船闸电灌站远程智能控制系统设计【字数：10600】
对于国内运输行业而言，海洋运输仍是重要的运输方式之一，实时的监测管理船闸的运行状态就显得十分重要。传统的船闸电灌站需要人工值守，水文数据需要人工电话通报，随着科学技术的发展和需要设计一种能远程传递水文数据和能实现远程智能控制的自动化系统。只要信号正常，则系统可以实现7天24小时的长期工作，可以节省大量的人力物力并且对于监测而言，系统可以更加及时的进行意外情况的报警和处理。系统需要能够实现远程数据传输，远程开启船闸，远程开启更改水泵。该系统可通过运用组态软件对本设计进行实验模拟。
目录
1 绪论 1
1.1 船闸控制的应用与发展 1
1.2 研究船闸远程控制目的和意义 1
2. 船闸简介 2
2.1 船闸的定义 2
2.2 船闸的用途 2
2.3船闸的主体结构 2
2.4 船闸的工作流程 3
3. 控制电路PLC的选型和硬件选择 6
3.1 PLC的硬件组成 6
3.3 PLC的特点 7
3.4 PLC的选型 8
3.5 FX3U系列PLC的构成及其功能模块说明 9
3.5 传感器选择 11
3.7 PLC远程通讯模块 12
3.8 I/O分配表 14
3.8 PLC程序的编写 15
3.8.1 梯形图语言编写特点： 15
3.8.2 程序编写流程： 15
4. 触摸屏设计 20
4.1 触摸屏的选型 20
4.2 MCGS组态软件简介 20
4.3 MCGS组态软件的功能和特点 20
4.4 MCGS组态软件的编写 21
小结 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30
附录（1） PLC程序梯形图： 30
附录（2） MCGS组态软件界面 33
1 绪论
1.1 船闸控制的应用与发展
为了克服河流和运河的大潮差，我们通常建造船闸，以确保船舶能顺利通过航道内水位 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
下降较大的水域。传统的船闸控制系统采用的是定点的有线控制，不能实现离线远程遥控即无线控制。针对上述问题，本课题设计了一种远程智能的船闸控制系统，运用可编程控制器对软件部分进行设计。为保证设计的系统有效性，运用组态软件来模拟使用环境进行仿真实验。仿真结果表明，本课题所设计的基于无线通讯的远程船闸智能控制系统，能够准确有效的对船闸进行无线远程的智能控制。
1.2 研究船闸远程控制目的和意义
本课题采用了可编程控制器（简称PLC）来实现船闸的远程智能控制，并且采用触摸屏组件来进行无线远程控制参数的设定以及人机交互功能，从而不仅可以极大地提高船闸的工作的效率，而且大大减少了人力资源的输出，增加了安全性可靠性。
本课题要求实现远程智能控制系统的设计，则该设计就需要运用到可编程控制器（PLC）、工控组态软件（MCGS）、传感器（例如液位传感器）、触摸屏程序等多种技术。在设计过程中，不仅可以更加深入的了解实际工业控制的需求，将大学四年所学习的理论知识更好的融入实际实践中去，还可以让我们更加深入的灵活运用到大学课程例如液压与气动传动、电气控制与PLC技术、传感器与检测技术、工控组态技术与运用等的多种知识，以实际工业控制项目来加深对我们大学所学课程的理解与运用。
船闸简介
2.1 船闸的定义
在自然河流中，因为调节流量、渠化通航、地形条件和水面高度差的限制，水位下降必需要形成阶梯状的纵断面。因此，我们有必要利用特殊的建筑物使船舶直接通过这种水面落差，这种特殊的建筑物就是船闸。船闸是一种箱型结构，由上、下引航道和上、下闸门以及闸室相互连接所组成。闸室是停靠船只的舱室。船闸闸室的水位能够通过闸室内的输水阀门的取排水来进行相应的调节，使船舶在上下水位之间垂直升降，通过上下游的水位差。当船舶从下游向上移动时，先将船闸闸室的水位下降到与下游水位一致，而后打开下游工作闸门，船舶进入闸室，关闭下游工作闸门，打开上游输水阀门。当闸室内部水位上升到与上游水位一致时，再打开上游工作闸门，此时船舶才可以离开船闸，然后通过上游引航道向上游行驶。当船需要向下游航行时，通过船闸的程序是与此相反的。
2.2 船闸的用途
船闸是一种水利工程结构，用于确保在水位中心下降时（例如船闸处）航行。同时也可以利用河水来进行水力发电例如著名的三峡大坝，所以就有必要在河流落差处筑造堤坝。这样将会导致堤坝截流，上下游水位差大，船舶不能直接通过这种上下的水位落差。因此，我们联想到了工业上连接件的原理，在有较大水位落差的河流上，先筑造堤坝，再在堤坝旁边建造船闸。船闸主要由闸室和上下游闸门组成。在闸室两端设置一道门，将上下游分开。当船向下行工作时，它先充满船闸闸室。当闸室内水位与上游水位相同时，打开上游工作闸门，让船进入闸室，之后关闭上游工作闸门，打开输水阀门泄水。当闸室内水位下降到与下游水位一致时，下游工作闸门打开，船舶可以离开船闸。上行过程则与上述过程相反。因此，船闸应配备专用设备，以操作闸门的启闭和控制水位的升降，并可根据不同区域的不同水位差设计为单级或多级。
2.3船闸的主体结构
船闸主要是由上下游的工作闸门、闸室、输水系统、输水阀门、引航道等部分以及相应的设施所组成，其主体结构大致如下图21所示：/
图21 船闸的主体结构
工作闸门 是设立在上、下游之间的活动挡水设施。由于需要上下游的工作闸门经常开启与关闭，运转较为频繁，所以我们要求工作闸门的操作灵活，启闭迅速。
