【正文】 參 考 文 獻[1] 尚麗，張興. PLC在數據采集和處理中的應用. 控制工程，2003，5(10)：6163[2] 王曉敏，陶恒林. 電氣控制與PLC應用. 中國電力出版社，2009年：191193[3] 陳志新，宋學軍. 電器與PLC控制技術. 北京大學出版社，2009年：109110[4] 陳建明. 電氣控制與PLC應用. 電子工業(yè)出版社，2006年：174189[5] 黃少竹. 船舶柴油機. 大連海事大學出版社，2006年：309315[6]王曉春. 船舶柴油機監(jiān)測系統的開發(fā)與研究. 江蘇科技大學碩士學位論文，2009：2734[7] 張凱，郭棟. LabVIEW虛擬工程設計與開發(fā). 國防工業(yè)出版社，2004年：15[8] 高彥軍，賈永峰. 基于PLC與上位機的動態(tài)數據采集系統. 機電產品開發(fā)與創(chuàng)新，2009，22 (3)：161162 [9] 何鋼，劉獻心，陳新. 監(jiān)測與控制器件，1996年：413 [10] 黃菊生，周慧，劉美俊. 基于S7200PLC熱電偶模塊的監(jiān)控系統開發(fā). 湖南工程學院學報，2004，14 (4)：2326。感謝母校，感謝在本科生就讀期間各位老師的關心和教導。本文的順利完成，還要感謝XX老師的指導，感謝他熱心的幫助和悉心的指點，他為我的論文寫作提供了良好的工作環(huán)境并給予了諸多的幫助和指導。導師淵博的知識、嚴謹的治學態(tài)度、誨人不倦的精神、高尚的品格以及平易近人的作風使我終生受益。感謝本論文是在XXX導師和XXX導師的親切關懷和悉心指導下完成的。本課題對船舶柴油機數據采集系統做了基本的搭建，并在實驗室進行了功能性試驗。在從實驗室走向工程應用中，還會遇到很多意想不到的問題。要真正實現數據采集的精確與快速合理，需要有相對雄厚的理論知識并對船舶機艙常見的數據種類和特點有較深入的了解，這些都是本人極為欠缺的。這種模塊化、面向對象的編程技術使得人機界面友好、操作性強、運行速度快，維護方便等。以及PLC對柴油機溫度、壓力等信號的采集、處理與分析。隨著世界工業(yè)的發(fā)展與科技的進步，機艙監(jiān)控領域已開創(chuàng)了嶄新的局面，成為船舶研究共同關注的重要課題，船舶機艙監(jiān)控智能化、網絡集成化、標準化、船岸信息一體化，己經成為一種必然的趨勢。通過這個課題的研究，認識到以PLC作為下位機在儀器控制、測量測試領域的地位和作用。結語數據采集技術是當今信息技術的重要組成部分之一，隨著科學技術的不斷發(fā)展，數據采集電子測量技術在各個領域得到了越來越廣泛的應用，同時也對數據采集技術提出了越來越高的要求。除此以外，對于多路數據采集還應該注意，確認按鍵要確保每路通道均有一個獨立按鍵，而消鈴按鍵公用一個即可，因為當多個警報同時發(fā)生時，可以先確認并解決可以解決的異常，然后對剩下的所有通道進行消鈴。因此，只要操作人員記住不能順利解決的問題用消鈴按鍵，能夠立刻解決的按鍵用確認按鍵。.當報警產生時，警燈以兩秒為周期進行閃爍，警鈴發(fā)出警報，此時，現場操作人員選擇消鈴或者確認按鍵，若選擇消鈴，則警鈴不再響，警燈為以1S為周期的頻率進行閃爍，消鈴按鍵動作后，如果報警消除，則警鈴和警燈不再作用，再次來警報的話，警燈仍以1S為周期進行閃爍，警鈴則無動作；如果警報發(fā)生后，按下確認按鍵，那么警燈變?yōu)槌Ａ?，警鈴不響，警報消除后，警燈、警鈴均變回常態(tài)，警報再次發(fā)生的時候，警鈴和警報均正常報警。