1 引言
引黄涵闸的流量测量对于灌区的清淤、水量调度以及水费的征收有着十分重要的意义，因此黄河下游各个引黄闸都有测流系统，但大多是手动在现场操作，然后通过人工计算流量。本设计利用西门子的PLC实现自动控制并在上位机上自动计算流量。
2 测流系统的构成
自动化测流控制系统主要包括以下设备:缆道、缆道电机、测流铅鱼、PLC控制系统以及测流视频系统等。测流房牵引机构和测流铅鱼如图1所示，系统结构如图2所示。
图1 测流房牵引机构和测流铅鱼
图2 系统结构图
3 测流系统设计
3.1 信号的获取
(1) 行程脉冲信号
主要是用来检测测流铅鱼的水平和垂直运行距离，通过此距离来计算河面宽度和水深，方法是在牵引铅鱼的钢丝绳缆道电机传动轴上安装水平和垂直旋转编码器，通过计数编码器脉冲达到测量距离的目的。
(2) 水面水底信号和流速信号
水面水底信号和流速信号的测量有一定的技巧。此信号通过测流铅鱼获取，铅鱼底部安装触底托板，铅鱼从空中触及水面和河底后都会发出脉冲信号。铅鱼头部安装测速仪，铅鱼到达水中后，测速仪转动，发出脉冲信号。而测流铅鱼是随钢丝绳缆道一起运动的，为了获得信号而又不拖信号电缆，采用了如下方法:在铅鱼垂直钢丝绳缆道上捆绑两节干电池，正极信号接至钢丝绳缆道，串接点接至铅鱼，通过铅鱼脉冲开关进入水中。PLC连接此信号时，一根从水中引出，一根从电机底座(钢丝绳缆道连接电机底座)引出，两根信号正反接可分别获得流速和水面水底信号。由于两个信号来自于一根信号线，只是通过正负来区分，为了能接入PLC，通过光耦进行了信号转换和隔离，光耦输出端接到PLC的COM端和信号端，如图3所示。
图3 信号连接图
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