闸门（启闭机）控制系统设计毕业论文

ZHEJIANGWATERCONSERVANCYANDHYDROPOWERCOLLEGE毕业设计〔论文〕题目：闸门〔启闭机〕控制系统设计系〔部〕：专业班级：姓名：学号：指导教师：孙平吴波迄止时间：2007年11月5日～2021年6月1日闸门〔启闭机〕控制系统设计摘要传统的闸门控制方式需要人员到现场操作闸门启闭机,近年来，随着经济的开展，使我国水利系统的开发建设得到了快速的开展。闸门启闭机作为水利系统的重要设备之一，如果对其沿用传统的继电器控制，不但难于解决与监控系统上位机的通讯问题，而且无法满足当前水电站对设备的自动化控制要求。为解决这个问题，我们尝试采用PLC和TD400C，设计一种适应自动化控制要求的闸门启闭机电气控制系统。并对传统的继电-接触器控制系统相结合,完成了闸门启闭机手动/自动控制系统。闸门手动控制系统采用继电-接触器控制,根据任务书中毕业设计的根本内容和要求设计了电气控制原理图,并根据原理图设计了基于导线二维标注法的电气接线图。在闸门自动控制系统中，对闸门的执行机构的控制是非常重要的一个环节，采用高可靠性、高性能的可编程逻辑控制器PLC〔ProgrammableLogicController〕可成功解决这一问题。根据闸门执行机构的特点，设计了以PLC为核心部件的闸门自动控制系统，给出了控制系统的硬件结构。以模块化的方式设计了系统的程序软件。关键字闸门启闭机手动控制自动控制PLCTD400C目录一、引言………….......4毕业设计〔论文〕的目的和意义……….........4毕业设计〔论文〕任务的内容和要求………………….........4二、系统框图...............................................................................................................5三、闸门手动控制系统设计.......................................................................................6手动控制系统组成.............................................................................................6主电路分析.........................................................................................................6控制电路分析.....................................................................................................6闸门手动控制选择.............................................................................................73.5电气控制原理图................................................................................................7四、闸门自动控制系统设计.....................................................................................9硬件系统结构框图.........................................................................................94.2闸门开度传感器............................................................................................94.3输入控制........................................................................................................94.4输出控制........................................................................................................104.5PLC及文本显示器(TD400C).......................