高伟中,孟飞锋

(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司, 浙江 杭州 310005)

闸门是水电站、大坝、泵站的关键运行设施，闸门的形式多样，有直线门、弧门、升卧门、人字门等，传动方式有卷扬机式、液压式，所以运算、控制逻辑复杂多样.通常闸门控制系统由现地控制单元，远方集控PLC等组成.开度仪安装在现地控制箱内，负责采集闸门的传感器信号，并进行开度换算，是闸门控制系统的核心控制装置.MCS-06闸门开度仪正是为适应以上需求而开发的新一代通用闸门开度仪.

MCS-06闸门开度仪采用SSI接口和绝对值传感器(光电式编码器)通讯，闸门运动通过耦合器带动传感器旋转，即可输出与闸位相对应的格雷码编码信号，量程分辨率最高可达8 192(13位)x4096转(12位)，具有结构合理，安装简便、抗干扰能力强，分辨率高，量程大，寿命长，集检测与A/D转换为一体，有掉电后信号跟踪记忆功能.

1 硬件设计

开度仪由主板、显示板、继电器板、电源、接口板等组成.采用NXP的LPC2119 CPU为主运算单元：LPC2119是采用ARM7内核的32位CPU，片内集成了16 K RAM和128 K FLASH，还有看门狗，串口，CAN，I2C接口等资源，最大工作频率可达60 M，工作温度为-40℃～85℃.单芯片就可以具备开度仪所需的绝大多数接口，可有效地减少外围芯片，提高系统可靠性.非常适合工业现场使用.

开度仪在设计过程中贯穿“简洁至上”原则[1].仪器按电磁兼容(EMC)设计[2]，采用全金属外壳、主板采用4层电路板，中间层为大面积的接地层和电源层，电源层边框小于接地层5 mm[3].CPU的主频在满足运算需求的前提……