ICS 93.140 P67 DB32 江 苏 省 地 方 标 准 DB32/T 3823—2020 船闸 PLC 控制系统设计规范 Design specification of PLC control system for shiplocks 2020-07-14 发布 江苏省市场监督管理局 2020-08-14 实施 发 布 DB32/T 3823—2020 目 次 目次 ................................................................................. I 前言 ................................................................................. I 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 总则 ............................................................................... 2 4.1 总体要求 ....................................................................... 2 4.2 功能要求 ....................................................................... 2 5 硬件设计 ........................................................................... 2 5.1 一般规定 ....................................................................... 3 5.2 硬件配置 ....................................................................... 3 5.3 变频器 ......................................................................... 3 5.4 水位计 ......................................................................... 3 5.5 限位开关 ....................................................................... 3 5.6 通航信号灯 ..................................................................... 4 5.7 通讯光纤、控制电缆 ............................................................. 4 5.8 电气控制柜 ..................................................................... 4 6 软件设计 ........................................................................... 4 6.1 一般规定 ....................................................................... 4 6.2 过闸流程 ....................................................................... 4 6.3 程序设计 ....................................................................... 6 7 控制网络 ........................................................................... 6 附录 A （规范性附录） 硬件模块配置原则 ................................................ 7 附录 B （资料性附录） 数据库表结构 .................................................... 9 附录 C （规范性附录） 程序变量名命名规则及点位配置原则 ............................... 14 附录 D （资料性附录） 程序主要变量名 ................................................. 15 附录 E （资料性附录） 常见控制网络拓扑结构 ........................................... 31 I DB32/T 3823—2020 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由江苏省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位：中设设计集团股份有限公司、京杭运河江苏省交通运输厅苏北航务管理处。 本标准主要起草人：高杰、余向阳、马洪亮、牛恩斌、朱岱明、刘轰、东培华、袁媛、颜廷雪、曲 红玲。 I DB32/T 3823—2020 船闸 PLC 控制系统设计规范 1 范围 本标准规定了船闸PLC控制系统硬件、软件、控制网络的设计要求与内容。 本标准适用于交通船闸PLC控制系统设计、维护工作，其他船闸可参考本标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 4208 外壳防护等级（IP代码） GB/T 5023 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆 GB/T 9771 通信用单模光纤 GB/T 22239 信息安全技术 信息系统安全等级保护基本要求 GB/T 25070 信息安全技术 信息系统安全等级安全设计技术要求 JTJ 310 船闸电气设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 船闸PLC控制系统 PLC control system for shiplocks 一种用于船闸运行环境的数字式操作电子系统。用可编程的存储器作面向用户指令的内部寄存器， 完成船闸特定的运行功能，如逻辑、顺序、定时、计数、运算等，通过数字或模拟的输入/输出，控制 船闸闸门、阀门启闭等过程。 3.2 程序控制模式 procedural control mode 船闸闸门（阀门）主要依靠PLC控制系统按照过闸流程实现自动循环运行（开闸与关闸需人工确认）。 3.3 分散控制模式 dispersed control mode 船闸闸门（阀门）依靠人工确认实现手动单步操作运行。 1 DB32/T 3823—2020 3.4 集中操作模式 concentrated operating mode 对船闸上、下游闸门（阀门）进行远程集中控制。 3.5 现地操作模式 local operating mode 仅对本闸首闸门（阀门）进行控制。 3.6 套闸通航模式 sluice navigation mode 船闸上、下游闸门（阀门）依次循环启闭的运行模式。 3.7 通闸通航模式 open navigation mode 船闸上、下游闸门（阀门）同时保持完全开启状态下的运行模式。 3.8 船闸控制网络 shiplock control network 用于传输船闸运行控制信号的网络。 4 总则 4.1 总体要求 4.1.1 硬件应可靠耐用，软件宜基于成熟平台进行开发。 4.1.2 PLC 控制系统的模块、底板、现场设备、软件功能等应具备一定的可扩展性。 4.1.3 网络架构应具有开放性。 4.1.4 主要硬件及现场设备应具备通用性。 4.1.5 PLC 控制系统设计应积极引进及应用新技术、新材料和新设备。 4.1.6 PLC 控制系统投入运行前应进行功能性验证测试。 4.2 功能要求 4.2.1 PLC 控制系统应具备程序控制与分散控制、集中操作与分散操作等模式。有平水位的船闸应具 备套闸通航与通闸通航等模式。 4.2.2 PLC 控制系统除应满足过闸流程的要求外，还应具有 JTJ 310 规定的互锁、容错、检测、自诊 断与应急处理等功能。 5 硬件设计 2 DB32/T 3823—2020 5.1 一般规定 5.1.1 核心控制器应选用市场先进可靠产品及型号。 5.1.2 关键硬件单元或部件应冗余配置。条件允许时宜配备一定的备品备件。 5.1.3 硬件布置应满足方便养护和维修的要求。 5.1.4 输入、输出模块应优先考虑采用直流 24V 电压供电。 5.1.5 现场设备外壳防护等级应达到 IP65 及以上。 5.2 硬件配置 5.2.1 PLC 控制系统硬件一般包括底板、电源模块、CPU 模块、通讯模块、光纤模块、离散量输入模 块、离散量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块等，应根据实际功能需求合理配置相应模块。 各功能模块的配置原则参见附录 A。 5.2.2 应根据船闸控制对象合理确定各功能模块输入、输出点数，并预留不低于 10%的可扩展容量。 5.2.3 模块驱动能力应满足外部负载的要求，并带有隔离功能。 5.2.4 供电电源应与动力电源完全隔离，并具有防浪涌保护功能。供电电源应进行精密净化稳压，经 在线式 UPS 输入。PLC 控制系统应单独接地，接地电阻应小于 1Ω。 5.2.5 多线多梯级流域船闸或统一管理的区域船闸 PLC 控制系统硬件配置应相对统一，核心控制器宜 选用同类型产品。 5.3 变频器 5.3.1 变频器功率应在现场驱动电机