................................................10闸门自动控制系统工作原理.......................................................................124.7信息显示.......................................................................................................134.8自动控制原理图..........................................................................................15五、闸门自动(PLC)控制系统程序设计..................................................................155.1软件系统设计...............................................................................................155.2I/O端口分配表..............................................................................................165.3主程序模块...................................................................................................175.4控制模块.......................................................................................................185.5显示模块.......................................................................................................195.6定位控制....................................................................................................25六、相关负载和容量的计算及相关元件的选择....................................................29电动机容量的计算......................................................................................296.2导线的选择..................................................................................................29其他元器件的选择......................................................................................296.4元器件清单表...............................................................................................30七、结束语..................................................................................................................31八、参考文献..............................................................................................................32附录一、电气接线图..................................................................................................32附录二、格雷码..........................................................................................................35一、引言传统的闸门控制方式需要人员到现场操作闸门启闭机,近年来，随着经济的开展，使我国水利系统的开发建设得到了快速的开展。闸门启闭机作为水利系统的重要设备之一，如果对其沿用传统的继电器控制，不但难于解决与监控系统上位机的通讯问题，而且无法满足当前水电站对设备的自动化控制要求。为解决这个问题，我们尝试采用PLC和TD400C，设计一种适应自动化控制要求的闸门启闭机电气控制系统。并对传统的继电-接触器控制系统相结合,完成了闸门启闭机手动/自动控制系统。毕业设计〔论文〕的目的和意义针对水利系统的水闸的闸门〔启闭机〕控制系统，设计具有先进技术水平、实用的小型水闸启闭机控制系统；从而进一步掌握电气控制应用技术、可编程控制器应用技术、水位检测，闸门的限位保护，水闸开度控制及指示等内容。本系统的设计既需要综合电气专业所学过的多门学科知识，还探讨新技术的应用，同时对于实用电气设计进行一次良好的尝试。通过毕业设计，进一步融会所学的专业知识，增强学生对本专业应用技术和领域的了解，可以培养同学分析问题、解决问题的能力，进而提高设计创新、综合应用能力，为毕业后从事专业技术工作打下一个初步根底。毕业设计〔论文〕任务的内容和要求设计的根本内容：两台水闸的闸门〔启闭机〕电动机的控制系统要求：每台启闭机的拖动电动机均要求具有正、反转、联锁保护和闸门的限位保护等根本功能。〔电动机功率为10KW，型号为Y160M—6〕具有手动和自动控制的选择功能。各种运行状态的指示。2、采用可编程控制器控制系统的自动控制，人机界面显示水闸开度等信息。要求：应用可编程控制器的扩展功能。应用可编程控制器的通讯功能。应用人机界面的控制技术。3、湿度控制要求：控制装置具有自动湿度的控制功能。系统设计的总体要求：本设计须对电动机负荷容量、所需电器元件、导线做出具体的计算说明，并选择具体型号；并设计出电气控制原理图和接线图。对可编程控制器的外部电路进行设计，在根本单元的根底上，根据需要添加扩展单元，人机界面模块等；假设时间允许，在控制策略上可有选择性的针对WINCC应用技术等问题进行设计。M13~二、系统框图M13~1号控制电路1号控制电路1号显示电路TD400CPLC控制系统TD400CPLC控制系统M23~M23~2号控制电路22号控制电路2号显示电路电源电源图1-1-1三、闸门手动控制系统设计手动控制系统组成如下图1-1-2，电路分为主电路和控制电路两个局部。主电路分析如下图1-1-2，低压断路器QF1、QF2用作线路的总开关，兼有过流和短路保护功能。电动机M1、M2分别控制1号闸门和2号闸门，其中电动机M1由接触器KM1、KM2控制正反转；接触器KM3、KM4的主触点控制电动机M2正反转；热继电器FR1、FR2作过载保护。3.3控制电路分析如下图1-1-2，控制电路主要由电动机的正、反转控制，互锁控制，按钮联锁，闸门上、下限位保护，湿度控制等局部组成。电动机的正、反转控制〔即闸门手动控制〕控制原理分析：把万能转换开关SA1打到手动挡，按动正转启动按钮SB1接触器KM1通电自锁，KM1主触点闭合，电动机M1正向转动，1号闸门上升；电动机M1正转过程中，按动停止按钮SB3，KM1线圈断电，自锁回路翻开，主触点翻开，电动机M1停转，1号闸门停止。按动反转按钮SB2,KM2主触点闭合，电动机M1反向转动，1号闸门下降。2号闸门的控制原理与一号闸门的相同。互锁控制实现这一控制要求的方法是分别将KM1,KM2的动断触点串接在对方的线圈电路中,形成相互制约的关系,简称为互锁控制,又称为联锁控制。以电动机M1的电路为例,假设主电路中的KM1和KM2同时闭合,将会造成主电路电源短路,因此电路中只允许有一个接触器的触点闭合，这样就起到了互锁控制控制作用。按钮联锁为了方便操作,提高工作效率,将正、反转按钮的动断触点串接到对方的电路中,利用按钮的动合触点的机械连接在电路中起相互制约的联锁作用。如正转过程中,按动反转按钮SB2,SB2的动断触点使KM1线圈断电(自锁翻开),电动机正转停止,KM1动断触点复位,SB2动合触点复位,使KM2线圈通电自锁,电动机实现反转。同理在反转过程中,按动正转按钮SB1,SB1的动断触点使KM2线圈断电,电动机正转停止,KM1线圈通电自锁,电动机进入正转。这样就简化了操作,使正转进入反转(或反转进入正转)不必先按下停止按钮,然后再进行相反的操作。因此接触器互锁和按钮互锁构成双重互锁,使电路更具实用性。闸门上、下限位保护如图1-1-2由安装在上、下方的行程开关SQ1、SQ2分别对下限位保护(SQ3、SQ4对2号闸门作上、下限位保护)。当1号闸门运行到最上方时,行程开关SQ1受压,SQ1闭合,中间继电器KA4线圈通电,KM1线圈电路中的KA4常闭触点断开,KM1线圈失电,KM1主触点断开,电动机M1停转,1号闸门停止上升。