【正文】 舶電站由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和附屬設(shè)備(組合成發(fā)電機(jī)組)及配電裝置組成。1課題的組成及背景 船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)的定義、組成和特點(diǎn)船舶電力系統(tǒng)是孤立于陸地的獨(dú)立電網(wǎng)，它是產(chǎn)生、輸送、分配、使用電能的裝置和用電網(wǎng)絡(luò)的總稱，它由用電設(shè)備、裝配電裝置、發(fā)電裝置和電纜等組成?；赑LC技術(shù)設(shè)計(jì)的人機(jī)界面，組態(tài)調(diào)試方便，用S7200 PLC開發(fā)的船舶電站控制系統(tǒng)，性價(jià)比高，在遠(yuǎn)洋船舶得到了成功應(yīng)用，表明PLC技術(shù)值得在輪機(jī)自動(dòng)化中推廣。S7200 PLC具有豐富的指令集成和內(nèi)置集成功能，如高速計(jì)數(shù)器HSC、自整定PID和脈沖輸出PTO/PWN等，實(shí)時(shí)特性和通訊能力強(qiáng)，擴(kuò)展模塊豐富，可靠性高?，F(xiàn)代PLC控制技術(shù)因其可靠性高、耐惡劣環(huán)境、使用極為靈活方便三大特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)領(lǐng)域，船舶自動(dòng)化控制系統(tǒng)更是如此。這就需要研究控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等，船舶電站正以標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化等方式向船舶電站綜合自動(dòng)化這樣高級(jí)階段發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的發(fā)展，船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)正朝著集散型控制系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)式或分布式控制系統(tǒng))的方向發(fā)展 。到80年代中后期，隨著微機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨成熟，國外眾多國家相繼開發(fā)研制多微機(jī)分布式網(wǎng)絡(luò)型自動(dòng)化控制系統(tǒng)，如：西門子、AEG等國際著名的大公司近期的產(chǎn)品，是目前國際上最新技術(shù)產(chǎn)品。到70年代中后期，人們?cè)趩卧詣?dòng)化裝置的基礎(chǔ)上，把它們系統(tǒng)地組合成成套電站自動(dòng)化設(shè)備，系統(tǒng)可在集控室進(jìn)行集中控制，如“里言斯頓”號(hào)船上的SEPA電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)，日本“星光”號(hào)船上電站自動(dòng)化系統(tǒng)。國外船舶自動(dòng)化一開始大多是從電氣部分著手，從最原始的手動(dòng)本地操縱進(jìn)化成手動(dòng)遙控操縱，再進(jìn)一步發(fā)展成半自動(dòng)控制，最后發(fā)展到目前的最高水平電站全自動(dòng)控制的無人值班機(jī)艙?？刂品绞接捎布刂谱?yōu)檐浖刂茷橹?，使功能的組合、擴(kuò)展或修改變得容易：模塊化、通用性好。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 過流保護(hù) 29 逆功率保護(hù) 30 故障報(bào)警的設(shè)置 304 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測(cè)試 31 系統(tǒng)仿真 31 系統(tǒng)調(diào)試 32總 結(jié) 33致 謝 34參考文獻(xiàn) 35附 錄 36III山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)前 言為實(shí)現(xiàn)船舶電站自動(dòng)化的各種功能，船舶電站自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)歷了由繼電器、接觸器組成的有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)到有分立元件和集成元件組成的無觸點(diǎn)控制系統(tǒng)。同時(shí)，上位機(jī)的人機(jī)界面可以顯示、記錄機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和主要參數(shù)。本文將電站的控制功能模塊化，再設(shè)計(jì)出各模塊的流程，然后將各模塊有機(jī)的結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)電站的綜合自動(dòng)控制。 論文作者(簽字)： 日期： 年 月 摘 要本文以兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組的船舶電站為例，在論述自動(dòng)化電站功能和要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了集散控制式系統(tǒng)。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。除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明，本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并愿為此承擔(dān)一切法律責(zé)任。下位機(jī)以PLC作為主要控制裝置，上位機(jī)用工業(yè)PC機(jī)作為管理裝置。在這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中，下位機(jī)可以完成發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)、停機(jī)控制、調(diào)頻調(diào)載以及機(jī)、電故障處理等；上位機(jī)進(jìn)行機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行、解列、重載詢問等。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)。大規(guī)模集成電路的結(jié)構(gòu)化、模塊化，還可以使微機(jī)控制系統(tǒng)的體積、重量大大減少，工作可靠性提高。計(jì)算機(jī)控制由大型機(jī)集中控制方式發(fā)展到多微機(jī)分散控制方式，工作可靠性提高；進(jìn)而出現(xiàn)由多級(jí)計(jì)算機(jī)構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)，應(yīng)用光纖通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。早在60年代初期，日本、德國、英國等國就有電站單元自動(dòng)化裝置，如：英國的MMF自動(dòng)并車裝置，日本的XET自動(dòng)并車裝置和XPT自動(dòng)負(fù)荷分配裝置。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“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)。目前我國船舶電站自動(dòng)化裝置的研制和生產(chǎn)水平相對(duì)較低，船用電站管理系統(tǒng)國產(chǎn)化率很低，大約有90%來自國外，而國外采用PLC控制技術(shù)研制的船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)，功能完善，技術(shù)先進(jìn)，但是技術(shù)壟斷嚴(yán)重。船舶自動(dòng)化電站是集自動(dòng)控制、報(bào)警和監(jiān)測(cè)于一體化的監(jiān)控系統(tǒng)，涉及到現(xiàn)代控制技術(shù)、通訊、信息處理、數(shù)字化信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科和技術(shù)。隨著工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，自電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的重要組成部分PLC問世以來，引起了國內(nèi)外電氣行業(yè)的普遍關(guān)注，現(xiàn)已成