1
ZCSC100A系列闸门控制器技术与使用说明书
珠海容成自动化设备有限公司二○一六年十月本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料
2
目录1.概述...............................................................................................................................................41.1用途.....................................................................................................................................41.2使用环境.............................................................................................................................41.3技术特点.............................................................................................................................41.4符合规范..............................................................................................................................52.主要技术数据...............................................................................................................................52.1电气参数.............................................................................................................................52.2通信端口.............................................................................................................................52.2.1串口通信接口.......................................................................................................52.2.2GPRS通信接口........................................................................................................62.2.装置容量...........................................................................................................................62.3绝缘性能.............................................................................................................................6
2.3.1绝缘电阻..................................................................................................................62.3.2介质强度..................................................................................................................62.4冲击电压..............................................................................................................................62.5耐湿热性能..........................................................................................................................72.6抗电磁干扰性能..................................................................................................................72.6.1高频干扰.................................................................................................................72.6.2静电放电干扰.........................................................................................................72.6.3快速瞬变干扰.........................................................................................................72.7机械性能..............................................................................................................................72.7.1振动..........................................................................................................................72.7.2冲击..........................................................................................................................72.7.3碰撞..........................................................................................................................72.8环境条件..............................................................................................................................82.9重量......................................................................................................................................8
3.系统功能说明.................................................................................................................................83.1系统拓扑图..........................................................................................................................83.2ZCSC100A外观图尺寸图及其说明...................................................................................93.3接线说明.............................................................................................................................103.4操作说明............................................................................................................................133.4.1触摸屏主界面.........................................................................................................133.4.2参数设置界面..........................................................................................................133.4.3控制主界面.............................................................................................................153.4.4设置开度控制参数.................................................................................................163.4.5设置水位测量参数..................................................................................................173.4.6设置流量计量参数.................................................................................................184、闸门监控后台控制系统.............................................................................................................194.1用户登录界面.....................................................................................................................194.2系统管理.............................................................................................................................20
