本文經(jīng)由我司客戶江蘇武進(jìn)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)廠是如何將拉繩位移傳感器用于水電廠溢流壩閘門開(kāi)度傳感器的工作原理，并進(jìn)行改造的實(shí)施方案。通過(guò)改造，不僅能準(zhǔn)確測(cè)量閘門實(shí)際開(kāi)度，而且使閘門操作方式更簡(jiǎn)捷，減少了維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，消除了設(shè)備隱患，提高了水電站溢流壩閘門開(kāi)度測(cè)量度及泄洪，保證了控制系統(tǒng)的安全性、可靠性。

      水電站位于上游貢江支流的桃江流域，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、養(yǎng)殖為綜合效益的小型水電樞紐工程。其溢流壩上共有8扇弧形閘門，液壓?jiǎn)㈤]油缸及液壓系統(tǒng)均由江蘇武進(jìn)液壓制造，油缸內(nèi)徑340mm，工作行程為7700mm，閘門開(kāi)度測(cè)量系統(tǒng)是采用德國(guó)進(jìn)口的磁致線性位移傳感器。由于大壩水庫(kù)庫(kù)容屬于日調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的水位范圍小，每年的汛期閘門啟閉操作十分頻繁。經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，閘門開(kāi)度儀測(cè)量的不準(zhǔn)確性致使操作工作更加繁重，設(shè)備投運(yùn)以來(lái)不斷發(fā)生故障。為此，水電廠在2014年對(duì)溢流壩弧形閘門開(kāi)度的測(cè)量及遠(yuǎn)控控制系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。實(shí)現(xiàn)液壓式泄洪閘門的集中遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，從而保證了汛期泄洪閘門快速安全準(zhǔn)確動(dòng)作、提高了閘門啟閉效率。

1.閘門開(kāi)度傳感器測(cè)量誤差較大

一方面，溢流壩弧形閘門的開(kāi)啟和關(guān)閉是通過(guò)主油缸活塞桿的縮回和伸出實(shí)現(xiàn)的，閘門左、右缸活塞桿工作全行程7700mm，而對(duì)應(yīng)于副油缸1030mm全行程，安裝位置如圖1所示，內(nèi)置式線性位移傳感器安裝于副油缸內(nèi)。

通過(guò)計(jì)算公式得出閘門開(kāi)度計(jì)算值與實(shí)際存在偏差，所以閘門開(kāi)度測(cè)量的準(zhǔn)確性難于達(dá)到。

另一方面，閘門開(kāi)度信號(hào)采取4-20mA模擬量傳輸，信號(hào)傳輸過(guò)程中易受同在一個(gè)電纜槽中的強(qiáng)電信號(hào)的干擾，造成錯(cuò)誤的檢測(cè)信號(hào)或意外干擾，檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)PLC模擬量輸入AD轉(zhuǎn)換，由于檢測(cè)精度收到一定影響，由其是對(duì)于左右兩側(cè)油缸需要糾偏的控制影響更為明顯，所以在閘門實(shí)際操作過(guò)程中，左右兩側(cè)油缸的測(cè)量開(kāi)度不準(zhǔn)確，從而影響閘門兩端啟閉速度，造成速度差異，甚至越糾越偏，從而發(fā)生閘門傾斜現(xiàn)象。

針對(duì)以上存在的問(wèn)題，水電廠決定對(duì)齊進(jìn)行技術(shù)改造。

2.閘門開(kāi)度傳感器改造

為解決上述存在的問(wèn)題，將原來(lái)的磁致線性位移傳感器更換為主油缸位置拉繩式位移傳感器GWS512-S。核心檢測(cè)元件為一個(gè)適合戶外應(yīng)用的型編碼器，GMX425 RE10 SGB編碼器的檢測(cè)信號(hào)采用SSI協(xié)議傳輸。檢測(cè)精度相對(duì)于模擬量檢測(cè)也大為提高。閘門開(kāi)度傳感器采用鋼絲繩與值編碼器控制，閘門運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)量輪在恒張力彈簧和鋼絲繩的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，將油缸活塞桿線位移轉(zhuǎn)換成測(cè)量卷筒的角位移，值編碼器將卷筒的角位移送至PLC的SSI模塊，通過(guò)SSI模塊采集編碼器數(shù)值從而準(zhǔn)確的測(cè)出油缸的位移量。因主油缸行程與鋼絲繩之比為1:1，從根本上解決了原來(lái)的磁致線性位移傳感器測(cè)量和計(jì)算帶來(lái)的綜合誤差。