【正文】 ， 處于南北海岸線的中心 1M】 。 2. 通過 PLC 與單片機(jī)的性能比較，采用了先進(jìn)的 PLC系統(tǒng)控制船舶電站，并且使用組 態(tài)軟件 MCGS 來實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，性能可靠、操作方便。 FX 系列的各 PLC產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn) 了模塊化結(jié)構(gòu) ， 方便連接 * FX 系列 PLC可以在線修改程序，可以用調(diào)制解調(diào)器和電話線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和編程 ， 元件注釋可以儲(chǔ)存在程序儲(chǔ) 存器中 ? 小結(jié) 本章主要針對(duì)船舶電站的可靠供電以及可視化圖形集中監(jiān)控的要求，計(jì)了一套基于 PLC 的船舶電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng) ， 以此來提高船舶電站的自動(dòng)化水平?？刂茻艄獾牧涟悼梢圆捎?PLC內(nèi)的脈寬調(diào)制 ， 即 PWM功能。 ? (5) 功能強(qiáng)大，方便使用⑽ FX 系列的 PLC雖然體積小，但是有很強(qiáng)大的功能 ， 內(nèi)部有上千個(gè)編程單元共工程技 術(shù)人員使用，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 FX 系列 PLC 有多種規(guī)格數(shù)據(jù)寄存器，包括變址寄存器、特殊寄存器、文件寄存器、 鎖存數(shù)據(jù)寄存器、通用數(shù)據(jù)寄存器，字母以 D 幵頭。 (4) 系統(tǒng)配置靈活多變 FX 系列 PLC的系統(tǒng)配置靈活，具有多種基本單元、擴(kuò)展單元、控制模塊 *根據(jù)輸入 輸出點(diǎn)數(shù)的不同，基本模塊有 FX2N16MR00 FX2N32MR00 FX2N48MR00 FX2N64MR001 等，擴(kuò)展單元有 FXlN2Ah2BD(模擬量輸入擴(kuò)展扳 )、 FX1N1DA2BD (模擬 貴輸出擴(kuò)展板 )、 FX1N8AVBD(模擬量設(shè)定功能擴(kuò)展板 )等，擴(kuò)展模塊有 FX2N3A (模擬量 輸入 /輸出模塊 )、 FX2N4ADTC (熱電偶溫度傳感器用模擬量輸入模塊）等。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(zhǎng)度不一樣，安裝后非常的整齊美觀。小型 PLC 可以為外部的電子傳感器以及內(nèi)部的輸入電路提供直流 24V電源。另外， PLC 可以與上位機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)集敝控制 ， 進(jìn)一步還可得到網(wǎng)絡(luò)化管理(11】 。 另外，由于 PLC是通過程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控，所有設(shè)計(jì)人員可以在實(shí)驗(yàn)室里設(shè)計(jì)和修改 程序，還可以在實(shí)驗(yàn)室方便地進(jìn)行系統(tǒng)地模擬及運(yùn)行調(diào)試，使現(xiàn)場(chǎng)的工作量大為減少 ? 浙江工業(yè)大學(xué)碩上學(xué)位論文 三菱 FX2N 的特點(diǎn) ? FX2N 是日本三菱電機(jī)公司生產(chǎn)的小型 PLC, FX系列的基本單元、擴(kuò)展模塊以及擴(kuò) 浙江工業(yè)大學(xué)碩上學(xué)位論文 展單元的高度和長(zhǎng)度一致 ?只有寬度不一樣，各模塊有 DIN導(dǎo)軌，相鄰模塊可用扁平電紙 連接。 (3) 編程簡(jiǎn)單易學(xué) ， 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試周期短 現(xiàn)在我們所設(shè)計(jì)的船舶電站選用 FX 系列功能最強(qiáng)、速度最快的微型可編程監(jiān)控器 FX2N,可以用于 I/O 點(diǎn)數(shù)多、監(jiān)控功能復(fù)雜、要求聯(lián)網(wǎng)通信的系統(tǒng)。 (2) 用戶所需備件數(shù)量少 只需要準(zhǔn)備一塊信號(hào)處理板。 另外， PLC 在硬件和軟件方面還采用了以下強(qiáng)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(shù)，以及光敏晶閘管、小型繼電器等器件來隔絕 PLC 內(nèi)部電路與工業(yè)設(shè)備間的電氣：器件選擇嚴(yán)格，采用模塊化形式，當(dāng)某個(gè)模塊發(fā)生故 障時(shí)，可以立刻得到更換，縮短故障維修時(shí)間：供電電源采用開關(guān)電源，比起線性電源來 說它的性能優(yōu)良，功耗小 ， 并對(duì)輸入電路采取各類形式的濾波 ， 降低干擾；各個(gè)PLC 模塊 采用屏蔽技術(shù) ， 減少輻射的千擾?！?： (1)可靠性高 一臺(tái)可編程控制器能夠連續(xù)運(yùn)行 30 萬 h,也就是 30 多年而不出故陣，目前還沒有其 它的工業(yè)控制系統(tǒng)能夠超過 PLC。 PLC 在船舶電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)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(qiáng)、功能齊全、應(yīng)用 靈活、使用方便、維修簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，能夠直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，因此得到廣泛的應(yīng)用。在信息化帶動(dòng)工業(yè)化的指導(dǎo)方針下 , PLC能夠把大量的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造成為先進(jìn)的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)，提升了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)童，提高了 企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)力，節(jié)約了成本，企業(yè)能夠獲取大的經(jīng)濟(jì)效益。 