以下為三組按鍵和繼電器的作用：(1) ：報警信號為高電平時驅動報警子程序中的警燈和警鈴，使之作用；(2) ：報警產生后，按下消鈴按鍵，警鈴不響了，警燈改變閃爍頻率，當報警解除后，又來了報警信號，警鈴仍舊不響，警燈以后來的頻率閃爍（警燈的閃爍頻率可調）；(3) ：報警產生后，按下確認按鍵，警鈴不響了，警燈常亮，當報警解除后，又來了報警信號，警燈警鈴均正常工作。對于多路報警程序來說，每一路的程序基本相同，只要合理安排每個通道的信息數據便可以很容易的寫出整個程序，因此，首相我們要從其中的一路開始著手。圖47 延時子程序圖由圖47延時子程序我們可以看出，當比較結果超出或低于給定值時，此時驅動兩個通電延時寄存器，當定時到5S的時候（可以根據實際情況設定不同的延時的時間，以確保在實際生產中信號采集的精確），T37和T38的常開觸點才能閉合，我們規(guī)定使T37和T38的常開觸點作為報警程序的驅動觸點，因此，便不使T37和T38的常開觸點動作，因此這種情況下便不能驅動報警，這樣就符合程序設計要求了。 報警子程序的分析與理解油箱液位示意：油箱正常液位實際液位報警液位由于船用儀器的特殊性，在船用儀器中，需要考慮船上的環(huán)境，當船舶在水面上航行的時候，水面的搖晃也會影響船舶上的機器的搖晃，如油箱的液位高度，會隨著水面的搖晃而時高時低，因此，如果制定油箱液位高度的數據采集與報警，就要考慮到這點，如圖46所示： 圖46 船舶油箱液位示意圖 從圖46我們可以看出，當船舶在水面上航行的時候，油箱中的液位會隨著波浪搖晃，因此，雖然油箱中的液位處于正常狀態(tài)，但還是會在波浪的作用下使液面搖晃，進而使某一時刻液面處于報警液位以下，產生報警。此電路中，程序開始運行的時候，T51通電延時定時器出點處于常閉狀態(tài)，因此T50通電延時定時器開始計時，計時到1S（T=PT*S，T表示實際定時時間，PT為預設值，S為分辨率等級。數據比較子程序語句如圖44所示，這里我們仍以柴油機轉速為例，經過上邊的轉換和運算過程，存儲空間AC0中得到了實際柴油機轉速值，我們需要根據實際生產需要，把這個數據與給定數據進行比較，以方便我們進行對數據的監(jiān)控和報警操作，根據上圖，我們給定發(fā)動機轉速上限為1800，當發(fā)動機轉速超過1800時，進而驅動后邊的報警程序。因此，要乘以100，才能到實際溫度值。此時，將AC0中的數據傳送的上位機顯示，我們可以便讀取柴油機的工作狀態(tài)。當發(fā)動機轉速為0的時候，PLC得到的電信號為4mA，：當發(fā)動機轉速為2000r/min時，PLC得到的數據為20mA，而且這三者數據是符合線性規(guī)律的，根據這些規(guī)律，我們將AC0中的數據除以(320006400=)25600便可以得到0～1之間的標準值，便可以得到真實的發(fā)動機轉速數值（如表41所示）。Real類型的數據就是我們能夠識別的數據了，這個數據應該為PLC采集來的電信號的直觀反映，此時我們要經過進一步運算方可得到我們需要得到的柴油機轉速數據。 數據轉換與運算子程序的分析與理解圖43 數據轉換與運算子程序圖PLC模擬量采集模塊所接收到的數據是由轉換器轉換而來的4～20mA的標準電信號，讀取到CPU的存儲單元中也是無法直觀看到的數字，而是6400～32000之間的某個數，因此，我們需要轉換成方便人們讀取的實數才能更有效地進行數據比較，以及后續(xù)的報警處理等。直接由傳送指令將模擬量輸入端口的內容傳送到程序預先設計的存儲空間，便于后續(xù)運算與處理，在此需要注意的是，模擬量數據采集的存儲空間需要用word類型，使用的指令也必須用MOV_W，否則程序無法正確讀取輸入端口的信息，而且程序無法順利通過編譯。當所有程序運行完成后，系統自動循環(huán)，實時采集所要的數據。