当1号闸门运行到最下方时,行程开关SQ2受压闭合,KA5线圈通电,KA5常闭触点断开,KM2线圈失电,KM2主触点断开,电动机M1停转,1号闸门停止下降。同理,2号闸门运行到最上方时,SQ3闭合,电动机M2停转,2号闸门停止上升,闸门运行到最下方时,SQ4闭合,2号闸门停止下降。即实现了闸门的上、下限保护。5.湿度控制如下图1-1-2，控制装置通过除湿器SK具有自动湿度的控制功能。3.4闸门手动控制选择万能转换开关是一种多挡位、多段式、控制多回路的主令电器，当操作手柄转动时，带动开关内部的凸轮机构转动，从而使触点按规定顺序闭合或断开。如图中万能转换开关SA1(SA2),当把挡位打到手动挡位时，系统即处于手动控制状态。3.5电气控制原理图图1-1-2电气控制原理图四、闸门自动控制系统设计硬件系统结构框图自动控制系统结构框图如下图1-1-3，系统主要由可编程逻辑控制器(PLCPPLC控制系统开度传感器开度传感器闸门运行状态闸门运行状态TDTD400C输入控制输入控制输出控制输出控制图1-4.2闸门开度传感器闸门开度传感器选择接触式绝对编码器，这类型的传感器价格比拟廉价，性能稳定可靠，广泛应用于机床、旋转工作台、检测和测量设备。4.3输入控制输入控制信号可以来自TD400C的功能按键，以及按钮开关信号(备用操作)等。通过切换开关，可以选择手动控制和自动控制。4.4输出控制控制闸门启闭机电机正向和反向运转，翻开与闭合，使闸门上升、下降、停止，以及当闸门运行到达极限位置、输出报警信号。4.5PLC及文本显示器(TD400C)1．S7-200是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列PLC系统由主机(根本单元)、I/O扩展单元、功能单元(模块)和外部设备等组成。S7-200PLC主机〔根本单元〕的结构形式为整体式结构。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。2．S7-200文本显示器〔TextDisplay，简称TD〕用来显示数字〔包括PLC的动态数据〕、字符和文字〔包括中文〕，还可以用来修改PLC的参数设定值。文本显示器〔TD〕是一种简易的人机界面〔HMI〕，使用户能够与PLC的应用程序进行交互，并为与S7-200CPU进行界面连接提供了必要的组件。本控制系统采用TD400C对PLC内部存储的各种状态信息进行监示(如:闸门的开度值、运行状态信号)、参数设定和修改，以及利用其功能键对PLC进行输入输出控制。3．TD400C简介：TD400C是一个4行〔小字体〕或2行〔大字体〕的文本显示〔TD〕设备，背光液晶显示屏〔LCD〕的分辨率为192×64，可以通过TD/CPU电缆从S7-200CPU获得电源，或者由单独电源供电。TD400C的外形结构如图1-图1-14.TD400C界面布局及说明：F4F7F3F6F2F5F1ENTERSHIFTESC一号闸门开度：毫米二号闸门开度：毫米F8F4F7F3F6F2F5F1ENTERSHIFTESC一号闸门开度：毫米二号闸门开度：毫米F8一号闸门开度：一号闸门开度：毫米二号闸门开度：毫米图图1-1-5按键的功能及用途：TD400C最多具有15个可定义按键。ENTER：选择/确认，选择屏幕上的菜单，或确认屏幕上的值。ESC〔Escape〕：从菜单退出或取消选择。光标移动键：上下键，上/下滚动显示菜单项，或递增可编辑的值。左右键，向变量的左右移动光标。功能键〔F1~F8〕：执行“文本显示向导〞组态的任务。功能键〔F9~F16〕：SHIFT+F1~F8，执行“文本显示向导〞组态的任务。5.TD400C界面布局键功能用途ENTER选择，确认选择屏幕上的菜单项或确认屏幕上的值。ESCEscape从菜单退出或取消选择。移动光标〔上/下〕向上/向下滚动显示菜单项，或递增可编辑的值。移动光标〔左/右〕向变量的左/右移动光标。F1一号闸门上升功能键闸门控制F2一号闸门下降功能键闸门控制F3一号闸门停止功能键闸门控制F4一号闸门定位控制闸门控制F5二号闸门上升功能键闸门控制F6二号闸门下降功能键闸门控制F7二号闸门停止功能键闸门控制F8二号闸门定位控制闸门控制表1闸门自动控制系统工作原理1.PLC自动控制原理图如1-1-7所示,作为可编程控制器的PLC，充当控制系统的核心部件，它不仅要实时地采集闸门开度传感器发出的开度变化信号、闸门运行状态信号、外部输入控制信号，还要将所采集的这些信号经软件处理后，分别转化为相应的闸门开度值和运行状态信号，以显示到TD400C上;同时，还适时地与TD400C2.控制原理分析：旋动闸门手/自动选择开关SA1(或SA2),系统由手动控制切换到自动控制状态。