关于船闸自动控制程序的优化设计.doc

关于船闸自动控制程序的优化设计.doc关于船闸自动控制程序的优化设计【摘要】船闸是通航建筑物中的重要设施,它的可靠性和运行效率将会直接影响到航运安全和运输效率。本文针对船闸的基本特点,采用粒子群优化算法原理,结合Abaqus有限元计算软件,调用参数化模型和自动剖分程序,以混凝土方量最少为目标函数进行船闸结构优化。【关键词】船闸;自动控制程序;设计船闸作为一种通航建筑物,需要实现安全、快速放行船舶,为实现这一目标,就需要对船闸的相关设施进行设计优化,利用新技术对船闸的运行调度进行自动化、智能化、规范化改造。船闸运行是按一定的逻辑步骤进行的,即当船只从上游经闸室往下游运行时,闸室和上游的水位相同,船只进入闸室后关闭上游闸门,开启下游船闸的左右输水阀门,闸室水位随之下降,待闸室水位与下游水位平齐,打开下游闸门,船舶出闸,然后开始下一流程,此运行流程即结束。1船闸自动控制程序设计原理船闸是由闸室、闸门、引航道,运行系统由控制系统、传动系统、指示系统组成。以一级船闸为例,运行流程分为八个步骤,分别是:开上游阀门、开上游闸门、关上游阀门、关上游闸门、开下游阀门、开下游闸门、关下游阀门、关下游闸门。船闸控制系统通常有程控/现地电气控制系统,是一个典型的工业控制系统,经过优化电气控制系统优化,宿迁三号船闸采用plc自控系统,由上、下游五台PLC控制柜、三个操作台、五只端子箱、4台备用动力箱组成。集控室安装一个操作台,四闸首机房各安装一端子箱和备用动力箱,主要包含以下几个方面:。电控系统的总进线电源为双路400V电源输入,1路投入为整个系统提供电源,另1路为备用电源,备用电源可在主电源中断时自行切换投入。二次回路的电源均采用安全、稳定的UPS供电方式,UPS的输入电源从三相电中抽出一相获得。UPS的电源输出主要是为现地系统提供AC220V的控制回路电源以及为直流整流装置提供电源。:上位机系统、通讯系统、LCU系统。,以达到直观、清晰的显示现场工艺流程的效果,工业控制组态软件是可以从可编程控制器、各种数据采集卡等设备中实时采集数据,方便地构成监控画面和实现控制功能,并可以生成报表、历史数据库等。2船闸优化设计的具体中国是建造船闸最早的国家。历史上就有秦始皇三十三年兴建的灵渠上陡门就是利用单闸首上的闸门以调整门前后的水位差,达到船舶克服水位差实现通航。宋代雍熙年间在西河建造了设有输水设备的陡门,是现代船闸的雏形。在美国、德国、前苏联和中国等国家都建有大量现代化船闸。中国目前最大的船闸是葛洲坝船闸,闸室长280米、宽34米、门槛水深5米。从这个情况,可以看出,船闸的程序化发展是在一步步进行的,那么怎样对船闸自动化控制系统进行优化,措施如下:程序优化设计时,一般只需考虑用户程序的设计。要注意对输入和输出信号,特别是输出信号要作统一操作,扫描周期时间要控制合理,定时器的时间设定值不能小于周期扫描时间。用户程序中如果多次对同一参数进行赋值操作,则最后一次操作结果有效。,首要任务是对闸首结构的基本形状和结构进行分析总结,提取出闸首最基本的实体结构模型,包括:输水廊道、门库、空箱、阀门启闭机、阀门井、闸门启闭室、闸门及闸门门轴。用基本参数确定闸首的实体结构,