闸门开度检测.doc

关键词:单片机闸阀门检测方法闸阀门开度检测装置在淮安三线船闸工程中,是实现闸阀门安全、高效和智能化运行的主要设备之一。该检测装置运用主要目的为:(1)在闸阀门启闭操作时,用于实时指示闸阀门的开度位置,以利于操作员及时掌握闸阀门的运行情况;(2)闸阀门开度参与闸阀门的运行控制,如使阀门开启至任意设定开度,实时监视阀门在这一设定开度时的下滑情况,并根据阀门下滑至不同关键位置时,立即采取相应的处理措施。(3)控制左右人字闸门同步运行与平稳变速运行。ROQ425是德国海德汉(HENDENHAIN)的(13位+12位)绝对编码器。特别适合于高精度、大量程闸阀门行程测量和控制的场合,是构成闸阀门检测装置的主要部件。具有如下主要特点:(1)分辨率高,最高可达8192线/转(13位);(2)量程大,最高可达4096转(12位);(3)掉电位置保护,无论开度仪掉电多少时间,系统上电后,ROQ425总能准确地测量出闸门当前的开度。(4)数据输出接口,采用串行同步接口(SSI)传输数据。PLC以其固有的特性,在闸阀门智能化处理中得到了广泛的应用。解决好PLC与闸阀门开度检测装置间的数据传输接口是实现闸阀门高效、可靠、安全运行的关键。虽然,PLC提供SSI输入模块,但这类模块价格太高,需要配置专用电缆和处理软件。利用单片机实现与闸阀门开度检测装置(SSI)的输入接口,实现串行数据转换成并行数据与PLC数值量输入模块连接的输出接口。这样既降低了成本,又简化了PLC的编程。(1)与ROQ425的SSI连接;(2)与PLC模拟量输入模块和MODBUS口的连接;(3)完成输入串行数据(ROQ425SSI)到输出4-20mA的转换。(4)完成输入串行数据(ROQ425SSI)±5%,空载时最大电流功耗为250mA。采用差分SN65LBC176线接收/驱动器进行数据传输,最远传输距离可达100m。ROQ425内部接口见图1。ROQ425是多圈绝对型旋转编码器,每圈用13位表示精度,用12位记录圈数。因此,开度绝对位置值采用25位字长表示。数据发送时序关系见图2,其工作原理为:不发送数据时,CLOCK为高电平。数据发送过程:当ROQ425接收到CLOCK发送周期(nT)的第一个下降沿时,ROQ425读取25位字长的绝对位置值存入数据缓存器。数据缓存器中数据随着CLOCK发送周期的上升沿串行同步发送数据,第一个发出的数据位是绝对位置值的第25位(MSB),最后一个发出的数据位是绝对位置值的第1位。中断数据发送:在数据发送过程中,当CLOCK为高电平时间超过t3(35us)时,ROQ425终止当前数据发送周期,为下一个重新开始的发送周期做好准备。数据重发:当完成一个绝对位置值的数据字发送周期后,DATA维持t3时间的低电平。若在t3(12~35us)内,CLOCK开始一个新的发送周期,就会重发刚才发送的绝对位置值数据。、I/O接口、单片机和电源四部分组成。(1)SSI接口选用ROQ425推荐的RS422接口芯片MAX488。(2)I/O接口采用光电耦合器隔离,DA模块采用AD7541和AD694。MODBUS接口模块采用MAX23