按下TD400C上的功能键发出控制信号,可编程控制器收到信号并执行相关程序,控制与之相连接的中间继电器动作,来控制电动机的起、停及正、反转,从而控制闸门的上升、下降和停止。例如按动TD400C上的闸门1号闸门上升功能键,经可编程控制器的程序处理后控制1号闸门上升输出触头Q0.1闭合,中间继电器KA2线圈通电,控制电路(图1-1-2)中的 KA2常开触点闭合,接触器KM1通电自锁,KM1主触点闭合，电动机M1同样地,按动TD400C上的1号闸门下降功能键,1号闸门下降输出触头闭合,继电器KA3线圈通电,KA3常开触点闭合,KM1线圈断电，自锁回路翻开，主触点翻开,KM2通电自锁,KM2主触点闭合，电动机M1反向转动，1号闸门下降。按动TD400C上的1号闸门停止功能键,1号闸门下降输出触头闭合,继电器KA1线圈通电,KA1常闭触点断开,1号闸门控制电路断电，KM1〔或KM2〕主触点翻开,电动机M1停转，1号闸门停止。2号闸门的控制原理与1号闸门的相同。3.闸门上、下限位保护：当1号闸门运行到最上方时,行程开关SQ1受压,SQ1闭合,中间继电器KA4线圈通电,KA4常闭触点断开,KM1线圈失电,KM1主触点断开,电动机M1停转,1号闸门停止上升。当1号闸门运行到最下方时,SQ2闭合,电动机M1停转,1号闸门停止下降。2号闸门的限位保护与1号闸门的相同。4.7信息显示闸门开度显示由接触式绝对编码器将检测到的闸门开度信息通过微处理器转换成BCD码，通过RS485接口,送到可编程控制器,经可编程控制器处理后,转化成开度数据,送到TD400C,在TD400C屏幕上显示出开度数据。每一个单一的位置信息都有唯一的格雷码输出。性能指标输出码数〔组〕：16384信号输出方式：RS485轴每周输出：256连续圈数：64寿命：106转(+25℃)供电电压：12-24VDC〔或用户要求〕使用环境温度：-15ºC～+70ºCPLCPLC图12.闸门运行状态显示当闸门处于上升(或下降)运行状态时,可编程控制器接受交流接触器触点的开闭信号输入,经程序处理后，在TD400C显示屏幕上显示出闸门的运行状态(停止0,上升1,下降2)。3.手/自动控制显示当闸门控制系统处于手动(或自动)控制状态,可编程控制器接受手/自动选择开关的手/自动控制状态信号输入,经程序处理后,在TD400C显示屏幕上显示出闸门的手/自动状态(手动1,自动2)。4．极限位置显示当闸门到达极限位置时，可编程控制器接受行程开关通断信号输入，经程序处理后，在TD400C显示屏幕上显示出闸门所在的位置〔上限位置1，下限位置2〕。4.8自动控制原理图图1五、闸门自动(PLC)控制系统程序设计软件系统设计根据系统工作原理和控制要求，软件设计上采用模块化结构，将程序分解为多个小任务，方便增加或删减程序模块，同时也便于使用后完善控制程序。整个程序包括主程序模块、控制模块、显示模块等。编程采用STP7–Micro/WIN32(V.16)软件下的梯形图(LAD)编辑器,梯形图是PLC编程的高级语言,容易编程和维护人员接受和掌握。LAD图形指令有三个根本形式:触点、线圈和指令盒。触点表示输入条件,例如开关、按钮控制的输入映像存放器状态和内部存放器状态等。线圈表示输出结果,利用PLC输出点可直接驱动继电器、接触器线圈等负载。指令盒代表较复杂功能的附加指令,例如数学运算指令和数据处理指令等。5.2I/O端口分配表序号符号功能描述11#上限位〔KA4常开触头〕21#下限位〔KA5常开触头〕31#手/自动〔SA1常开触头〕42#上限位〔KA9常开触头〕52#下限位〔KA10常开触头〕62#手/自动〔SA2常开触头〕71#上升运行状态输入〔KM1常开触头〕81#下降运行状态输入〔KM2常开触头〕92#上升运行状态输入〔KM3常开触头〕102#下降运行状态输入〔KM4常开触头〕111#停止输出控制〔KA1线圈〕121#上升输出控制〔KA2线圈〕131#下降输出控制〔KA3线圈〕142#停止输出控制〔KA6线圈〕152#上升输出控制〔KA7线圈〕162#下降输出控制〔KA8线圈〕表5.3主程序模块对所使用的计数器、定时器、存储单元、数据存放器进行初始化处理，一些需要初始值的变量进行赋值。(主程序)在PLC处于RUN状态的前提下:旋动1号闸门手/自动万能转换开关SA1一号闸门手自动选择动合触点闭合子程序SBR_0运行。旋动二号闸门手/自动万能转换开关SA2二号闸门手自动选择动合触点闭合子程序SBR_1运行触点始终接通显示子程序SBR_2、SBR_3、SBR_4、SBR_5运行无论系统处于手动还是自动控制状态下,都能完成显示任务。5.4控制模块综合分析TD400C指令、手动和自动控制的输入信号，以及其它控制信号，判断各种逻辑控制输出条件，确定输出闸门启闭机的行或停止命令，以及故障信号。