【正文】 成測量誤差，這些問題實際上是可以由 PLC控制器來解決 。這種設計可以保證在規(guī)定的越前時間內發(fā)出指令 ， 但也存在一定的誤差 ， 包括自動裝 187。只有相位不符合時，捕捉相位條件直到條件滿足。 (31) S =15,1 165。 以內。 =/〃 待并發(fā)電機電壓相量與電網電壓相量完全重合則需滿足上面三個條件 ,此時并車的沖 擊電流為零，這種為理想的準同步并車。 設待并發(fā)電機的瞬時電壓 =^sin(6)r/+v/0i?)187。實際上準同 步時，待并發(fā)電機與電網的頻差并不一定理想，也就是說在觀察同步表的轉向及旋轉速度 時并不一致，但此時只要它們的沖擊電流在一定的范圍內，是可以同步的 ?這種準同步并 車的方式產生的沖擊電流小 ， 但操作時間有些過長 ， 對于船舶電站來說，安全第一，要保 障供電的連續(xù)性，因此廣泛采用的是此方式 ㈨ ? 船舶同步發(fā)電機組的并聯(lián)運行主要有三大部分內容：并車時的操作、并聯(lián)運行時的無 功功率自動分配、有功功率的自動分配及頻率調整。 機組的自動準同步并車 并車種類 船舶在不同運行工況下所需的電量是不同的，隨時進行增減機組，通過主配電板匯流 排共同向所有設備供電。經過對其他軟件的比較，最終選 擇了功能強大、操作簡單的工控組態(tài)軟件 MCGS來設計上位機的監(jiān)控畫面。當某一較大的負荷停止運行后，為了實現最經濟的管理就需 要對機組進行解列。 11. 應急電站和主電站的自動轉換。但 當發(fā)電機組出現故障并停機后，系統(tǒng)會發(fā)生分級卸載 ， 逐漸卸去次要負荷，保證對船舶上 重要設備的連續(xù)供電。單機運行時不存在功率分配問題，只有頻率的二次 調整，恒頻精度在土 ,并聯(lián)運行時，既有頻率調整也有功率分配 ， 原動浙江工業(yè)大學碩 i?學位論文 機調速器和 自動調頻調載裝 S共同工作，使頻差小于士 ,功差小于土 %。 4. 發(fā)電機組自動準同步并車。在監(jiān)控程序的管理下 ， 當主發(fā)電站發(fā)生故障（比如阻塞）時 能自動的起動另一臺機組。 (2) 以一問一答的通信方式取得各臺 PLC 元件的數據； (3) 能寫入各臺 PLC 元件數據； (4) 利用 MCGS 的圖形表示 PLC 元件數據： ?? (5) 利用程序將 PLC 元件的數據記錄或存于數據庫內； (6) 通過網絡來傳送 PLC 元件的數據。 搡作者經過計算機顯示的圖像了解或控制設備的動作 ,而且監(jiān)控中的圖像具有可視化 的效果 ， 則可以大幅提升操作者 的使用性。 (3) EXCEL 無法使用其他應用元件 將 PLC 的監(jiān)控數據通過網絡傳送給其他計算機時 ， 則必須應用其他軟件（如 VB)來 完成。 上位機的選擇 自動化產業(yè)中 ， PLC因適用性高所以常用于第一線的控制器，但尚有一些功能上的限 制，如存儲器容童、數據處理分析能力、報表打印，而這些限制可以利用 Computer Link 解決。 模塊，此模塊可以把輸入的模擬量轉換成數字量。這些測控模塊包括模擬量輸 入 /輸出模塊、溫度調節(jié)模塊、數字置輸入 /輸出模塊、報警系統(tǒng)等 【 |39。相互間還可通 過數據連成一個網絡。采用 RS485方式實現上位機與下位機 PLC 的通信 ， 主站與船舶總監(jiān)控室 (工 程師工作站 )以及船長室、輪機長室監(jiān)控機的通信可由工控組態(tài)軟件 MCGS的網絡版實現 ? 本系統(tǒng)選用三臺三菱 FX2N 來分別監(jiān)控三臺柴油發(fā)電機組，根據實際情況來選擇發(fā)電 機組的臺數，正常運行時 只起動一臺機組 ， 當重載時并上一臺機組，或者在行機組發(fā)生故 率和分 頻整功 率和分 頻整功 動車置 自并裝 調有配 調有配 動車置 自并裝 調有配 韋和分 頻整功 浙江工業(yè)大學碩十學位論文 障時并上一臺機組而自身解列，兩臺機組因某些原因而無法起動時運行備用機組。舟山擁有眾多良好的深水港資源，這些成為工業(yè)發(fā)展所需能源、原材 料及外貿物質運輸的主要中轉港 ,未來的發(fā)展方向是成為以水水中轉和工業(yè)港為特色的綜 合性港口《 隨著船舶業(yè)的不斷發(fā)展，現代技術的不斷更新 ， 研究船舶電站的自動化控制有著非常 重要的意義 .而電站在船舶中占領著非常重要的地位，一旦電站出現嚴重故陣，整所船會 處于癱瘓狀態(tài) ， 人的生命安全得不到保 障。 2. 通過 PLC 與單片機的性能比較，采用了先進的 PLC系統(tǒng)控制船舶電站，并且使用組 態(tài)軟件 MCGS 來實現集中監(jiān)控，性能可靠、操作方便?？刂茻艄獾牧涟悼梢圆捎?PLC內的脈寬調制 ， 即 PWM功能。 FX 系列 PLC 有多種規(guī)格數據寄存器，包括變址寄存器、特殊寄存器、文件寄存器、 鎖存數據寄存器、通用數據寄存器，字母以 D 幵頭。接線方便，只需用扁平電纜線連接，各模塊的高度及寬度都 相同，只是長度不一樣，安裝后非常的整齊美觀。另外， PLC 可以與上位機相連，實現集敝控制 ， 進一步還可得到網絡化管理(11】 。 (3) 編程簡單易學 ， 系統(tǒng)的設計、調試周期短 現在我們所設計的船舶電站選用 FX 系列功能最強、速度最快的微型可編程監(jiān)控器 FX2N,可以用于 I/O 點數多、監(jiān)控功能復雜、要求聯(lián)網通信的系統(tǒng)。 另外， PLC 在硬件和軟件方面還采用了以下強有力的措施，來提高其可靠性 1】 《 硬件方面， I/O 模塊采用光電 隔離技術，以及光敏晶閘管、小型繼電器等器件來隔絕 PLC 內部電路與工業(yè)設備間的電氣：器件選擇嚴格，采用模塊化形式，當某個模塊發(fā)生故 障時，可以立刻得到更換，縮短故障維修時間：供電電源采用開關電源，比起線性電源來 說它的性能優(yōu)良，功耗小 ， 并對輸入電路采取各類形式的濾波 ， 降低干擾；各個PLC 模塊 采用屏蔽技術 ， 減少輻射的千擾。 PLC 在船舶電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應用前景 可編程序監(jiān)控器 (PLC)是通用型工業(yè)監(jiān)控器件，因其抗干擾能力強、功能齊全、應用 靈活、使用方便、維修簡單的優(yōu)點，能夠直接應用于工業(yè)環(huán)境，因此得到廣泛的應用。 機械工業(yè)是我國的基礎工業(yè)之一，近年來逐漸發(fā)展成為國內工業(yè)的增長點，每年以驚 人的速度增長。歐美國家制造的 PLC大多是大中型 ， 在一些大型的系統(tǒng)中 會經常采用。 PLC 概述 PLC 的應用現狀 當前，我國的 PLC市場基本上都是國外產品，比如 LG、 三菱、西門子等。 我國研究船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)的機構也比較多，設計的電站自動化系統(tǒng)中，可根據電網 的負荷情況來決定增加還是減少發(fā)電機組的投入，進入并機狀態(tài)后隨時監(jiān)視電網的狀態(tài) , 進行電網有功功率和頻率的自動調整、電網無功功率和電壓的自動調整，確保電網的運行 穩(wěn)定。 