船舶輔助機械自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析

柯洋洋 泉州海洋職業(yè)學(xué)院

在工業(yè)化水平不斷提升的過程中，促進船舶輔助機械自動化控制的進一步發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。在海上行駛時，船舶輔助機械本身具有重要作用，能夠為船舶提供必要服務(wù)，并且可以確保船舶能夠正常安全行駛。為了提高船舶輔助機械的自動化控制水平，需要對PLC技術(shù)進行充分應(yīng)用，在PLC技術(shù)應(yīng)用過程中可以對PLC程序進行編寫，同時對變頻器的參數(shù)進行合理確定。這樣能夠設(shè)計出變頻控制系統(tǒng)，提高船舶輔助機械自動化控制效果，保證船舶處于正常穩(wěn)定運行狀態(tài)。

1.PLC概述

PLC技術(shù)指的是可編程序控制器。在工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程中對PLC控制設(shè)備的應(yīng)用比較普遍，在PLC控制設(shè)備應(yīng)用過程中，其內(nèi)部能夠存儲相應(yīng)的指令，用戶可以根據(jù)自身的需求完成程序編制過程，可以設(shè)置控制功能，保證控制系統(tǒng)與生產(chǎn)需求之間相適應(yīng)，能夠有效替代繼電器系統(tǒng)。在PLC應(yīng)用過程中，可以將其作為數(shù)字電子儀器進行應(yīng)用，能夠?qū)Χ喾N特殊性功能進行存儲，可以對機械設(shè)備以及工業(yè)生產(chǎn)過程進行有效控制。為了保證PLC的應(yīng)用效果，在應(yīng)用過程中需要對硬件特點進行綜合考慮。在PLC應(yīng)用時，主要是以可編程序存儲器為主進行應(yīng)用的，在使用過程中包括非計算機結(jié)構(gòu)以及準(zhǔn)計算結(jié)構(gòu)?？删幊炭刂破鲗儆谖⒂嬎銠C結(jié)構(gòu)的一種，其軟硬件設(shè)備以及軟件系統(tǒng)都具有一定的特殊性。

在我國對PLC應(yīng)用過程中，已經(jīng)對多個國家的可編程控制器進行引進，并且引進了可編程控制器的生產(chǎn)線。目前，我國已經(jīng)能夠基本進行可編程控制器自主研發(fā)工作。在PLC技術(shù)不斷發(fā)展以及廣泛應(yīng)用的過程中，很多工廠更加重視PLC技術(shù)的研究工作。在一定程度上能夠促進PLC技術(shù)的進一步發(fā)展以及創(chuàng)新。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，對可編程控制器進行充分利用，具有較強的經(jīng)濟效益。特別是在船舶運行過程中對PLC技術(shù)進行應(yīng)用的運行效益相對較高。

在PLC技術(shù)應(yīng)用過程中所使用的微處理器以及單片微機編程語言比較簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)定時技術(shù)以及邏輯判斷功能，并且可以對模擬量進行有效控制。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，還可以對多臺設(shè)備進行群體集中控制。在對多臺設(shè)備進行群體控制的過程中，需要構(gòu)建集中式管理系統(tǒng)形成集散局部網(wǎng)絡(luò)，才能夠保證群體控制效果。在對PLC技術(shù)進行應(yīng)用時，其靈活性比較強，能夠根據(jù)工業(yè)控制現(xiàn)場的具體環(huán)境要求進行設(shè)定，保證其與生產(chǎn)需求相適應(yīng)。特別是對軟硬件結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，其可拓展性具有較強的優(yōu)勢。

在對PLC技術(shù)進行應(yīng)用時，需要對現(xiàn)代工業(yè)控制的特點以及控制要求進行充分考慮，加強微機技術(shù)以及工業(yè)控制理念在PLC技術(shù)應(yīng)用過程中的研究以及融合。在對設(shè)備進行控制時，PLC具有更強的通用性，能夠?qū)Τ绦蜻M行有效存儲，實現(xiàn)控制功能。并且可以適應(yīng)多種環(huán)境需求。對PLC系統(tǒng)的軟件進行設(shè)計時，要確保其與電氣技術(shù)工作人員的習(xí)慣相適應(yīng)，以繼電器的符號語言作為基礎(chǔ)，能夠?qū)τ脩舫绦蚓幹七M行改善，提高其直觀性。在對PLC系統(tǒng)進行設(shè)計時，其研制周期比較短，可以在現(xiàn)場控制中進行直接應(yīng)用。當(dāng)前的PLC技術(shù)在不斷發(fā)展以及成熟，在一些超小型機功能應(yīng)用能夠極大提升PLC技術(shù)的應(yīng)用水平，可以提高PLC技術(shù)的實時控制速度以及處理能力，促進PLC的發(fā)展情況。在PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中可以連接工業(yè)網(wǎng)絡(luò)以及生產(chǎn)調(diào)度管理計算機系統(tǒng)，提高過程控制以及生產(chǎn)控制的自動化水平。

