【正文】 尤其是在我遇到困難時(shí)，幫我開拓思路，指點(diǎn)迷津，使我從中獲益非淺。此系統(tǒng)由PLC控制機(jī)組實(shí)現(xiàn)了機(jī)組自動(dòng)起動(dòng)、自動(dòng)并車、調(diào)頻調(diào)載、重載詢問、自動(dòng)解列及自動(dòng)停車等功能。另外，報(bào)警系統(tǒng)也起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)報(bào)警系統(tǒng)必須第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警，以便及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理。安全系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)：在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，人工設(shè)置故障，在自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警的同事，觀察安全系統(tǒng)是否做出相應(yīng)的安全保護(hù)動(dòng)作。 系統(tǒng)仿真將PLC與計(jì)算機(jī)相連，打開系統(tǒng)軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，并建立連接，確保數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。(3)頻率預(yù)調(diào)故障在進(jìn)行自動(dòng)并車操作時(shí)，倘若頻差較大，首先應(yīng)進(jìn)行頻率預(yù)調(diào)。逆功超過限值，延時(shí)確認(rèn)后將逆功機(jī)組切除。本系統(tǒng)取70％為動(dòng)作保護(hù)限值，欠壓延時(shí)確認(rèn)時(shí)間為4秒。系統(tǒng)設(shè)置了欠壓、過流、逆功率繼電保護(hù)和過壓、欠頻、頻率預(yù)調(diào)故障報(bào)警。除此在相應(yīng)報(bào)警項(xiàng)里可以修改限制參數(shù)值。故在主體上采用模塊化結(jié)構(gòu)，部分功能子程序則盡量減少子程序的調(diào)用和中間結(jié)果的存放，采用直接操作輸入輸出板的方法，加快程序運(yùn)行速度，提高效率。如果出現(xiàn)故障及時(shí)顯示信號(hào)并發(fā)出相應(yīng)的聲光報(bào)警信號(hào)，對(duì)超限數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)，方便管理人員分析處理，通過外接打印機(jī)可以對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。 數(shù)據(jù)塊的在線監(jiān)視與在線修改(1)在線監(jiān)視在登錄、顯示初始信息狀態(tài)后，按下DB鍵，輸入數(shù)據(jù)字(DW)編號(hào)，若編程員只編制一個(gè)數(shù)據(jù)塊提供用戶現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視與修改，則按ENT鍵，否則應(yīng)輸入需要顯示的數(shù)據(jù)字所在的數(shù)據(jù)塊編號(hào)。液晶顯示如下圖所示。如調(diào)整脈沖的寬度：對(duì)于液壓調(diào)速器來說，~2s之間的不同檔次上，以匹配不同程度的頻差與功差綜合信號(hào)；當(dāng)船舶陳舊時(shí)，調(diào)速器脈沖寬度可能要整定在1~5s；某些保養(yǎng)不當(dāng)?shù)拇皯?yīng)調(diào)整在5~20s，調(diào)速器才會(huì)起作用。若滿足，則允許其啟動(dòng)，否則，應(yīng)先起動(dòng)另一臺(tái)備用發(fā)電機(jī)，使之并網(wǎng)，儲(chǔ)備功率達(dá)到要求，則允許其起動(dòng)，若達(dá)不到要求則禁止重載起動(dòng)信號(hào)。電站供電質(zhì)量由并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組頻率的恒定和有功功率成比例分配所決定。船舶電站系統(tǒng)由于負(fù)載經(jīng)常變化，特別是在大功率的起動(dòng)和停止時(shí),將引起運(yùn)行機(jī)組的轉(zhuǎn)速的變化，從而引起電網(wǎng)頻率的變化。要根據(jù)主開關(guān)合閘時(shí)間來確定設(shè)定的提前時(shí)間，可用核定超前時(shí)間法。(2)檢測(cè)電網(wǎng)與待并發(fā)電機(jī)的電壓頻率差，并根據(jù)頻差對(duì)待并機(jī)頻率發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)，使兩者之間頻率差減小，當(dāng)其與電網(wǎng)頻率接近設(shè)定要求時(shí)，就可滿足合閘條件。在自動(dòng)起動(dòng)過程中，還必須對(duì)機(jī)組是否成功起動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，若不是三次起動(dòng)，在一定時(shí)間間隔后，重新起動(dòng)；若機(jī)組起動(dòng)三次仍不成功，則向上位機(jī)報(bào)告，聯(lián)系另一臺(tái)PLC，起動(dòng)其相應(yīng)的機(jī)組。上位的工業(yè)控制機(jī)可以實(shí)現(xiàn)控制、顯示、記錄和打印的功能。另外，本系統(tǒng)還具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)改善了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，單元故障只影響局部，而且具有自診斷、報(bào)警功能；(2)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展方便。 集散式電站集散式管理系統(tǒng)[3]由PLC控制機(jī)組，然后再把信息與工業(yè)PC機(jī)共享，它們共同來完成電站運(yùn)行的自動(dòng)控制和自動(dòng)管理。自動(dòng)分級(jí)卸載：確保重要設(shè)備連續(xù)供電，在過載的情況時(shí)將非重要負(fù)載自動(dòng)切斷。關(guān)鍵的準(zhǔn)備工作是發(fā)電柴油機(jī)的預(yù)熱和預(yù)潤(rùn)滑。2 船舶電站自動(dòng)化管理系統(tǒng) 船舶電站自動(dòng)化管理系統(tǒng)的總體構(gòu)成船舶電站的自動(dòng)化管理系統(tǒng)一般由電站自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)報(bào)警和安全系統(tǒng)組成：(1)控制系統(tǒng)：能實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)起動(dòng)、并車和解列，還可以實(shí)現(xiàn)電站功率的自動(dòng)管理及電壓、頻率的穩(wěn)定，且可處理電站中出現(xiàn)的故障。PLC船舶電站控制系統(tǒng)便于系統(tǒng)參數(shù)的在線監(jiān)視與在線修改。 本課題背景及選題意義隨著新航運(yùn)要求的出現(xiàn)，對(duì)船舶要求也有所提高。