4.2.1操作管理员..............................................................................................................204.2.2通讯管理..................................................................................................................204.3事件查询.............................................................................................................................214.3.1实时事件..................................................................................................................214.3.1历史事件..................................................................................................................224.4数据查询.............................................................................................................................234.4.1实时数据..................................................................................................................234.4.2历史数据..................................................................................................................234.5参数设置.............................................................................................................................245.运行维护......................................................................................................................................25
3
5.1设置的投运........................................................................................................................255.2故障处理............................................................................................................................25
4
1.概述ZCSC100A系列闸门控制器（以下简称ZCSC100A）是高度集成的新一代智能闸门控制装置，用于实现对水电站、水库、灌溉现场的闸门、水位、流量、视频等的信息收集，控制、并集中送往当地后台或远方监控后台系统，实现当地或远程控制。ZCSC100A可实现多种通讯介质（GPRS、RS485等）同上位机通讯，完成上位机系统对整个现场的监控。1.1用途
ZCSC100A可完全取代常规的利用PLC控制柜来控制水利闸门，用户仅需通过触摸屏配置常用参数即可。不再需要现场繁琐的PLC编程工作。具有操作易、成本低的主要特点。ZCSC100A支持市电供电、光伏供电，可广泛应用与于水利、灌溉等野外环境应用。配合本公司上位机监控系统，可实现水电站、水库闸门自动化控制；灌区用水管理、用水结算、用水收费等功能。1.2使用环境?环境温度：-25℃~+55℃，24小时内平均温度不超过+35℃；?贮存温度：-25℃~+80℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，
温度恢复后，装置能正常工作；?相对湿度：不超过85%；?大气压力：80kPa~110kPa；?使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施。1.3技术特点本装置具有以下技术特点：?采用先进的工业级32位单片机，功能强大，性能稳定；?高电磁兼容性设计，符合国际相关标准，具有良好的抗干扰能力；?采用表面贴装技术，电路整板高度集成，避免了插接所带来的通讯故障；?具有GPRS接口，RS485接口；
?标准配置4组0-10V4-20mA接口，可扩张到16路输入，16路开关量输入/输出；?通信端口电气高度隔离，一个端口故障甚至烧毁，不影响其他端口；?界面简洁友好，具有参数配置，数据查看等功能；
5
?支持标准MODBUS协议，可定制各种协议；?造型美观，组屏方便。1.4符合规范ZCSC100A符合下列各种标准、规范。GB998低压电器基本实验方法GB4026电气设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的规则GB4720低压电器电控设备GB2900.1-48电工名词术语GB1479低压电器基本标准GB7261－1987继电器及继电保护装置基本试验方法
GB3453数据通信基本型控制规程GB9813-2000微型计算机通用规范GB2887-2000计算机场地技术规范IEEE802.3网络技术标准GB23128操作系统标准SL75-94水闸技术管理规范SL170-96水闸工程管理设计规范JB/T5234GB720工业控制计算机系统验收大纲IEC国际电工学会标准相关的GB、IEC、IEEE、ISO、ANSI、DIN、JH、JIE标准、产品质量法,在执行中如有新标准则按新标准执行；当各标准不一致时，以标准高者和最新版本为准。2.主要技术数据2.1电气参数
额定电源：直流12-36V交流220v47Hz～60Hz(可选项)功率损耗：＜5W2.2通信端口2.2.1串口通信接口?路数：1～4路?通信方式：RS232/RS485/422?通信速率：在不超过19200bps情况下，可根据标准选择
6
?通信介质：屏蔽双绞电缆?支持协议：各种串行通信规约2.2.2GPRS通信接口?路数：1～2路（可配置）?通信速率：可根据标准选择?支持协议：MODBUS通信规约2.2.装置容量接入点数≤255个其中?开关量≤1024个?模拟量≤1024个
?转发≤3路，特殊需要可定制?单路转发数据容量：根据需要自定义，通常≤2048点2.3绝缘性能2.3.1绝缘电阻?在正常试验大气条件下，用500V兆欧表测量所有输入电源线对机箱外壳的绝缘电阻均大于5MΩ；用250V兆欧表测量所有信号输入输出端子对机箱外壳的绝缘电阻均大于5MΩ。?在湿热条件（温度+40℃±2℃，相对湿度（93±3）%）下，用500V兆欧表测量所有输入电源线对机箱外壳的绝缘电阻均大于1MΩ；用250V兆欧表测量所有信号输入输出端子对机箱外壳的绝缘电阻均大于1MΩ。2.3.2介质强度