输水阀门 是设立在输水廊道上的设施，用来控制取排水时的流量。由于它是依靠水的压力作用来开启和关闭的，所以我们要求它的结构尽量简单,启闭力小,操纵方便，易于维护。
目录
1 绪论 1
1.1 船闸控制的应用与发展 1
1.2 研究船闸远程控制目的和意义 1
2. 船闸简介 2
2.1 船闸的定义 2
2.2 船闸的用途 2
2.3船闸的主体结构 2
2.4 船闸的工作流程 3
3. 控制电路PLC的选型和硬件选择 6
3.1 PLC的硬件组成 6
3.3 PLC的特点 7
3.4 PLC的选型 8
3.5 FX3U系列PLC的构成及其功能模块说明 9
3.5 传感器选择 11
3.7 PLC远程通讯模块 12
3.8 I/O分配表 14
3.8 PLC程序的编写 15
3.8.1 梯形图语言编写特点： 15
3.8.2 程序编写流程： 15
4. 触摸屏设计 20
4.1 触摸屏的选型 20
4.2 MCGS组态软件简介 20
4.3 MCGS组态软件的功能和特点 20
4.4 MCGS组态软件的编写 21
小结 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30
附录（1） PLC程序梯形图： 30
附录（2） MCGS组态软件界面 33
1 绪论
1.1 船闸控制的应用与发展
为了克服河流和运河的大潮差，我们通常建造船闸，以确保船舶能顺利通过航道内水位 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
下降较大的水域。传统的船闸控制系统采用的是定点的有线控制，不能实现离线远程遥控即无线控制。针对上述问题，本课题设计了一种远程智能的船闸控制系统，运用可编程控制器对软件部分进行设计。为保证设计的系统有效性，运用组态软件来模拟使用环境进行仿真实验。仿真结果表明，本课题所设计的基于无线通讯的远程船闸智能控制系统，能够准确有效的对船闸进行无线远程的智能控制。
1.2 研究船闸远程控制目的和意义
本课题采用了可编程控制器（简称PLC）来实现船闸的远程智能控制，并且采用触摸屏组件来进行无线远程控制参数的设定以及人机交互功能，从而不仅可以极大地提高船闸的工作的效率，而且大大减少了人力资源的输出，增加了安全性可靠性。
本课题要求实现远程智能控制系统的设计，则该设计就需要运用到可编程控制器（PLC）、工控组态软件（MCGS）、传感器（例如液位传感器）、触摸屏程序等多种技术。在设计过程中，不仅可以更加深入的了解实际工业控制的需求，将大学四年所学习的理论知识更好的融入实际实践中去，还可以让我们更加深入的灵活运用到大学课程例如液压与气动传动、电气控制与PLC技术、传感器与检测技术、工控组态技术与运用等的多种知识，以实际工业控制项目来加深对我们大学所学课程的理解与运用。
船闸简介
2.1 船闸的定义
在自然河流中，因为调节流量、渠化通航、地形条件和水面高度差的限制，水位下降必需要形成阶梯状的纵断面。因此，我们有必要利用特殊的建筑物使船舶直接通过这种水面落差，这种特殊的建筑物就是船闸。船闸是一种箱型结构，由上、下引航道和上、下闸门以及闸室相互连接所组成。闸室是停靠船只的舱室。船闸闸室的水位能够通过闸室内的输水阀门的取排水来进行相应的调节，使船舶在上下水位之间垂直升降，通过上下游的水位差。当船舶从下游向上移动时，先将船闸闸室的水位下降到与下游水位一致，而后打开下游工作闸门，船舶进入闸室，关闭下游工作闸门，打开上游输水阀门。当闸室内部水位上升到与上游水位一致时，再打开上游工作闸门，此时船舶才可以离开船闸，然后通过上游引航道向上游行驶。当船需要向下游航行时，通过船闸的程序是与此相反的。
2.2 船闸的用途
船闸是一种水利工程结构，用于确保在水位中心下降时（例如船闸处）航行。同时也可以利用河水来进行水力发电例如著名的三峡大坝，所以就有必要在河流落差处筑造堤坝。这样将会导致堤坝截流，上下游水位差大，船舶不能直接通过这种上下的水位落差。因此，我们联想到了工业上连接件的原理，在有较大水位落差的河流上，先筑造堤坝，再在堤坝旁边建造船闸。船闸主要由闸室和上下游闸门组成。在闸室两端设置一道门，将上下游分开。当船向下行工作时，它先充满船闸闸室。当闸室内水位与上游水位相同时，打开上游工作闸门，让船进入闸室，之后关闭上游工作闸门，打开输水阀门泄水。当闸室内水位下降到与下游水位一致时，下游工作闸门打开，船舶可以离开船闸。上行过程则与上述过程相反。因此，船闸应配备专用设备，以操作闸门的启闭和控制水位的升降，并可根据不同区域的不同水位差设计为单级或多级。
2.3船闸的主体结构
船闸主要是由上下游的工作闸门、闸室、输水系统、输水阀门、引航道等部分以及相应的设施所组成，其主体结构大致如下图21所示：/
图21 船闸的主体结构
工作闸门 是设立在上、下游之间的活动挡水设施。由于需要上下游的工作闸门经常开启与关闭，运转较为频繁，所以我们要求工作闸门的操作灵活，启闭迅速。
输水阀门 是设立在输水廊道上的设施，用来控制取排水时的流量。由于它是依靠水的压力作用来开启和关闭的，所以我们要求它的结构尽量简单,启闭力小,操纵方便，易于维护。
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