【正文】 需要一段時間，這段時間成為滯后時間。(5)執(zhí)行用戶程序時所需要的輸入、輸出狀態(tài)，是從輸入映象寄存器和輸出映象寄存器中讀出的。(3)輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)是在輸出刷新階段，從輸出映象寄存器集中寫進去的。(l)輸入映象寄存器中的數(shù)據(jù)，是在輸入采樣階段掃描到的輸入信號的狀態(tài)基于PLC與組態(tài)軟件的船舶鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)集中寫進去的，在本掃描周期中，它不隨外部輸入信號的變化而變化。當CPU對全部用戶程序掃描結束后，將元件映象寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅動各輸出繼電器所帶的負載。對輸出繼電器的掃描結果，是先將結果寫入元件映象寄存器中的輸出映象寄存器中，待輸出刷新階段集中進行批處理，所以執(zhí)行用戶階段也是批處理過程。對于其他信息，則是從PLC的元件映象寄存器中讀取。(3)執(zhí)行用戶程序掃描階段在執(zhí)行用戶程序掃描階段，CPU對用戶程序按順序進行掃描。(2)輸入采樣掃描階段輸入采樣掃描過程中，PLC按順序逐個采集所有輸入端子上的信號，不論輸入端子上是否接線，CPU順序讀取全部輸入端，將所有的采集到的一批輸入信號寫到輸入映象寄存器中。如果程序運行正常，則在每次掃描周期的公共處理階段對WDT進行清零。CPU對PLC自檢結束后，就檢查是否有外設請求，如是否進入編程狀態(tài)，是否需要通信服務等。PLC的工作過程具體分為4個階段:(1)公共處理掃描階段公共處理包括PLC自檢，執(zhí)行來自外設的命令、看門狗定時器(WDT)清零等。當然，PLC之間的通訊網(wǎng)絡是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標準總線，并向標準通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進行通訊與聯(lián)網(wǎng)?！瘋儭?4)輸入輸出設備用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀入器，輸入模擬量的電位器，打印機等。直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。編程器是PLC開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。電源的輸入類型有:交流電源，加的為交流220VAC或1IOVAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。PLC的對外功能，主要是通過各種1/0接口模塊與外界聯(lián)系的，按工/0點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，工/0模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。它的總線接口，用于接工/0模板或底板，有內存接口，用于安裝內存，有外設口，用于接外部設備，有的還有通訊口，用于進行通訊。一般講，CPU模塊總要有相應的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。CPU雖然劃分為以上幾個部分，但PLC中的CPU芯片實際上就是微處理器，由于電路的高度集成，對CPU內部的詳細分析已無必要，我們只要弄清它在PLC中的功能與性能，能正確地使用它就夠了。第2章可編程序控制器及其工作原理CPU的運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路，與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成，還有外圍芯片、總線接口及有關電路。無論哪種結構類型的PLC，都屬于總線式開放型結構，其工/0能力可按用戶需要進行擴展與組合。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，主要由CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等組成，當然按CPU性能分成若干型號，并按工/0點數(shù)又有若干規(guī)格。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是PLC進步的一種趨勢。(5)編程語言多樣化在PLC系統(tǒng)結構不斷發(fā)展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。(4)增強外部故障的檢測與處理能力根據(jù)統(tǒng)計資料表明，在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，工/O接口占15%，輸入設備占45%，輸出設備占300rk，線路占5%。另一類是PLC與計算機之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計算機通信。加強PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術進步的潮流。(3)PLC大力開發(fā)智能模塊，加強聯(lián)網(wǎng)通信能力為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程I/0模塊、通信和人機接口模塊等?，F(xiàn)已有1/0點數(shù)達14336點的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲器，功能非第2章可編程序控制器及其工作原理常強。為了擴大存儲容量，有的公司己使用了磁泡存儲器或硬盤。PLC的掃描速度己成為很重要的一個性能指標。(l)向高速度、大容量方向發(fā)展為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應速度和更大的存儲容量。操作人員還可利用監(jiān)控命令進行生產(chǎn)過程的監(jiān)控，及時調整相關參數(shù)。(3)過程控制PLC的模擬量輸入輸出和P工D控制，可構成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可應用于冶金、化工等行業(yè)。(1)邏輯控制利用PLC最基本的邏輯運算、定時、計數(shù)等功能可實現(xiàn)對機床、自動生產(chǎn)線、電梯等的擴展?？删幊炭刂破鳜F(xiàn)在已經(jīng)成為了一個不可代替的控制系統(tǒng)，它們可以與其它系統(tǒng)通訊，提供產(chǎn)品報表，生產(chǎn)調度，診斷自身和設備的故障，這些技術上的改進，基于PLC與組態(tài)軟件的船舶鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)讓PLC成為今天的各行各業(yè)的高質量和產(chǎn)量的重要的貢獻者。采用標準化元件和標準化工藝生產(chǎn)流水作業(yè)，使維修用備品備件簡化等，也使維修工作變得方便。有些廠商還提供維修用的智能卡或插件板，使維修工作變得十分方便。PLC所具有的自診斷功能對維修人員的技術要求較低，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以根據(jù)有關故障代碼的顯示和故障信號燈的提示等信息，或通過編程器和HMI屏幕的設定，直接找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復節(jié)省了時間。