1．1号闸门控制程序(SBR_0)及说明在PLC处于RUN状态且触点闭合〔SBR_0运行〕的前提下F1控制1号闸门上升；F2控制1号闸门下降；F3控制1号闸门停止按动TD400C的1号闸门上升功能键F11号上升动合触点瞬动线圈通电输出触点闭合KA2线圈通电，1号闸门上升。触点用于定位控制按动TD400C的1号闸门下降功能键F21号下降动合触点瞬动线圈通电输出触点闭合KA3线圈通电，1号闸门下降。触点用于定位控制按动TD400C的1号闸门停止功能键F3(或1号闸门到达上、下限位置)一号停止动合触点闭合〔上、下限制触点、闭合〕线圈通电KA1线圈通电1号闸门停止。触点用于定位控制2．2号闸门控制程序(SBR_1)及说明在PLC处于RUN状态且触点闭合〔SBR_1运行〕的前提下F5控制二号闸门上升；F6控制二号闸门下降；F7控制二号闸门停止按动TD400C的2号闸门上升功能键F52号上升动合触点瞬动线圈通电输出触点闭合KA7线圈通电，2号闸门上升按动TD400C的2号闸门下降功能键F62号下降动合触点瞬动线圈通电输出触点闭合KA8线圈通电2号闸门下降按动TD400C的2号闸门停止功能键F7(或2号闸门到达上、下限位置)2号停止动合触点闭合〔上、下限制触点、闭合〕线圈通电KA6线圈通电2号闸门停止。5.5显示模块采集闸门开度传感器的开度变化信号、运行状态信号、手/自动状态信号和闸门到达上下限位置信号进行处理，分别换算转化为闸门开度值、运行状态数据、手/自动状态和闸门到达上下限位置数据，存储在指定的PLC地址单元，供TD400C显示和读取。1．闸门开度显示程序(SBR_2)及说明闸门开度显示屏幕11号闸门开度：毫米VW1002号闸门开度：毫米VW102闸门开度传感器选用接触式绝对编码器,由于实验器材中缺少该传感器,故采用PLC内部的电位器来模拟可变化的16位外部输入信号。在PLC处于RUN状态的前提下，始终接通1号闸门开度数据由存储器SMB28变量存储器VB1052号闸门开度数据由存储器SMB29变量存储器VB1071号闸门开度数据由变量存储器VW104乘301号闸门开度显示存储器VW100在TD400C屏幕上显示开度值2号闸门开度数据由变量存储器VW106乘302号闸门开度显示存储器VW102在TD400C屏幕上显示开度值2．闸门运行状态显示程序(SBR_3)及说明闸门运行状态显示屏幕11号闸门运行状态[停止〔0〕上升〔1〕下降〔2〕]：VB1092号闸门运行状态[停止〔0〕上升〔1〕下降〔2〕]：VB110在PLC处于RUN状态的前提下1号闸门上升1号闸门上升动合触点闭合将数字1传送到1号闸门状态存储器VB109中TD400C屏幕显示1(1号闸门上升)1号闸门下降1号闸门下降动合触点闭合将数字2传送到1号闸门状态存储器VB109中在TD400C屏幕显示2(1号闸门下降)1号闸门停止将数字0传送到1号闸门状态存储器VB109中在TD400C屏幕显示0〔1号闸门停止〕

2号闸门上升2号闸门上升动合触点闭合将数字1传送到2号闸门状态存储器VB110中在TD400C屏幕显示1(2号闸门上升)2号闸门下降2号闸门下降动合触点闭合将数字2传送到2号闸门状态存储器VB110中在TD400C屏幕显示2(2号闸门下降)2号闸门停止将数字0传送到2号闸门状态存储器VB110中在TD400C屏幕显示0〔2号闸门停止〕3.手/自动控制状态显示程序(SBR_4)及说明11号闸门手自动状态显示[手动(1)自动(2)]:VB1112号闸门手自动状态显示[手动(1)自动(2)]:VB1121号闸门控制系统处于手动控制状态，将数字1传送到一号闸门手/自动状态显示存储器VB111中并在TD400C屏幕显示1〔1号闸门手动控制状态〕1号闸门控制系统处于自动控制状态，将数字2传送到1号闸门手/自动状态显示存储器VB111中并在TD400C屏幕显示2〔1号闸门手动控制状态〕2号闸门控制系统处于手动控制状态，将数字1传送到1号闸门手/自动状态显示存储器VB112中并在TD400C屏幕显示1〔2号闸门手动控制状态〕2号闸门控制系统处于自动控制状态，将数字2传送到2号闸门手/自动状态显示存储器VB112中并在TD400C屏幕显示2〔2号闸门手动控制状态〕

