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      基于PLC的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)研究

      2019-10-21 09:33:19林建民
      科技風 2019年17期
      關(guān)鍵詞:監(jiān)控系統(tǒng)

      林建民

      摘 要:本文自主設(shè)計了一款基于PLC的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng),包括對硬件、軟件和關(guān)鍵部分的設(shè)計。該船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)能將采集到的數(shù)據(jù)實施系數(shù)并存儲起來,還能對故障進行檢測和排除,能提高工作人員的效率和電站監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性,本系統(tǒng)設(shè)計基本滿足船舶電站監(jiān)控設(shè)計要求。

      關(guān)鍵詞:船舶電站;監(jiān)控系統(tǒng);PLC

      為了提高船舶電站的穩(wěn)定性及工作效率,本文自行設(shè)計了一款基于PLC的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng),能有效改善船舶電站的工作效率并提高運行可靠性,對推廣PLC技術(shù)在船舶上的運用具有重要意義。

      1 船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

      本文以440V和60Hz的船舶電站為例展開討論。為了滿足船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)需求,本文首先建立了該系統(tǒng)的整體框架。該系統(tǒng)包括設(shè)備層、監(jiān)控層和網(wǎng)絡(luò)層。設(shè)備層主要包括柴油發(fā)電機及其調(diào)速器、參數(shù)檢測傳感器、自動并車裝置和頻率調(diào)整和功率分配裝置等;監(jiān)控層主要包括PLC、控制計算機、報警裝置和運行界面等;網(wǎng)絡(luò)層主要包括,網(wǎng)絡(luò)線路、計算機和各種電子元器件等。本系統(tǒng)中選擇的PLC是由日本三菱公司生產(chǎn)型號為FX2N的PLC,主要對數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)控,當發(fā)動機啟動、停機、調(diào)速和并聯(lián)運行和機組出現(xiàn)故障時,進行故障分析和排除。PLC和計算機通過RS-485串口進行通信。監(jiān)控主站和各個分站通過MCGS軟件來進行通信。

      2 基于PLC的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

      2.1 硬件設(shè)計

      從圖1的整體結(jié)構(gòu)可知,該系統(tǒng)的硬件部分包括控制計算機、3臺柴油發(fā)電機、報警裝置、自動并車裝置、頻率調(diào)整和功率分配裝置等。其中1號發(fā)電機和2號發(fā)電機發(fā)揮常規(guī)功能,3號發(fā)電機用做備用??刂朴嬎銠C采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和觸屏技術(shù),可以通過觸摸屏對計算機直接控制。在界面顯示上,PLC能將船舶電站的實際運行情況通過數(shù)字模擬的形式,生動形象的顯示出來,以便工作人員觀察和記錄。選用的型號為FX2N的PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊、處理效率高、穩(wěn)定性好以及維護方便等優(yōu)點。在通信接口方面,采用多種組合方式進行各種不同通信方式上的相互轉(zhuǎn)換,包括USB和Modbus等通信接口,具有非常強的適應(yīng)性和靈活性。

      2.2 軟件設(shè)計

      PLC監(jiān)控軟件設(shè)計應(yīng)以控制和實時監(jiān)測各個設(shè)備參數(shù)為中心,同時具有功能完善、操作方便等特點,軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

      2.3 關(guān)鍵部分設(shè)計

      (1)監(jiān)控系統(tǒng)配置框架。船舶上的用電設(shè)備所處的環(huán)境比內(nèi)陸用電設(shè)備要惡劣,因此對其要求也更加苛刻,船舶電站和PLC連接框圖如圖2所示。

      (2)監(jiān)控子程序。子監(jiān)控程序包括對電壓、電流、頻率和功能等監(jiān)控,以及對發(fā)電機壓力、功率、轉(zhuǎn)速和溫度等進行監(jiān)控。

      (3)繪制實時監(jiān)控數(shù)據(jù)走勢圖。在界面上將監(jiān)控數(shù)據(jù)隨時間變化的趨勢用二維圖形式表現(xiàn)出來,并將其進行存儲,方便以后進行分析和計算。

      3 結(jié)論

      本文自行設(shè)計了一款基于 PLC 的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng),其能滿足船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)的基本性能要求,可對電站進行實時監(jiān)控和重要數(shù)據(jù)的顯示和存儲,還能對故障進行排查和處理,具有較強的適應(yīng)性和自我診斷功能,能有效地提高操作人員的工作效率,因此值得推廣與應(yīng)用。

      參考文獻:

      [1]劉世濤.基于PLC的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].機電技術(shù),2018(06):86-88.

      [2]蔣曉峰,施偉鋒.船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計[J].測控技術(shù),2010,29(11):85-89.

      [3]葉繼英.基于PLC的船舶電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].科技信息,2010(10):137-138.

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