BW6L35MC/MCE型船用柴油机PLC控制系统设计开题报告

 2021-08-14 02:35:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1主机遥控系统的发展及国内外现状分析:随着科技的进步,传统重工业与互联网科技的联系越来越紧密。在船舶领域,主机的控制由原来的人为机旁操作到现在的主机遥控。主机遥控是离开机旁在驾驶台或者集控室对主机进行远距离的操控,这种控制方式极大地方便了船员的工作,同时也提高了现代船舶的智能化、自动化程度,减轻了船员的工作量。这种操纵方式是由操纵部位(集控室或者驾驶台)发出车令信号,然后与主机的执行机构之间设置的一套综合逻辑与控制回路作用,从而控制主机的执行机构进行车令信号应答,做出相应的动作。根据控制设备以及手段的不同,主机遥控系统可以分为五大类:(1)全电动式遥控系统,遥控装置与驱动机构均由电动原件构成,其特点是结构紧凑、灵活、可控性好。(2)全气动式遥控系统主要由气动遥控装置与驱动机构构成,并配有少量的电磁阀和测速电路,它的主要特点是驱动功率大,结构简单、可靠、直观、便于掌握管理,但是存在信息滞后等现象。(3)电--气式遥控系统,驱动机构由气动元件构成,而遥控装置主要由电动元器件组成,这种电气结合的方式目前在船上得到广泛应用。(4)电液式遥控系统主要由电动遥控装置与液压执行机构组成。它具有驱动功率大、可控性好、便于远程控制等好处、(5)微机型遥控系统控制部分采用微型计算机,这种遥控方式与传统的电动气动遥控装置不同,遥控系统主要由微机完成。我们只需要预先编制好程序以实现它的特定功能,因此它更加灵活,而且功能强大,可靠性高,作为现代船舶发展的新方向,被广泛关注。例如在国外,船舶主机控制由原来的气动、电动、液压等方式对主机进行分散控制、单机控制、集中控制到后来的微机应用。主机遥控技术的发展不断成熟,主机遥控在可靠、安全、经济、操作、方便等综合指标方面日趋完善,无人机舱日趋成熟。而在国内,我国也汲取了国外的宝贵经验和技术,主机遥控和机舱自动化的发展也在不断进步。

1.2主机plc控制系统设计的目的及意义:对于plc控制的主机遥控系统相比较于传统的主机遥控系统有如下优点,这也是plc控制系统设计的目的及意义。(1)灵活性。可编程控制器相比于继电器控制的灵活性更好,针对不同的控制需求,硬件设备不变的情况下,只需编写不同的应用软件。(2)成本低、可靠性高。可编程序控制器不需要那么多的继电器、计数器、顺控器,而且硬件上采用的光电隔离、滤波等技术,软件上采取自诊断等技术,所以它的可靠性高于机械和电器继电器。(3)结构简单、使用方便。可编程序控制器采用模块化结构可以省去复杂冗长的继电器控制。(4)可维护性好可编程谢谢由各种功能模块组成,一旦出现故障,系统的自检功能可以指出故障部位,方便维修人员更换相应的故障模块,维修效率高。(5)模拟调试只需在实验室内进行调试,缩短了调试时间。(6)plc控制系统具有强大的通讯能力,可以满足船舶主机控制系统要求。正是由于这么多的有利因素,目前plc控制的主机遥控系统得到了广泛的应用。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1、基本内容:在bw6l35mc/mce型柴油机机舱集控室纯气动控制的基础上,结合西门子s7-200plc对其进行改造,使得该控制系统在原有的集控室气动控制系统的基础上,驾驶台也能够实现plc遥控主机。驾驶台可以通过plc控制系统操纵主机的启动正车、倒车、停车,以及调控主机的转速。柴油机各种参数受计算机的监测与报警。

2.2、目标:该设计plc主机遥控系统是由遥控操纵台、遥控装置、调速装置、安全保护装置以及遥控执行机构与主机操纵系统在内的五大部分组成。当遥控操作时,轮机员或者驾驶员通过操纵车钟手柄,由发讯装置送出设定信号到遥控装置(即plc),信号在遥控装置中经过运算、放大或信号的变换后控制信号送到遥控执行机构与调速机构,从而控制主机的运行以及速度的整定。主机输出轴端装有转速传感器,用以检测主机的实际转速,将转速信号送至遥控装置,作为控制所需的实际转速。

2.3、技术方案及措施:船舶主机plc控制系统的设计分为两大部分:(1)plc软件的设计。此次遥控系统设计所采用的编程软件为simatic s7-200系列,它的基本编程语言为梯形图、语句表、功能块图。通过对s7-200可编程序控制器的学习,对主机启动、换向、停车以及转速的控制以梯形图的方式表示出来,并实现plc对主机的控制。(2)plc硬件的设计。可编程序控制器的硬件系统由主机、输入输出扩展模块及外部设备组成,其中主机由中央控制单元、存储器、输入输出单元、输入输出扩展接口、外部设备接口及电源等组成。外部设备则主要是编程器、显示器和打印机等。通过上述plc软件和硬件的设计要求对船舶柴油机plc控制系统进行设计。

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3. 研究计划与安排

1---3:查阅相关文献资料,明确毕业设计内容,确定设计方案以及学习 相关软件,完成开题报告。

4---6:修改完善开题报告,进行相关的设计。

7---11:主机plc遥控系统图纸设计,编写设计说明书,完成外文翻译。

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4. 参考文献(12篇以上)

[01] 陈新华,印爱荣,张丹秋;浅析plc的工作原理及其在船舶上的使用[j].装备应用与研究,2014,15

[02] 方兴,席敬波,赵洁;基于plc的主机调速器改装及控制系统设计[j].控制技术,2014,08

[03]卢铁城,张忠勇;浅谈主机遥控系统[j].科技前沿,2013,15

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