一些具有先進實驗室的主要造船國家 的研究機構和高校都在開展相應的研究工作，他們擁有數字仿真裝置，或者是半數字仿真 裝置，也就是部分是實物，可以供研究人員進行開發(fā)操作，各種測試儀器也是非常的精密 , 有不同類型的負載模擬器。觸點型監(jiān)控系統(tǒng)、集中型監(jiān)控 系統(tǒng)、集散型監(jiān)控系統(tǒng)和現場總線型監(jiān)控系統(tǒng)是船舶電站監(jiān)控技術發(fā)展的四個階段。其中網 絡化是未來船舶的發(fā)展重點 ， 它的自動化化水平高、易于維護、安全可靠。 船舶機 艙自動化系統(tǒng)及設備技術 船舶電站自動化從屬與機艙自動化⑷，包括動力系統(tǒng)自動監(jiān)控、數據測量、報瞀顯示 等。母站下面連接幾個子站，分 別監(jiān)控各自設備。 船舶電站監(jiān)控技術的發(fā)展歷程及趨勢 近年來 ， 計算機控制己被迅速地推廣和普及 ， 通信和網絡己經成為控制系統(tǒng)不可缺少 的重要組成部分。 (3) 特殊電站，主要是對船上的一些信號設施供電 ， 比如測向儀、雷達、無線 電、電話、報警系統(tǒng)等。 平時只使用 一臺發(fā)電機組對設備進行供電，當船舶電站系統(tǒng)產生重載的情況下 ， 就需并聯(lián)上第 二臺機組，視情況而定，假設是發(fā)生了故陣，則需并上第二臺機組后自身解列，第 三臺機組是備用發(fā)電機組，當前兩臺機組都不能使用的情況下開啟，通過應急配電 板分配電力 ? 發(fā)電機通過原動機帶動而產生電力發(fā)出的電力再通過配電板進行分配 ， 目 前我國船舶使用的大多是交流發(fā)電機，交流電壓是 380V,國外的一些船舶使用的是 440V。 蒸汽機驅動的發(fā)電機容量小 121,主要供給照明設備。預計到 2020年 ，中國的造船產量達到 5000萬噸， 占世界市場的份額將達到 32%,另外日本、韓國的造船產量也占有很大份額。 .................................................... 22 子模塊的程序設計 .....................................................24浙江工業(yè)大學碩士學位論文 自起動模塊的程序設計 .............................................................................................................. 24 自動準同步并車橫塊的程序設計 ................................................................................................. 25 自動調頻調轂裝置程序設計 ....................................................................................................... 29 自動解列與自動停機程序 ........................................................................................................... 32 安全檢測及電機保護 ...................................................................................................................... 33 捕 ............................................................................. 34 第 5章基于 MCGS的監(jiān)控系統(tǒng) .............................................. 35 MCGS 的主要特性 ................................................................ 35 主控窗口 ................................................................................................................................. 37 設備窗口 ................................................................................................................................. 37 用戶窗口 ................................................................................................................................. 37 實時數據庫 .............................................................................................................................. 38 運行策略 .......................................................................................................... .....................38 PLC 計算機 通信模式的配線 .......................................................... 39 上位機與 PLC 的通倌 ................................................................................................................ 40 監(jiān)控畫面的顯示 ....................................................................................................................... 43 捕 ............................................................................. 44 第 6章監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性研究 ....... ? ................................... 45 監(jiān)控系統(tǒng)的主