在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿和闪络现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时，其余回路等电位互联接地。2.4冲击电压在正常试验大气条件下，装置的交、直流电源输入回路能承受（1.2/50）μs的标准雷电波的短时电压冲击。开路试验电压取5kV，试验后装置无绝缘损坏。
7
2.5耐湿热性能能承受GB/T13729-1992中4.7规定的湿热试验。试验温度+40℃±2℃，相对湿度90％～95％，试验时间为48h，在试验过程的最后1h～2h，按4.7.1b）的规定，用相应电压等级的兆欧表测量绝缘电阻，测量所有输入电源线、所有输入、输出信号端子对机箱外壳的绝缘电阻，不小于1.5MΩ，测量时间不小于5s。2.6抗电磁干扰性能2.6.1高频干扰
按GB/T13729-1992中3.8的规定，在正常试验大气条件下，装置处于正常工作状态时，在交流电源回路，施加输入频率为1MHz±0.1MHz的干扰信号（信号为衰减振荡波，包络线在3～6周期后衰减到峰值的50％，干扰信号的重复率400次／s），取共模2.5kV，串模1kV，装置能正常工作。2.6.2静电放电干扰能承受GB/T15153.1-1998表13中规定的严酷等级为III级，即接触放电试验电压为6kV的静电放电电压。在正常工作条件下，在操作人员可接触到的外壳和操作点上，施加静电放电电压，正负极性放电各10次，每次放电间隔不小于1s，装置能正常工作，但在试验期间允许出现指示器给出的暂时错误信息。2.6.3快速瞬变干扰按GB/T15153.1-1998表12中规定的严酷等级为3级，对装置施加快速瞬变脉冲群干扰电压为2.0kV(p)，能正常工作，但在试验期间允许出现指示器给出的暂时错
误信息。2.7机械性能2.7.1振动能承受IEC60255-21-1：1988中的严酷等级为I级的振动耐久能力试验和振动响应能力试验。2.7.2冲击能承受GB/T14537－1993中的严酷等级为I级的冲击耐久试验和冲击响应试验。2.7.3碰撞
能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级的碰撞试验。
8
2.8环境条件?环境温度：工作：-25℃～+50℃,24h内平均温度不超过35℃。贮存：.25℃～+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置能正常工作。?相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，且该月的月平均最低温度25℃且表面无凝露。最高温度为+40℃时,平均最大相对湿度不超过50%。?大气压力：80～110kPa（相对海拔高度2km以下）。2.9重量
总重量〈=1.5kg。3.系统功能说明3.1系统拓扑图
9
3.2ZCSC100A外观图尺寸图及其说明
?电源：通电时灯亮，通信时闪烁?状态：灯亮表明有故障，编码器错误或过载?开闸：长按闸门开启?关闸:长按闸门关闭?远程控制：开关打到远程控制，为上位机系统控制，开闸/关闸按钮失效?本地控制：开关打到现地控制，为开闸/关闸按钮控制，上位机系统不能控制，但可远程读取系统数据?紧急停止：发生故障时，按下停止控制器动作
10
3.3接线说明
4J6接线方式：J6-1接太阳能板正极+J6-2接太阳能板正极-J6-3接蓄电池负极-J6-4接蓄电池正极+J6-5接电机继电器板正极-J6-6接电机继电器板正极正极+J19接线方式：J19-1接继电器板启动节点J19-2接继电器板正转/反转节点J19-3接继电器板正电源
J13接线方式：J13-1编码器正极（VCC5V输出）J13-2接编码器A相输入（NPN输入）J13-3接编码器B相输入（NPN输入）J13-4接上限位输入信号（NPN输入）J13-5接下限位输入信号（NPN输入）J13-6编码器0V（0V）J3接线方式：双路RS485通信口J3-1A路RS485D-J3-2A路RS485D+J3-3接地J3-1B路RS485D-J3-2B路RS485D+
11
J11接线方式：连接水位计J11-1接水位计0VJ11-2接水位计4-20mA输出J11-3接水位计VCC（系统输出13.5V）J9接线方式：4-20mA输入J9-10VJ9-24-20mA输出J9-3VCC（系统输出13.5V）J1接线方式：4-20mA输入J1-10VJ1-24-20mA输出J1-3VCC（系统输出13.5V）
J12接线方式：4-20mA输入J11-10VJ11-24-20mA输出J11-3VCC（系统输出13.5V）J20接线方式：面板指示灯J20-1NC不连接J20-2电源指示灯1脚J20-3接状态指示灯1脚J20-12接电源2脚、状态指示灯2脚J14接线方式：面板按键J14-1接面板按键的C接点J14-2接面板按键关闸NO接点
J14-3接面板按键开闸NO接点J14-4接面板按键的本地控制/远程控制NO接点J14-5接面板按键的紧急开关NO接点J21接线方式：直接连接液晶触摸屏J23接线方式：连接摄像头J23-1接摄像头VCC（5V/13.5V可选）J23-2接摄像头的RXDJ23-3接摄像头的TXDJ23-4接摄像头0V
12
电机继电器板接线说明J2接线方式：J2连接DC直流电机J2-1接电机正极J2-2接电机负极J3接线方式：J3连接主控制板J6J2-1接主控板J6-6J2-2接主控板J6-5J4接线方式：J4连接主控制板J19J4-1连接主板J19-3J4-2连接主板J19-2J4-3连接主板J19-1
13
3.4操作说明3.4.1触摸屏主界面
?参数设置：点击进入参数设置?进入主界面：点击进入控制主界面3.4.2参数设置界面
14
?当前闸门位置：实时显示当前闸门位置，单位mm?上游液位高度：实时显示当前液位高度，单位mm?下游液位高度：实时显示上游液位高度，单位mm?当前流量：实时显示当前的流量，单位m3/h?累计流量：显示历史累计流量，单位m3?闸门开度设定：显示闸门开度大小，单位mm?太阳能板电压：显示天阳能电池板的当前电压，单位V
?蓄电池充电电流：显示太阳能电池给蓄电池充电电流，单位A?太阳能板发电功率：显示太阳能电池充电功率，单位W?蓄电池电压：显示蓄电池当前电压值，单位V?电机工作电流：实时显示当前电机电流值，单位A?控制器温度：显示控制器当前温度，单位℃?过载电流：显示设定好的电机过载电流，单位A?剩余电量：显示剩余电量，单位W