現(xiàn)在PLC的編程器大部分可以用電腦直接進行，更改程序也可根據(jù)所需地址編號、繼電器編號或接點號等直接進行搜索或按順序尋找，然后可以在線或離線更改。存儲器內容的保護，采用看門狗和自診斷措施，便于維修和設計等。可編程控制器采用一系列可靠性設計方法進行設計，例如冗余設計，掉電保護，故障診斷，報警，運行信息顯示和信息保護及恢復等。PLC發(fā)展如此迅速的原因在于它具有一些其它控制系統(tǒng)所不及的一些特點。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產(chǎn)實踐?；赑LC與組態(tài)軟件的船舶鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)第2章可編程序控制器及其工作原理可編程序控制器(PLC)，是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程〔8.”。第5章詳細敘述了應用PLC與組態(tài)王軟件實現(xiàn)船舶輔鍋爐計算機監(jiān)控系統(tǒng)的設計過程，包括鍋爐控制系統(tǒng)的輸入輸出設計、PLC及其擴展模塊的選型、輸入輸出口的分配、PLC程序控制設計以及組態(tài)王監(jiān)控軟件的設計等。第3章闡述組態(tài)王軟件的功能、特點和組態(tài)王開發(fā)過程的主要步驟。具體安排如下:第1章簡單介紹船舶輔鍋爐自動控制系統(tǒng)的各個組成部分以及鍋爐自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展。在收集豐富資料的基礎上，通過調研和分析，掌握了國內、國際船舶動力裝置發(fā)展的現(xiàn)狀和方向。船舶輔助鍋爐作為遠洋運輸船舶必備的輔機之一，在內燃機動力裝置船舶中，主要用來加熱燃油、滑油，主機暖缸，驅動輔助機械及生活雜用等。并且微機控制可精確的控制空燃比，從而減少浪費，節(jié)約燃油等。隨著船舶電氣技術的發(fā)展，船舶的自動化成度越來越高。隨著PLC控制技術的發(fā)展，其控制能力越來越完善，不僅在邏輯控制方面有優(yōu)勢，而且在位置伺服控制、PID調節(jié)、網(wǎng)絡通信等方面也具有強大的功能，并逐步成為工業(yè)現(xiàn)場控制的主流產(chǎn)品，所以其在船舶設備上的應用己日益廣泛。目前應用較多的控制器有單片機及可編程控制器(PLC)，由于單片機的開發(fā)和應用需要專業(yè)人員，抗干擾能力較差，維護也比較困難，因此在船舶設備技術改造方面的應用受到限制。20世紀90年代以后，新造大型船舶的鍋爐控制系統(tǒng)大都采用微基于PLC與組態(tài)軟件的船舶鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)處理器為核心單元，但目前還有為數(shù)不少的船舶仍用凸輪時序控制器及多回路繼電器控制系統(tǒng)。自動連鎖是指當某些特定的條件成立后，才能對一些設備進行操作，比如只有當風機運轉建立起風壓以后，才允許開動燃油泵和開啟燃油電磁閥。對于全自動化的鍋爐，為達到鍋爐安全可靠的運行和無人管理的目的，當鍋爐在點火、升汽以及正常運行的過程中產(chǎn)生異常情況時，要求相應的元件能檢測到故障產(chǎn)生的原因，并自動停止鍋爐的運行和發(fā)出聲光報譽，這就是安全保護的任務。(6)自動保護鍋爐自動化系統(tǒng)的另一個重要任務就是對鍋爐進行自動保護。(4)預熱點火成功后，進入預熱階段，使鍋爐緩慢的加熱至一定的汽壓。預掃風時間根據(jù)鍋爐的結構形式不同而異，一般在20一605之間。(2)預掃風為了防止鍋爐內殘余的油氣在點火時發(fā)生冷爆，在點火前應進行預掃風。輔鍋爐點火及燃燒時序控制是指給鍋爐一個啟動信號后，系統(tǒng)按時序的先后順序進行預掃風、預點火、噴油點火、點火成功后對鍋爐進行預熱、接著轉入正常燃燒的負荷控制階段，同時對鍋爐進行一系列的安全保護【3一5]。其中一個回路根據(jù)汽壓的偏差信號經(jīng)比例積分調節(jié)器來控制燃油調節(jié)閥的開度，即改變向爐膛的噴油量。在油輪輔鍋爐中，要求汽壓穩(wěn)定，同時對鍋爐的經(jīng)濟性要求也比較高，這就要求控制系統(tǒng)在不同的負荷下保證一個最佳的風油比，所以通常采用比例積分控制。在單沖量控制系統(tǒng)中，控制器根據(jù)汽壓的高低自動改變進入爐膛的燃油量和送風量，維持鍋爐汽壓恒定或在允許范圍內波動，并維持一定的風油比，以保證獲得較高的經(jīng)濟效益。所以，控制給水一般通過改變調節(jié)閥的開度來實現(xiàn)，即根據(jù)水位的偏差信號來控制給水調節(jié)閥的開度，從而使給水量適合蒸汽流量的變化。因此，這種鍋爐工作時水位在一定范圍內波動而不會穩(wěn)定在某一給定值上。對于柴油機貨船輔鍋爐，它的蒸發(fā)量小、蒸汽壓力低，一般采用雙位自動控制‘21，即當鍋爐水位達到水位下限時，自動啟動給水泵向鍋爐供水。……31..........................................……，...……，.…，......……31........................……:.......................................……犯...............................................……，....……32...........……，..........................................................................……34..........................................................................……34..............................................……，..............……34..................................................……35........................................................................……36.....................................................……36...............................................................……36..................................……37.............................................................................................……38目錄……，..............................................................................……38...............................……，.............................................……43...................................................................……45...........................................................……51...................................................……56.…，......................