2.PLC技術(shù)在船舶輔助機械自動化控制中的具體應(yīng)用

2.1 船舶輔助器械自動化控制的基本要求

在對船舶輔助機械自動化控制進行設(shè)計的過程中，必須確保自動化控制能夠提高船舶運行的安全性以及可靠性，提升船舶運行效益。在船舶運行過程中要盡可能節(jié)省能源消耗，降低維修費用的支出。以船舶輔助機械自動化控制基本要求為基礎(chǔ)，對負(fù)荷改變情況進行綜合分析。在實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)輔助機械自動化的過程中，需要加強機械設(shè)備供氣壓力以及溫度控制工作。這樣能夠保證其自動化控制的效果與設(shè)備的運行需求相適應(yīng)。除此之外，還要重視對機械設(shè)備給油量和進風(fēng)量比重進行合理控制?？梢栽诳諝膺m中的條件下保證燃油能夠充分燃燒，能夠達到節(jié)油目標(biāo)。例如，在對鍋爐系統(tǒng)進行自動化控制設(shè)計的過程中，需要根據(jù)船舶運行過程中輔助鍋爐的具體情況對其基本要求進行確定。通常，在船舶運行過程中，對輔助鍋爐的蒸汽品質(zhì)的要求并不高。在對自動化控制進行設(shè)計時，可以利用雙位調(diào)節(jié)手段，使用PLC完成功能調(diào)節(jié)，提高質(zhì)量調(diào)節(jié)的最終效果。在對鍋爐系統(tǒng)的給水自動調(diào)節(jié)進行設(shè)計時，需要以鍋爐的性能、質(zhì)量控制要求以及大小為基礎(chǔ)對調(diào)節(jié)方式進行科學(xué)選擇。在設(shè)計過程中可以選擇模擬量控制功能比較強的PLC。這樣能夠?qū)δ繕?biāo)進行有效調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)過程中不用增加新的控制單元，能夠保證給水控制的自動化效果。

此外，在對船舶控制系統(tǒng)進行研究的過程中，因為船艙內(nèi)的溫度比較高，并且具有明顯的振動特征。在船舶航行過程中，很多干擾源都會對船舶的運行情況產(chǎn)生影響。因此，船舶的自動化控制系統(tǒng)要求相對較高。在設(shè)計過程中需要注意提升船舶內(nèi)部元器件的環(huán)境承受能力，需要對PLC型號進行科學(xué)選擇，并加強控制柜的設(shè)計工作。

2.2 PLC在安全監(jiān)視方面的應(yīng)用

在船舶輔助機械自動化控制研究過程中，為了充分發(fā)揮PLC系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢，必須保證鍋爐系統(tǒng)運行的安全性。在這個過程中可以利用PLC技術(shù)對船舶鍋爐的運行情況進行安全監(jiān)視，采取必要的保護措施，確保鍋爐系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運行。需要注意的是將PLC應(yīng)用在船舶安全監(jiān)視過程中，其可靠性比較明顯。但是在系統(tǒng)初始化過程中需要一定時間。利用PLC技術(shù)可以提升系統(tǒng)本身的監(jiān)控水平，如果PLC失去作用，可能會引發(fā)很多問題。因此，在對PLC技術(shù)進行應(yīng)用時，需要加強軟件以及硬件的設(shè)計工作?？梢岳肞LC的自動診斷功能，提高安全監(jiān)視水平。在對自診斷功能進行設(shè)計時，需要利用自診斷監(jiān)視器，主要包括脈沖發(fā)射器比較器兩部分。自診斷監(jiān)視器本身屬于數(shù)字電路，具有較強的獨立性。在對軟硬件進行有效設(shè)計的過程中，可以對PLC系統(tǒng)內(nèi)部的用戶程序邏輯運行情況以及微處理器的存儲器使用情況進行實時監(jiān)視。如果PLC系統(tǒng)內(nèi)部運行過程中出現(xiàn)故障問題，復(fù)位系統(tǒng)可以進行報警，可以確保重要的輸出點安全運行 。

利用自診斷監(jiān)視器時，需要采用兩路標(biāo)準(zhǔn)脈沖串對比原理才能夠?qū)崿F(xiàn)自我診斷監(jiān)視功能。在設(shè)計過程中，第1路脈沖是以PLC用戶程序為基礎(chǔ)形成的，在設(shè)定程序時需要向PLC系統(tǒng)內(nèi)的首個I/O模塊進行信號傳輸。同時要連接相同模塊輸入點完成信號向PLC返回的功能。利用用戶程序設(shè)定可以向第2模塊輸出脈沖。在反復(fù)操作過程中，最終的I/O模塊輸出點可以獲取PLC軟件以及硬件脈沖串。對軟件以及硬件進行充分結(jié)合，可以對PLC系統(tǒng)進行監(jiān)視。在船舶輔助機械的運行過程中，雖然這種方法需要在各模件中占據(jù)兩個I/O點創(chuàng)建硬件連接通道，但是仍然具有較高的應(yīng)用效益。為了防止在硬件脈沖發(fā)生器運行過程中出現(xiàn)故障，需要設(shè)定一個備用脈沖發(fā)生器。同時要對設(shè)備的運行情況進行監(jiān)控。這樣能夠提高設(shè)備運行的安全性以及穩(wěn)定性，確保船舶輔助機械自動化控制水平。

3.結(jié)束語

綜上所述，在對船舶輔助機械自動化控制進行研究的過程中，對PLC技術(shù)進行充分應(yīng)用，能夠在極大程度上提高輔助機械的自動化控制水平以及智能化控制效果。需要注意在對PLC技術(shù)進行應(yīng)用的過程中，要突出其技術(shù)優(yōu)勢，并且要加強對船舶輔助機械運行安全程度的改善工作，促進PLC技術(shù)的推廣以及應(yīng)用。這對推動我國船舶事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展有積極意義。