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案例详细
标题PLC在中小型船舶主机遥控系统中的应用
技术领域
行业
简介介绍可编程逻辑控制器的功能和优势;重点介绍可编程控制器在中小型船舶主机遥控系统应用的程序设计,并编写了工作流程图,分别对各个模块单元进行说明。最后给出几点体会。
内容

 

引言
  
目前国内外大型船舶的自动化程度比较高,技术上基本采用了当前最新的计算机网络监控与控制技术,真正实现了无人机舱。但由于结构复杂其初始投资较高,故在小型船舶上推广应用还有一定的难度。同时大多数船主机遥控装置是使用自行研制的专用控制装置, 存在着可靠性差,通用性弱, 可靠性差等质量问题。可编程控制器(PLC)是现代工业控制的三大支柱之一,具有可靠性高,耗能低,抗干扰能力强,控制精确及系统功能可拓展性强等特点,我们可以结合中小型船舶主机遥控系统的特点,根据船舶机舱条件,充分发挥PLC的优越性,使系统更广泛地适用于各种类型的船舶,形成中小型船舶通用集控室系统。

PLC的主要功能及较之继电器系统的优势

目前较为先进的PLC 都具有质量可靠、性能良好、使用方便、易于组装的特点。用户也无需专门的编程技术, 只需绘制简单的逻辑图或梯形图就可以完成复杂系统的控制。固化在PLC内部的实时软件可以实现掉电保护、逻辑运算、自动翻译程序等。开发软件运行于PC 机中, 包括图形的编辑、编译、下载和仿真等, 采用全中文界面、屏幕编辑、支持鼠标和键盘操作;包含大量逻辑元件的元件库的使用,使得复杂的系统编程被简单易懂的梯形图所代替。梯形图的操作过程如图一所示。

5退出

4仿真

3下载

2编译

1 编辑



   在传统的船舶电器设计中,进行控制检测主要采用的是继电器系统,现在我们在主机遥控系统和监视两个主要系统中使用可编程控制器,系统的价格和继电器的系统价格相当,而且随着控制环节的增大,检测点数量的增加,前者在可靠性,抗干扰能力等方面都是继电器系统不可比拟的,充分体现了PLC在性价比方面的绝对优势。而且继电器逻辑控制系统的硬件一旦安装完成,更改控制方案十分困难,环境适应性差,此外,这种控制系统有大量的活动触点和元器件,根据可靠性原理将造成系统的故障。PLC采用软界限的方式实现控制功能,它可适应控制检测的更改更新,通过在线或离线的编程,便可以方便的实现所需的控制要求。PLC具有的运算速度快、存储容量大、体积小、质量轻、功能强等优点也在可编程控制器上得到体现,系统性能远远高于继电器控制系统。

  可编程控制器的程序设计

PLC的程序设计过程,大致可分为一下步骤:

应用系统的整体设计   PLC相关设备选型      编程和程序调试       系统安装和现场调试       系统试运行       资料编写和投运

主机遥控系统包括控制部分和执行部分。控制部分完成遥控系统的信号传递,、判断,、运算和控制; 执行部分主要解决遥控系统的执行动作。两部分通过电气转换器连接起来,我们可以选定性能、功能合适的PLC作控制单元,来完成控制部分的所有功能。从驾驶室(或集控室) 遥控操纵器发出的各种车令信号(正车、倒车、停车、刹车及主机转速设定信号) 以及主机机旁各传感器发出的工作状态信号(燃油切断、盘车机合上、主起动阀开、烟囱盖合上、滑油温度低、测速探头等) 全部输入PLC系统,PLC判断、运算、发出P ID 调节信号来控制电/气转换器, 从而完成主机的遥控。 其操作原理图如下:

PLC

 

驾控台

集控台

P/I

执行部分

主机

电磁阀

各压力,温度继电器

测速探头

空气

 

 

 

 

 

 

 我们以1250吨内河油船的主机遥控系统为例,其要求的技术指标除满足现行规范要求外,还应达到一下要求:

(1)       电控气操;适用于我国内河及沿海中小型船舶带齿轮箱间接换向中,高速柴油机组。主功率1000Kw,操纵距离80米;

(2)       无级调速:范围从0.41.03额定转速;精确度小于额定转速的4%;

(3)       全速换向时间不大于15秒;

(4)       程序换向:按逻辑程序动作,由PLC自动实现“降速快