循環(huán)掃描方式是指在執(zhí)行程序的過程中，對(duì)各個(gè)過程輸入信號(hào)進(jìn)行收集，對(duì)收集信號(hào)進(jìn)行處理和計(jì)算，并把計(jì)算結(jié)果輸出到生產(chǎn)過程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去。PLC這種專用的工業(yè)控制機(jī)，它的組成與計(jì)算機(jī)基本相同，也是由硬件和軟件系統(tǒng)兩部分組成。船舶電氣自動(dòng)化領(lǐng)域展望，在計(jì)算機(jī)、通信、顯示和控制技術(shù)迅速發(fā)展且互相交叉滲透，還有人工智能和模糊技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)給船舶電站自動(dòng)化帶來重大的變革。另外，采用綜合監(jiān)控的形式，可以構(gòu)成雙重或多重冗余，對(duì)提高系統(tǒng)或者全船整體可靠性是有積極意義的。發(fā)電機(jī)組是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電設(shè)備；配電裝置是接收船舶發(fā)電機(jī)組所產(chǎn)生的電能，并對(duì)所有電力負(fù)載進(jìn)行配電的開關(guān)和控制設(shè)備的組合裝置，也是對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)視、保護(hù)的控制裝置。眾所周知，PLC適用于多種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)控自動(dòng)化。隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，在80年代初期國(guó)外研制成功了微型計(jì)算機(jī)單機(jī)控制系統(tǒng)，如：用在我國(guó)“德大”輪上的日本大發(fā)公司配套的電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)，廣州遠(yuǎn)洋公司15000噸上使用的丹麥SEMCO公司的APM電動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)。這種集散式控制系統(tǒng)充分體現(xiàn)了分散控制和集中管理的優(yōu)點(diǎn)。山東交通學(xué)院2013屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：基于PLC的船舶電站自動(dòng)化 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)院(系)別 信息科學(xué)與電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 二○一三年六月原 創(chuàng) 聲 明本人李枝賀鄭重聲明：所呈交的論文“基于PLC的船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，是本人在導(dǎo)師劉洋的指導(dǎo)下開展研究工作所取得的成果。關(guān)鍵詞：船舶電站，自動(dòng)控制系統(tǒng)，PLCAbstractThis thesis take marine electric power plant which base on two generators for an example and designed a distributed control system after discussed the function and requirement of automatic ship power station. The station uses PLC as main control device and industrial puter as management device. This thesis make the control function modular firstly, and then designed each module control process, bined the modules organic finally in order to realize the synthetic automatic control function. In this pointtopoint control system, the PLC can acplish the function which including automatic start and stop the generator, the frequency and load regulation, and treatment of machine or electric fault, etc. The upper puter realized automatic paralleling, disengaging, and asking overload, etc. Meanwhile HumanMachine Interaction can display and record the generators state and various parameters. This distribution control system fully embodies the advantages of distributed control and central management.Key Words: Ship Power Station, Automatic Control System, PLC目 錄前 言 11 課題的組成及背景 3 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)的定義、組成和特點(diǎn) 3 船舶電站自動(dòng)化的發(fā)展與展望 3 PLC在船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 4 PLC 概述 4 PLC 的工作原理 5 PLC 在船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì) 5 本課題背景及選題意義 5 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 62 船舶電站自動(dòng)化管理系統(tǒng) 7 船舶電站自動(dòng)化管理系統(tǒng)的總體構(gòu)成 7 船舶電站自動(dòng)化管理系統(tǒng)主要功能 7 集散式船舶電站管理系統(tǒng) 9 集散式電站 9 信號(hào)的采集及處理 10 檢測(cè)單元的設(shè)計(jì) 123 集散式船舶電站管理系統(tǒng)的功能流程 13 機(jī)組的自動(dòng)起動(dòng)模塊及流程圖 13 并車運(yùn)行模塊及流程圖 14 調(diào)頻調(diào)載模塊及流程圖 17 重載詢問模塊及流程圖 18 自動(dòng)解列和自動(dòng)停機(jī)模塊及流程圖 19 電力管理系統(tǒng)參數(shù)在線監(jiān)視與在線修改 20 OP393的連接與登錄 22 定時(shí)器的在線監(jiān)視與在線修改 23 數(shù)據(jù)塊的在線監(jiān)視與在線修改 25 船舶電站管理系統(tǒng)的監(jiān)控單元設(shè)計(jì) 26 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能 26 工業(yè)PC機(jī)控制軟件和監(jiān)測(cè)軟件結(jié)構(gòu) 27 監(jiān)控界面簡(jiǎn)介 28 安全保護(hù)系統(tǒng) 29 欠壓保護(hù) 29 過流保