機(jī)械工業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)之一，近年來逐漸發(fā)展成為國(guó)內(nèi)工業(yè)的增長(zhǎng)點(diǎn)，每年以驚 人的速度增長(zhǎng)。只有一 些大中型企業(yè)才采用了自動(dòng)化系統(tǒng) ， 并把它應(yīng)用在生產(chǎn)過程中。歐美國(guó)家制造的 PLC大多是大中型 ， 在一些大型的系統(tǒng)中 會(huì)經(jīng)常采用。年銷售額超千萬的有上海正航、深 圳合信、無錫信捷等，銷售額超億的有臺(tái)灣臺(tái)達(dá)，但所有的這些廠家的 PLC市場(chǎng)占有率大 概只有 5%【 9】 。 PLC 概述 PLC 的應(yīng)用現(xiàn)狀 當(dāng)前，我國(guó)的 PLC市場(chǎng)基本上都是國(guó)外產(chǎn)品，比如 LG、 三菱、西門子等。我國(guó)的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)總體上還處于研究階段 ，技術(shù)水平不 高，達(dá)不到世界船舶規(guī)范。 我國(guó)研究船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)也比較多，設(shè)計(jì)的電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，可根據(jù)電網(wǎng) 的負(fù)荷情況來決定增加還是減少發(fā)電機(jī)組的投入，進(jìn)入并機(jī)狀態(tài)后隨時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)的狀態(tài) , 進(jìn)行電網(wǎng)有功功率和頻率的自動(dòng)調(diào)整、電網(wǎng)無功功率和電壓的自動(dòng)調(diào)整，確保電網(wǎng)的運(yùn)行 穩(wěn)定。另外雄厚的開發(fā)資金 也是國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)望塵奠及的 . 集散型監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生后，國(guó)外陸續(xù)推出了采用局域網(wǎng)絡(luò)的船舶監(jiān)控系統(tǒng)。 一些具有先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的主要造船國(guó)家 的研究機(jī)構(gòu)和高校都在開展相應(yīng)的研究工作，他們擁有數(shù)字仿真裝置，或者是半數(shù)字仿真 裝置，也就是部分是實(shí)物，可以供研究人員進(jìn)行開發(fā)操作，各種測(cè)試儀器也是非常的精密 , 有不同類型的負(fù)載模擬器。船舶 電站也有了很大的發(fā)展，其突出標(biāo)志是高容量和自動(dòng)化 0隨著網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)艙自 動(dòng)化逐漸向無人值守過程發(fā)展，整個(gè)船舶連成一個(gè)系統(tǒng)，集成和分享所有信息 ， 形成計(jì)算 機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)。觸點(diǎn)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(xiàn)場(chǎng)總線型監(jiān)控系統(tǒng)是船舶電站監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段。在船舶電力系統(tǒng)及其自 動(dòng)化裝 *發(fā)面，出現(xiàn)了新技術(shù)、新設(shè)備、新觀念。其中網(wǎng) 絡(luò)化是未來船舶的發(fā)展重點(diǎn) ， 它的自動(dòng)化化水平高、易于維護(hù)、安全可靠。它包括主動(dòng)力系統(tǒng)、發(fā) 電系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)的監(jiān)控 ， 需要研究電力電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、原動(dòng)機(jī)技術(shù)，還有船 舶電站要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，那么網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是不可缺少 ?計(jì)算機(jī)與控制器之間的通信 ， 根據(jù) 實(shí)際設(shè)備需要采用何種數(shù)據(jù)線，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間互通都需要認(rèn)真研究。 船舶機(jī) 艙自動(dòng)化系統(tǒng)及設(shè)備技術(shù) 船舶電站自動(dòng)化從屬與機(jī)艙自動(dòng)化⑷，包括動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)測(cè)量、報(bào)瞀顯示 等。另外，整個(gè)工作站又可作為一個(gè)整體，借助發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)船與船之間，船與陸地之間的通信 ， 進(jìn)行信息交流 ， 比如船舶管理、資料査詢、 故障維修等。母站下面連接幾個(gè)子站，分 別監(jiān)控各自設(shè)備。船舶綜合 自動(dòng)化是將來的發(fā)展趨勢(shì)，包括信息一 體化、航行自動(dòng)化、裝載自動(dòng)化、機(jī)艙自動(dòng)化等 船舶綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一般包括兩個(gè)工作母站，一個(gè)設(shè)在駕駛室，另一個(gè)設(shè)在機(jī)艙室。 船舶電站監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展歷程及趨勢(shì) 近年來 ， 計(jì)算機(jī)控制己被迅速地推廣和普及 ， 通信和網(wǎng)絡(luò)己經(jīng)成為控制系統(tǒng)不可缺少 的重要組成部分。 (4) 停泊電站，當(dāng)船舶回港口后整修 ， 一些設(shè)備不需要供電 ， 比如舵機(jī)。 (3) 特殊電站，主要是對(duì)船上的一些信號(hào)設(shè)施供電 ， 比如測(cè)向儀、雷達(dá)、無線 電、電話、報(bào)警系統(tǒng)等。 總的來說船舶電站可分為以下四種 】 ： (1) 主電站 ， 平時(shí)對(duì)整所船舶的電氣設(shè)備進(jìn)行供電。 平時(shí)只使用 一臺(tái)發(fā)電機(jī)組對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電，當(dāng)船舶電站系統(tǒng)產(chǎn)生重載的情況下 ， 就需并聯(lián)上第 二臺(tái)機(jī)組，視情況而定，假設(shè)是發(fā)生了故陣，則需并上第二臺(tái)機(jī)組后自身解列，第 三臺(tái)機(jī)組是備用發(fā)電機(jī)組，當(dāng)前兩臺(tái)機(jī)組都不能使用的情況下開啟，通過應(yīng)急配電 板分配電力 ? 發(fā)電機(jī)通過原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)而產(chǎn)生電力發(fā)出的電力再通過配電板進(jìn)行分配 ， 目 前我國(guó)船舶使用的大多是交流發(fā)電機(jī)，交流電壓是 380V,國(guó)外的一些船舶使用的是 440V。柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)組 一般是采用 2? 3臺(tái)發(fā)電機(jī)，根據(jù)整所船舶的設(shè)備容量來選擇，一般是在幾百千瓦， 比陸上的 電力系統(tǒng)小了很多。 蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)容量小 121,主要供給照明設(shè)備。 船舶電站由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及配電板、信號(hào)處理板等組成，是船上重要的電 力輔助裝置，供給整所船連續(xù)不斷的電能 ， 因此它是船舶電力系統(tǒng)的重要裝置。預(yù)計(jì)到 2020年 ，中國(guó)的造船產(chǎn)量達(dá)到 5000萬噸， 占世界市場(chǎng)的份額將達(dá)到 32%,另外日本、韓國(guó)的造船產(chǎn)量也占有很大份額。 從 2020 年到 2020年 5年間，我國(guó)的造船產(chǎn)童每年增長(zhǎng)約 20%。 .................................................... 22 子模塊的程序設(shè)計(jì) .....................................................24浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 自起動(dòng)模塊的程序設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 24 自動(dòng)準(zhǔn)同步并車橫塊的程序設(shè)計(jì) ................................................................................................. 25 自動(dòng)調(diào)頻調(diào)轂裝置程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 29 自動(dòng)解列與自動(dòng)停機(jī)程序 ........................................................................................................... 32 安全檢測(cè)及電機(jī)保護(hù) ...................................................................................................................... 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(shè)備窗口 ................................................................................................................................. 37 用戶窗口 ................................................................................................................................. 37 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) .............................................................................................................................. 38 運(yùn)行策略 .......................................................................................................... .....................38 PLC 計(jì)算機(jī) 通信模式的配線 .......................................................... 39 上位機(jī)與 PLC 的通倌 ................................................................................................................ 40 監(jiān)控畫面的顯示 ....................................................................................................................... 43 捕 ............................................................................. 44 第