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基于PLC的船舶电站监控系统研究

2019-10-21林建民

科技风 2019年17期
关键词:监控系统

林建民

摘 要:本文自主设计了一款基于PLC的船舶电站监控系统,包括对硬件、软件和关键部分的设计。该船舶电站监控系统能将采集到的数据实施系数并存储起来,还能对故障进行检测和排除,能提高工作人员的效率和电站监控系统的稳定性,本系统设计基本满足船舶电站监控设计要求。

关键词:船舶电站;监控系统;PLC

为了提高船舶电站的稳定性及工作效率,本文自行设计了一款基于PLC的船舶电站监控系统,能有效改善船舶电站的工作效率并提高运行可靠性,对推广PLC技术在船舶上的运用具有重要意义。

1 船舶电站监控系统整体结构

本文以440V和60Hz的船舶电站为例展开讨论。为了满足船舶电站监控系统需求,本文首先建立了该系统的整体框架。该系统包括设备层、监控层和网络层。设备层主要包括柴油发电机及其调速器、参数检测传感器、自动并车装置和频率调整和功率分配装置等;监控层主要包括PLC、控制计算机、报警装置和运行界面等;網络层主要包括,网络线路、计算机和各种电子元器件等。本系统中选择的PLC是由日本三菱公司生产型号为FX2N的PLC,主要对数据进行采集和监控,当发动机启动、停机、调速和并联运行和机组出现故障时,进行故障分析和排除。PLC和计算机通过RS-485串口进行通信。监控主站和各个分站通过MCGS软件来进行通信。

2 基于PLC的船舶电站监控系统设计

2.1 硬件设计

从图1的整体结构可知,该系统的硬件部分包括控制计算机、3台柴油发电机、报警装置、自动并车装置、频率调整和功率分配装置等。其中1号发电机和2号发电机发挥常规功能,3号发电机用做备用。控制计算机采用网络技术和触屏技术,可以通过触摸屏对计算机直接控制。在界面显示上,PLC能将船舶电站的实际运行情况通过数字模拟的形式,生动形象的显示出来,以便工作人员观察和记录。选用的型号为FX2N的PLC具有结构紧凑、处理效率高、稳定性好以及维护方便等优点。在通信接口方面,采用多种组合方式进行各种不同通信方式上的相互转换,包括USB和Modbus等通信接口,具有非常强的适应性和灵活性。

2.2 软件设计

PLC监控软件设计应以控制和实时监测各个设备参数为中心,同时具有功能完善、操作方便等特点,软件结构框图如图1所示。

2.3 关键部分设计

(1)监控系统配置框架。船舶上的用电设备所处的环境比内陆用电设备要恶劣,因此对其要求也更加苛刻,船舶电站和PLC连接框图如图2所示。

(2)监控子程序。子监控程序包括对电压、电流、频率和功能等监控,以及对发电机压力、功率、转速和温度等进行监控。

(3)绘制实时监控数据走势图。在界面上将监控数据随时间变化的趋势用二维图形式表现出来,并将其进行存储,方便以后进行分析和计算。

3 结论

本文自行设计了一款基于 PLC 的船舶电站监控系统,其能满足船舶电站监控系统的基本性能要求,可对电站进行实时监控和重要数据的显示和存储,还能对故障进行排查和处理,具有较强的适应性和自我诊断功能,能有效地提高操作人员的工作效率,因此值得推广与应用。

参考文献:

[1]刘世涛.基于PLC的船舶电站监控系统研究[J].机电技术,2018(06):86-88.

[2]蒋晓峰,施伟锋.船舶电站监控系统软件设计[J].测控技术,2010,29(11):85-89.

[3]叶继英.基于PLC的船舶电站自动化监控系统的研究[J].科技信息,2010(10):137-138.

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