?机器ID:输入该机器的设备ID号，取值1-255。该值对应上位机系统设备ID。
15
?返回上一层：点击返回上一层菜单3.4.3控制主界面
?设置电机闸门参数：点击弹出新菜单设置电机闸门参数?设置水位渠道参数：点击弹出新菜单设置水位渠道参数?设置能源管理参数：点击弹出新菜单设置能源管理参数?远程控制：点击将系统设置为远程控制?返回上一层：点击返回上一层菜单
16
3.4.4设置开度控制参数
?电机额定电压：设置当前使用电机的额定工作电压。单位：V。?电机额定电流：设置当前使用电机的额定工作电流。单位：A。?电机过载电流：设置电机过载保护电流。单位：A。取值范围：0-5A。实际以开闸时工作电流的1.5倍-2倍之间设置。说明：电机工作过程因电机堵转、闸门卡死等因素会造成电机工作电流过大从而损坏电机或传动机构，设置该参数可以对电机、传动机构起到保护作用。当电机工作电流超过该设置电流时间超过1秒左右，系统停止驱动电机，同时红色状态灯常亮，?编码器轮毂周长：设置拉线增量式编码器轮毂周长，单位mm?开度编码器分辨率：设置拉线增量式编码器转动一圈脉冲数，单位P/R
?闸门零点设置：该按钮按下将闸门当前位设置为零点?闸门总高：输入闸门实际总高度，单位mm?闸门宽度：输入闸门实际宽度，单位mm?当前电机电流：显示电机工作时的实际电流，单位A?开闸速度：输入升降机构的实际速度，默认值为5，单位mm/s?关闸速度：输入升降机构的实际速度，默认值为5，单位mm/s
17
?闸门开度：输入闸门开度大小，单位mm，输入开度值后，按启动按钮，闸门自动开到该位置后停止。?启动：根据设置的闸门开度与闸门位置进行比较，进行开闸与关闸的动作。?返回上一层：点击返回上一层菜单3.4.5设置水位测量参数
?上游水位高度：显示上游水位高度，单位mm?下游水位高度：显上下游水位高度，单位mm?渠道高：输入渠道实际高度，单位mm?上流水位系数：根据实际情况，通过公式计算出来的值。?下流水位系数：根据实际情况，通过公式计算出来的值。?闸门位置：闸门当前位置，单位mm?标定液位最大值：输入液位最大值，默认4000。
?标定液位计量程：输入液位计的有效量程，单位mm?标定液位计最低值：输入液位计最低时测量值，默认816。该数值填写闸门关闭时的磁浮子在测井最低位液位的测量值，实际上是无流量时
18
测井液位。?返回上一层：点击返回上一层菜单3.4.6设置流量计量参数
?当前流量：显示计算当前流量值，单位m3/h?累计流量：显示历史计算流量值，单位m3/h?渠道高：输入渠道实际高度，单位mm?流量计算系数：根据实际情况，通过公式计算出来的值。?闸门位置：闸门当前位置，单位mm?标定液位最大值：输入液位最大值，默认4000。?标定液位计量程：输入液位计的有效量程，单位mm
?标定液位计最低值：输入液位计最低时测量值，默认816。该数值填写闸门关闭时的磁浮子在测井最低位液位的测量值，实际上是无流量时测井液位。?返回上一层：点击返回上一层菜单
19
4、闸门监控后台控制系统
4.1用户登录界面
20
4.2系统管理4.2.1操作管理员
1用电单位：添加、删除、修改用户组2用户管理：添加、删除、修改用户的角色和管理的设备3角色分配：添加、删除、修改角色，设置角色的系统操作权限4权限种类：添加、删除、修改系统权限4.2.2通讯管理
?设备的通讯管理,右键可以增加、编辑、删除通讯设备,也可以查看通讯源码和暂停通道运行.?查看通讯源码:查看数据的收发状况
21
?暂停通道运行:暂停数据的发送4.3事件查询4.3.1实时事件
?显示当前的报警信息?事件类型：只显示选择事件类型的事件1报警确认：确认当前报警2全部确认：确认当前所以报警3报警清除：清除报警信息4打印：打印当前报警信息5退出：退出页面
22
4.3.1历史事件?事件类型：只显示选择事件类型的事件1时间：选择那个时间（选择起始时间和结束时间、从昨天起、从上周起、从上月起）到时现在的报警
2设备：选择设备
3降序：选择降序显示4确认人：选择事件的确认人5起始时间：选择起始时间（时间选项选择了“选择起始时间和结束时间”才可以选择）6结束时间：选择结束时间（时间选项选择了“选择起始时间和结束时间”才可以选择）7查询：查询事件信息8保存：将查询的信息保存到电脑9打印：将查询的信息打印出来
23
10确认：确认选择11退出：退出页面4.4数据查询4.4.1实时数据
?实时值：1变量实时值：选择要查看的设备，就可以看到设备的每一个变量的实时数据。2通道设备状态：查看每一个设备的通信状态。?实时曲线查看设备的每一个变量实时变量的实时曲线（5S采集一次）。4.4.2历史数据
?历史值1查询：选择要查询的变量，设置好步长并选择好要查询的时间段，点击查询就可以查询到这个时间段变量的变化值。2导出：将查询的变量史历值以Excel表格形式保存到电脑。?历史曲线
24
1保存模板：将选定好的变量保存成模板，方便下次查询2选项：设置显示曲线的颜色和上限、下限3管理：修改模板、删除模板、删除数据4开始时间：选择要查询历史数据的开始时间5结束时间：选择要查询历史数据的结束时间6自适应：选中就可以修改上限、下限7查询：查询选择的变量的历史曲线83D：以3D模式来显示9曲线：以曲线方式显示10棒图：以圆柱形方式显示11饼图：以圆饼图方式显示4.5参数设置
在主界面点击要设置的设备，进入以下画面
25
?编码器故障:编码器状态,正常显示绿色,异常显示红色?电机过载故障:电机过载状态,正常显示绿色,异常显示红色?顶部限位:顶部行程开关状态,没动作显示绿色,动作显示红色?底部限位:底部行程开关状态,没动作显示绿色,动作显示红色?远程控制:远程控制状态,允许显示绿色,不允许显示红色?本地控制:本地控制状态,允许显示绿色,不允许显示红色其中,清零按键,是把累计流量清零.其它参数设置请参考3.4.2-3.4.6.5.运行维护5.1设置的投运
?根据3.4说明设置相关参数；?连接好所需的通讯电缆，电源电缆；?接通电源，电源指示灯亮，通信指示灯闪烁；?按闸门开/观闸按钮，检查闸门启动是否正常；5.2故障处理若因设备故障导致不能运行或无法通信，则联系供货商调换或维修。
珠海容成自动化设备有限公司地址：珠海市华宇路601号三栋三楼邮编：519000电话：（86）756630995718688162779传真：（86）7568589060电子信箱：wjt@zhrongcheng.com网址：Http://www.zhrongcheng.com
|
|