通過主程序的結構我們可以看出，當生產中需要增加新的功能時，只要在現有基礎上在主程序上加上很少的語句，并在現有子程序后面加上所需要實現的功能的新的子程序即可，既方便擴展，又容易理解。 程序實現方法及詳解為了使程序更直觀，方便現場人員對程序的理解，我們采用將主程序與子程序獨立分開的模式來編寫整個程序的框架，主程序主要顯示出系統需要實現的功能，以及各個子程序的作用，這樣不僅方便讀取，也可以使編程人員將來根據現場需要對程序進行擴展以及修改，現代科學技術發(fā)展迅速，因此，軟件的編寫與設計也要充分考慮將來的可移植性以及可擴展性，本系統采用的主程序～子程序模式便是一種既方便擴展，又可簡單移植的模型，不僅可以順利的完成系統要求實現的功能，還可以很方便的添加更多的模塊。需要注意的是，不管消鈴還是確認，都不能影響到其他的通道的信號，因為對于多路數據的采集以及監(jiān)控，必須要能夠清楚地看到所有通道的情況才可以。(1) 第一部分主要包括以下過程：PLC的模擬量采集模塊EM231用來采集四路模擬信號，實際生產中的模擬量若是直接采集，是不能被PLC很好的識別的，因此我們需要經過轉換器的轉換，以便能使PLC進行識別并讀取，這四路信號通過相應的傳感器將一些非電信號轉換成電信號，并將這些不能被識別的電信號經過與傳感器對應的轉換器轉換后得到的420mA的標準電信號，這些數據是可以被PLC讀取的，PLC的模擬量輸入端AIW0～AIW6對這些數據采集以后，傳送到程序給定的數據存儲空間，然后對數據進行轉換，將它們轉換成實數，也就是我們能夠直接理解的實際數據大小，經過轉換后的數據再與系統給定的數據上下限進行比較，并將比較的結果送到報警部分的程序中，以確定所監(jiān)控的設備始終處于正常工作狀態(tài)；(2) 第二部分主要包括以下過程：若采集到的信號始終處在正常范圍內，則系統正常工作，如超過系統給定的上下限，則需要根據要求進行報警，以便能夠及時處理異常，當報警產生時，相對應采集通道的報警燈會閃爍，并有警鈴報警，此時如果選擇消鈴按鍵，則鈴聲不響了，而且報警燈的閃爍頻率會改變，若再次來報警信號，警鈴不響，報警燈仍舊以消鈴后的閃爍頻率閃爍：如果報警產生后，直接選擇確認按鍵，那么警鈴不響，警燈常亮，異常消除后再來報警的話，警燈和警鈴正常報警。 系統的功能及工作過程本系統需要完成數據采集，數據轉換，比較，報警等功能，除此之外，還要加上對報警系統的控制模塊，用于控制此系統的報警情況，因為在實際工作中，需要采集的數據較多，所以只有加入合理的控制部分，才能更好的理解PLC在采集過程中機器的運轉情況，以及迅速找到解決辦法。本系統中，轉換器的作用就是將傳感器采集到的現場數據進行濾波，放大，調整，轉換等運算，從而轉換成可以被PLC識別的標準電信號，根據設計要求，所有由傳感器采集到的信號，都將經過轉換器的作用變成420mA的標準電信號，送入PLC內部進行處理。③隔離特性。②輸入阻抗和輸出阻抗。各類轉換器的基本作用是將信息轉換成便于傳輸和處理的形式，要求轉換過程中信息不發(fā)生畸變、失真、延遲等，因此對轉換器的線性度、輸入輸出阻抗匹配和隔離等有一定要求：①線性特性。在自動化儀表設備和自動控制系統中，常將一種信號轉換成另一種與標準量或參考量比較后的信號，以便將兩類儀表聯接起來，因此，轉換器常常是兩個儀表（或裝置）間的中間環(huán)節(jié)。轉換器(convertor)是指將一種信號轉換成另一種信號的裝置。在本系統的數據采集過程中，傳感器主要用于感受被監(jiān)控的參數訊號，如空氣、排氣、水、油的溫度[10]和壓力；液面的位置；零件的變形、氣缸套磨損、活塞環(huán)狀態(tài)、發(fā)動機和增壓器的轉速等，就是把所需采集的數據的非電量信號轉換成電信號，以便使后續(xù)裝置可