Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза

оперативных контакторов КО1 и КО2, включающие двигатели приводов двустворчатых ворот в сторону открытия. Створки ворот придут в движение. При этом разомкнутся размыкающие контакты КО1 и КО2 и замкнутся замыкающие контакты КО1 и КО2. зеленые лампы НЗ13 - НЗ15 загорятся мигающим светом. Контак¬ты путевого выключателя SQ8 и SQ9 разомкнутся, и красные лампы НК16- НК18 погаснут. Когда створки полностью откроются, потеряют питание катушки контакторов КО1 и КО2, откроются замыкающие контак¬ты КО1 и КО2 и закроются размыкающие вспомогательные контакты КО1 и КО2. Поскольку при открытых створках контакты SQ6 и SQ7 замкнуты, зеленые лампы горят постоянным светом.

Ответной частью оперативной сигнализации является та часть, ко¬торая относится к изменению уровней воды и перепадов. На многих шлюзах эти устройства объединяют в общий водокомандный или водомер¬ный прибор. В качестве примера приведена схема комбинированных во¬домерных приборов, которые измеряют уровни воды в камерах и бьефах, показывают их отметку и значение напоров на верхние и нижние воро¬та.

Комплект водомерного прибора состоит из трех пар сельсинов ВС ( датчик ) и ВЕ ( приемник ). Они работают на исполнительные двигате¬ли М через дифференциальную механическую передачу, приводящую в движение счетное цифровое устройство и вспомогательные контакты. Функциональная схема одной пары сельсинов прибора приведена на (ри¬сунке 9). Прибор работает по принципу фазового управления, при ко-

тором у исполнительного двигателя нагрузки по току независимо от

угла рассогласования сельсинов всегда остаются примерно одинаковыми

по значению.

Особенностью и ценным свойством прибора является его самосинхро¬низация, заключающаяся в способности системы приходить в состояние согласования при появлении электрического питания, если рассогласо¬вание произошло при его отсутствие. Это достигается благодаря тому, что предельный угол поворота ( рассогласования ) роторов сельсинов принят меньше 180о . Однако опыт эксплуатации комбинированных водо¬мерных приборов показал, что чувствительность их при измерениях пе¬репадов уровней 15 - 20 м недостаточна.

Для шлюзов с малым напором а также для бьефов, в которых измене¬ния уровня воды сезонные и при шлюзовании не превышают 1,5 - 3 м, можно повысить чувствительность следящей системы при фазовом управ¬лении увеличением угла поворота роторов сельсина - датчика и сель¬сина - приемника ( в пределах 160о ) на единицу перепада уровня во¬ды. Для изменения соотношения перепада воды и угла поворота роторов в этом случае необходимо изменить соответствующим образом переда¬точные числа механизмов от поплавка к сельсину - датчику и от ис¬полнительного двигателя к сельсину - приемнику и счетному механиз¬му.

1.4.г. Поисковая сигнализация. Бесперебойность работы шлюза в значительной степени зависит от того, как быстро будет найдена и ликвидирована неисправность в цепи управления, в результате которой тот или иной привод отказывает в работе. Такой неисправностью часто может быть разрыв цепи управления из - за того, что какой - либо контакт в ней не сработал, то есть оказался разомкнутым. Поскольку таких контактов в схеме электроприводов шлюза очень много, нахожде¬ние неисправного контакта без специального устройства, называемым искателем повреждений, представляло бы большую трудность.

Простейший искатель повреждений состоит из коммутатора SA и сиг¬нальной лампы HL, включаемых параллельно контролируемой цепи (рису¬нок 10). При неисправности контролируемую электрическую цепь прове¬ряют поворотом рукоятки искателя, передвигая ползунок по контактам, наблюдают за сигнальной лампой. По положению ползунка в котором за¬горается лампа, находят неисправный контакт или участок цепи.

Усовершенствование рассмотренного искателя повреждений является автоматический искатель. У него ползунок перемещается специальным импульсным ( шаговым ) двигателем, который приходит в движение вся¬кий раз, когда нарушается блокировочная цепь. Это происходит в ре¬зультате замыкания размыкающего контакта контактора или реле, вклю¬ченного в цепь блокировки. С помощью шагового двигателя ползунок искателя толчками перемещается с контакта на контакт и при достиже¬нии места разрыва останавливается. После восстановления цепи им¬пульсный двигатель доводит ползунок до начального, нулевого, поло¬жения.

На статоре 1 шагового двигателя (рисунок 11) имеются две обмотки постоянного тока, состоящие из трех катушек каждая. Катушки надеты на сердечник статора. Якорь шагового двигателя 2 имеет два полюса. При включении тока в одну из групп катушек другая группа, против которой находится полюсы якоря, отключаются. В результате якорь по¬ворачивается на одно полюсное деление. Затем ток включается в дру¬гую группу катушек, а ранее включенная отключается и якорь повора¬чивается еще на одно полюсное деление.

Таким образом, посылая ток то в одну, то в другую группу катушек двигателя, получают "шаговое" вращение якоря и ползункового уст¬ройства искателя повреждений.

