闸门作为水电站工程的重要组成部分,实现智能化、自动化、数字化已变得十分紧要。随着科学技术的飞速发展,设计和研制一套高可靠性、强抗干扰性能、高控制精度、使用方便的闸门集控系统十分必要和紧迫。在水电站的多种闸门中,其中以快速门的控制要求最高,它是作为水电站水轮机安全的最后一道防线,其作用最重要。因此设计和研究一套稳定可靠、技术先进的快速闸门控制系统非常重要。本文以水电站的快速闸门作为设计与研究的对象,整个闸门控制系统由两部分组成,分为下位机控制系统和上位机监控系统。下位机控制系统的硬件部分,采用了光电绝对编码器、荷重传感器、功率仪表作为数据采集传感器,以S7-200PLC作为处理器,集测量、显示、控制、远传等功能于一体,并能通过和PLC直接相连的文本显示器来显示实时参数(闸门开度、系统荷载、直接荷载等),同时还能用文本显示器来设置系统参数(如电机额定电流、额定功率等)。下位控制系统的软件部分采用PLC编程软件来编程,实现保护及精确控制。整个下位控制系统通过Modbus通信控制模式,大大简化了系统构成。上位监控系统硬件采用工业计算机,软件采用力控组态软件作为开发工具开发闸门监控软件,上位监控系统和下位控制系统也是采用Modbus通信方式,并利用PLC的另一个编程接口,这样充分地使用PLC的接口功能。上位闸门监控系统能够实时显示闸门开度、系统荷载、直接荷载等重要实时参数；闸门提升动态模拟显示功能；声光报警功能；闸门升、降、停实时上位控制功能；系统参数上位设置功能。同时在上位闸门监控系统中融入了激光测距仪高度校正系统,使系统的闸门开度测量精度达到毫米级。本文所设计的智能集控系统已在云南省芒里电站实际运行使用。经现场调试运行,系统对快速闸门的状态数据采集迅速可靠,控制命令下达1秒内闸门即可靠动作,文本显示器显示的闸门实时高度和用DIMETIX公司DLS-B30型激光测距仪测得的实际闸门提升高度对比的误差在±0.02%之内。另外,由于使用了本控制系统零点、上限位保护和定量升降功能,降低了人工操作的不安全性和不准确性,减轻劳动强度,有比较明显的经济效益。现场运行的结果表明本文所设计和研究的闸门集控系统的硬件方案先进,软件运行可靠,控制功能和保护功能良好,精度高,抗干扰能力较好,达到设计目标。