋转，输出格雷码至开度显控仪，开度显控仪经过数据处理后，输出4～20mA闸门开度电流信号至液压启闭机控制器。在实际长期运行过程中，受现场环境电磁干扰、开度显控仪老化及传输过程中电流信号衰减等因数影响，液压启闭机闸门开度信号易出现瞬时突变、缓慢衰减等数值跳变现象，不能准确反映出闸门的实际开度，对闸门开度的控制监视及液压启闭机的安全稳定运行造成不利影响。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的液压启闭机闸门开度信号防跳变装置及方法，本发明基于液压油缸行程与闸门开度协联曲线的闸门开度信号防跳变方法及装置，可以明显消除开度显控仪输出开度信号易出现瞬时突变、缓慢衰减等数值跳变的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种液压启闭机闸门开度信号防跳变装置，包括设置在液压油缸端盖上的绝对式编码器，液压油缸的活塞杆通过绳与绝对式编码器连接，其特征在于：绝对式编码器分别与开度显控仪和液压启闭机控制器电连接，绝对式编码器输出的格雷码分两路分别传输至开度显控仪和液压启闭机控制器；

开度显控仪用于接收格雷码并对其处理转化为4～20mA闸门开度电流信号至液压启闭机控制器，

液压启闭机控制器用于实时判断开度显控仪输出的闸门开度及线性插值计算出的闸门开度，并设置规则防止闸门开度信号跳变。

进一步地，液压启闭机控制器包括CPU模块、开关量输出模块、位置解码器模块、模拟量输出模块、模拟量输入模块和背板；

CPU模块与触摸屏之间采用通讯连接；

开关量输出模块与继电器电连接，用于输出闸门开度故障开关量报警信号；

位置解码器模块与绝对式编码器电连接，用于将格雷码转换为二进制码；

模拟量输出模块与监控系统电连接，用于输出闸门开度模拟量信号至监控系统；

模拟量输入模块与开度显控仪电连接，用于接收来自开度显控仪输出的闸门开度电流信号；

背板用于安装固定CPU模块、开关量输出模块、位置解码器模块、模拟量输出模块及模拟量输入模块。

优选地，所述的液压启闭机闸门开度信号防跳变装置的防跳变方法，包括以下步骤：

步骤1：将液压启闭机闸门开度信号防跳变装置初始化，读取触摸屏上机电安装或系统联调中通过分段测量的方法得到的油缸行程和闸门开度协联曲线数据表，以及读取油缸行程系数K、油缸行程偏移量P、油缸行程零点码值M₀、油缸行程码值低限M_低和油缸行程码值高限M_高；