Ползунковые и автоматические искатели имеют существенные недос¬таток - от искателя к каждому проверяемому контакту необходимо прокладывать отдельный провод, а это, при значительном числе блоки¬ровочных устройств, требует очень много контрольных кабелей. Кроме того, большое количество проводов и контактов, само по себе услож¬няя установку, делает ее менее надежной. В связи с этим было сконс¬труировано более совершенное и надежное телемеханическое устройство

- телеискатель.

К элементам, обеспечивающим работу телеискателя (рисунок 12), относятся: реле искателя KV1; реле блокировки KV; линейный контак¬тор КМ; размыкающий контакт промежуточного реле максимальной защиты KVA; замыкающий контакт промежуточного реле кнопки "Стоп" KVS; за¬мыкающий контакт реле восстановления К1; контакт датчика S, замкну¬тый только в нулевом положении SA. При нормальной работе схемы, когда ни одно из максимальных реле не сработало и замкнуты все кон¬такты путевых выключателей, контакты KVA, KVS, KV и KM замкнуты, катушки линейного контактора КМ и реле блокировки KV получают пита¬ние. При этом подвижной контакт телеискателя SA находится в нулевом положении ( как показано на схеме ), размыкающий контакт КМ разомк¬нут и нижняя часть схемы не работает ( реле времени КТ1 - КТ3 обес¬точены ).

Если, например, сработает какое либо реле защиты ( пусть К5Н ), сразу же получит питание катушка KVA ( на схеме не показана ), ко¬торая разомкнет свой размыкающие контакты. В результате катушка КМ лишается питания и ее замыкающий контакт КМ размыкается, а размыка¬ющий контакт КМ замыкается. Аналогичная картина наблюдается при размыкании какого - либо контакта путевого выключателя. В этом слу¬чае теряет питание катушка блокировочного реле KV и размыкается за¬мыкающий контакт в цепи катушки КМ.

В результате замыкания контакта КМ получает питание катушка КТ1, реле срабатывает и замыкает свои замыкающий контакт КТ1, который замыкает цепь катушки КТ2. Последняя, получив питание, размыкает размыкающий контакт в цепи катушки КТ1 и отключает ее от сети, но сама не теряет питание, так как получает его через контакт КТ1, размыкающийся с выдержкой времени. Кроме того, реле КТ2 замыкает контакты КТ2 и тем самым подготовит к работе реле КТ3 и обеспечит питание первой группы обмоток шаговых двигателей L1M1 и L1M2. Рото¬ры обоих двигателей поворачиваются на один шаг, и подвижной контакт комутатора SA переходит в положение 1.

Если контакт К1Н замкнут, через него получает питание катушка KV1, замыкающий контакт которой шунтирует контакт S, размыкающийся при переходе контакта SA с нулевого в первое положение.

Вернемся теперь к работе реле времени КТ1 - КТ3. Поскольку реле КТ2 отключило катушку КТ1, то с выдержкой времени оно само потеряет питание, но при этом замыкается размыкающий контакт КТ1 в цепи ка¬тушки реле КТ3. Последнее, сработав, подает питание во вторую груп¬пу обмоток шаговых двигателей L2M1 и L2M2. Роторы двигателей пово¬рачиваются на следующий шаг, и подвижной контакт коммутатора пере¬мещается в положение 2. В связи с тем что катушка КТ2 отключилась, вновь замыкается размыкающий контакт КТ2 в цепи КТ1 и схема прихо¬дит в первоначальное положение. Опять срабатывают реле КТ1 и КТ2 и через контакт КТ2 получает питание первая группа обмоток L1M1 и L1M2 и т.д., пока подвижной контакт коммутатора не переместится в положение 5. По принятому выше условию контакт К5Н разомкнут. Поэ¬тому реле KV1 теряет питание и катушки КТ1 - КТ3 обесточиваются. Шаговые двигатели останавливаются. Положение подвижного контакта коммутатора указывает место повреждения. Поскольку одинаковое число шагов сделают двигатели датчика и приемника, то указатель, связан¬ный с последним, покажет номер разомкнутого контакта в цепи управ¬ления.

После устранения неисправности телеискатель вновь начинает рабо¬тать и его подвижной контакт доходит до последнего положения ( на схеме положение 15 ). При восстановлении схемы ( срабатывания реле восстановления и закрытия его замыкающего контакта К1 ) подвижной контакт коммутатора перемещается в нулевое положение и схема иска¬теля опять готова к работе. Датчик искателя находится непосредс¬твенно у механизма, а его приемник - на центральном пульте управле¬ния. Датчик и приемник соединены двумя проводами.

1.4.д. Светофорная сигнализация. Светофорная сигнализация шлюзов может быть различной по количеству светофоров и числу огней в них. На (рисунке 13) приведена одна из возможных схем расстановки свето¬форов для однокамерного шлюза. В пределах камеры вблизи каждых во¬рот устанавливают двузначные выходные светофоры Н13, Н23. Зеленый огонь разрешает выход из камеры, красный запрещает его. Вен камеры, в непосредственной близости от нее, у каждых ворот размещают вход¬ные светофоры Н12, Н22. Кроме того, на каждом бьефе на расстоянии