4.闸门上下限位置显示程序(SBR_5)及说明11号闸门到达极限位置显示[上限(1)下限(2):]VB1132号闸门到达极限位置显示[上限(1)下限(2):]VB1141号闸门运行到上限位置，压下行程开关SQ1，1号上限位动合触点闭合，将数字1传送到极限位置显示存储器VB113中并在TD400C屏幕显示1〔1号闸门位于上限位置〕1号闸门运行到下限位置，压下行程开关SQ2，1号下限位动合触点闭合，将数字2传送到极限位置显示存储器VB113中并在TD400C屏幕显示2〔1号闸门位于下限位置〕2号闸门运行到上限位置，压下行程开关SQ3，2号上限位动合触点闭合，将数字1传送到极限位置显示存储器VB114中并在TD400C屏幕显示1〔2号闸门位于上限位置〕2号闸门运行到下限位置，压下行程开关SQ4，2号下限位动合触点闭合，将数字2传送到极限位置显示存储器VB114中并在TD400屏幕显示2〔2号闸门位于下限位置〕定位控制从TD400C输入一个所需的开度值，到指定的数据存储区里，PLC将该数据与闸门所在位置开度值比拟后，发出控制指令，控制闸门升降当采用定位控制方式时容易出现以下情况。1.闸门不能准确停在指定位置上故障的主要有原因有两点：1.当从上位机输入给定闸位并发出启动闸门指令后，闸门开始运行，在闸门实际开度到达给定开度的瞬间，从PLC检测到该信号并发出停止指令到继电器执行该指令断开物理电路使电机停下来之间有一段时间的滞后，导致闸门继续运行一段距离后才停下来。2.由于闸门自身的惯性会在断开电路后再自行滑动一段距离。由这两段距离叠加即造成控制上的偏差，使闸门不能停在预定的位置上，一般上，由于闸门自身的重力因素，升闸引起的定位控制误差值要比降闸引起的定位控制误差要小。经验证明，这个误差大约在1—5mm的范围之内。解决方法：采用软件上的补偿，在程序上增加中间变量，把输入给定值加减一个修正值，即：H1=H2±h其中，H1——实际给定开度H2——输入给定开度h——修正值修正值是经过屡次试验的经验值。2.闸门在指定位置附近进行频繁的启动－停止－启动故障原因：在上位机发出指令后，闸门向给定开度方向运动，在到达预定开度时，闸门停止运行，但由于惯性和其他原因，闸门会继续运动一段距离，导致闸门停止时的实际开度与给定开度之间产生一个误差ΔH，即H=H1±ΔHH——实际开度H1——给定开度PLC程序检测到此误差后重新对实际开度与给定开度进行比拟，由于存在偏差ΔH使闸门重新启动，从而形成一个恶性循环，极易引起电机和其他电器设备故障。处理方法：编写PLC程序时，在闸门停止后面增加一条语句，断开软线圈定位允许按钮，在闸门停止后不再执行实际闸位与给定闸位之间的比拟指令。定位控制原理框图TDTD400CF4开始输输入数据到F4开始VW120-VW100=VW122VW122>5输出闸门上升指令VW122>5VW122<-5VW122<-5-5<VW122<5是-5<VW122<5输出闸门停止指令否VW120-VW100=VW122VW120-VW100=VW122闸门定位控制屏幕请输入所需的一号闸门开度：请输入所需的一号闸门开度：请输入所需的二号闸门开度：VVW120VW124输入一个的开度值到VW120，按F4开始,VW120-VW100所得的值给VW122假设VW122>5那么线圈通电，SBR-0中动合触点闭合，1号闸门上升。假设VW122<-5那么线通电，SBR-0中动合触点闭合，1号闸门下降。假设-5<VW122<5那么线圈通电，SBR-0中动合触点闭合，1号闸门停止。否那么VW120-VW100=VW122

输入一个的开度值到VW124，按F8开始,VW124-VW102所得的值给VW126假设VW126>5那么线圈通电，SBR-1中动合触点闭合，2号闸门上升。假设VW126<-5那么线通电，SBR-1中动合触点闭合，2号闸门下降假设-5<VW126<5那么线圈通电，SBR-1中动合触点闭合，2号闸门停止。否那么VW124-VW102=VW126

六、相关负载和容量的计算及相关元件的选择电动机容量的计算本设计选用Y160M-6型三相异步电动机作为闸门的启闭设备。查表得Y160M-6型三相异步电动机的技术参数：电动机额定工作电压UN=380V电动机额定功率PN=10KW电动机额定效率ηN=86％电动机额定功率因数COSΦN 电动机额定功率PNN·IN·ηN·COSΦN〔上式中PN的单位为W，UN的单位为V，IN的单位为A〕电动机额定电流IN=PN/〔N·IN·ηN·COSΦN〕=10000W/〔〕=236.2导线的选择按每平方毫米2到5安培选择导线，电动机额定电流为23A，主电路中两台电动机分别选用5平方毫米的供电导线。控制电路的导线统一选用平方毫米的导线。6.3其他元器件的选择按照闸门控制系统设计根本要求以及6.1中计算得到的电动机电压和电流选择元器件，结果如元器件清单表〔表〕6.4元器件清单表序号名称型号数量参数厂家1PLCS7-200CPU2241AC220V西门子2断路器C65ND32/3P23极32A梅兰日兰3断路器C65ND6/2P32极6A梅兰日兰4接触器3TF4422-0XM0432A2常开2常闭220VAC西门子5中间继电器MY2NJAC220V4AC220V欧姆龙6中间继电器M