优秀毕业设计基于plc的船舶主机遥控系统

1、基于PLC的船舶主机遥控系统摘要：可编程程序控制器PLC在主机遥控系统中的作用和在船舶起动、换向、变速、停车等具体操作中的动作原理。对其主要实现的功能做了说明。关键词：船舶，主机遥控系统，PLC，起动，换向，变速，停车。Abstract：Programmable controller ( PLC ) in the main engine remote control system and the role of the ship starting, reversing, speed, parking and other specific operation action principle.

2、Its main function is to achieve in the paper.Key word: The ship, the main engine remote control system, PLC, starting, reverse-speed, parking 引言随着微处理器和大规模集成电路的开展和应用，可编程程序控制器PLC在已开展并熟并日趋完善，已成为现代工业自动控制的三大支柱之一。PLC结构简单、使用方便，抗干扰能力强，控制精确及系统功能可拓展性强等特点使它具有强大的逻辑运算处理功能，同时还具备数字运算，联网通信等功能，因此它被广泛应用于船舶自动化控制系统。船舶自

3、动化领域的一个重要组成局部是主机遥控系统。目前主机遥控系统技术方案多种多样，本文采用PLC工业控制网络来实现主机遥控系统的功能，具有经济性能好、硬件电路结构简单、工作平安可靠的特点。在多PLC控制网络实现主机遥控系统设计的根底上，研讨主要设计整个PLC网络的总体结构和通讯方案，并通过通讯网络实现对主机的起停局部的自动控制及安保系统设计。 PLC简介2.1 PLC概述 可编程控制器Programmable Logic Controller简称 PLC，它具备了模 拟量控制、过程控制以及远程通信等强大功能，所以美国电气制造商协会将其正 式命名为可编程控制器Programmable Controll

4、er,简称 PC。但是个人计算 机Personal Computer也简称 PC，为了防止混淆，将用于逻辑控制的可编程 控制叫做 PLCProgrammable Logic Controller. PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它 其实就是一台计算机，它采用可以编制程序的存储器，在其内部执行逻辑运算、 顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，它以接入式 CPU 为核心，通过 数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关 的外围设备，都是很容易与工业控制系统形成一个整体，容易扩展其功能的。 可编程控制器是一种工业现场用计算机

5、。它是为工业环境下应用而设计的， 工业环境一般办公环境有较大的区别。由于 PLC 的特殊构造，使它能在高粉尘、 高噪音、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。为了能控制机械或生产 过程，它要能很容易的与工业控制系统形成一个整体，这些都是个人计算机无法 比较的。 可编程控制器是一种通用的工业控制计算机。 它能控制各种类型的工业设备 及生产过程。 它的功能能够很容易地扩展， 它的程序是可以根据控制对象的不同， 让使用者来编制的。也就是说，可编程控制器较其以前的工业控制计算机，如单 片机工业控制系统，具有更大的灵活性，它可以方便地应用在各种场合。 通过以上定义还可以了解到，相对一般意义上的计算机

6、，可编程控制器不仅 具有计算机的内核，它还配置了许多使其适用于工业控制的器件。它实质上是经 过一次开发的工业控制计算机。从另一个方面来说，它是一种通用机，经过二次 开发，它可以在任何具体的工业设备上使用。它在很大程度上使的工业自动化设计从专业设计院走进工厂和矿山， 变成了普通工程技术人员甚至普通电气工人力 所能及的工作。再加上体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善， 适应性强，安装接线简单等众多优点，可编程控制器在短短的 30 年中获得了突 飞猛进的开展，在工业控制领域获得了非常广泛的应用。PLC系统主要由中央处理器CPU、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等局部组成

7、。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。 在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面：1接收从编程器输入的用户程序和数据。2诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。3通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄有器或数据存放器中。4从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。5根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象存放器的内容，通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。PLC的显著特点1可靠

8、性高，抗干扰能力强 船舶上的环境可以算一个非常恶劣的:油雾，潮湿，高温因此对船用电气设备的要求也是非常高的。PLC是专门为工业设计的，早设计过程中采用多层次抗干扰，精选元件。可在恶劣的条件下与强电一起工作，运行的稳定性，可靠性都是比较高的。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这给船舶修理人员带来了很大的方便，大大节约了修理时间，船舶在海上航行的时候，修理时间越长，你的船的危险就越大。正如一句熟语“时间就是生命。在实习期间我也是深刻理解了PLC系统的方便和

9、实用性。有的时候会碰到一些不起眼的故障，自己就这么检查很那查到。但是用电脑查PLC的语言，这样就很容易看出故障在什么地方了。所以PLC可编程软件是很适合在船舶系统中使用的。2硬件配套齐全，功能完善，适用性强 PLC开展到今天已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户进行控制系统设计时，不需要自己设计和制作硬件装备，只需要根据自己的要求进行模块的配置。对于一个控制系统，当控制要求改变时，只需修改程序就能变更控制能力，使得控制系统变得简便，这样相应的减轻了船上电气师的工作压力，随时可以根据船舶表现出来的问题，修改PLC的梯形图，使得系统更加完善。这样船舶的操作系统更加

10、的稳定和完全。3编程方便，易于掌握 PLC最大的特点就是采用了易学易懂的梯形图，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能所以船舶人员也能够使用起来。我们大学的时候学了一点理论知识，它的语言还不是很复杂。4系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，PLC的体积也是很小的，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，相对减轻了很大一局部人力，这对船舶系统是非常具有重要性的船舶系统的人员配置是非常少的同时维护也是非常方便的。5功

11、能完善，性价比高。除了逻辑控制，定时计数，数字运算外，配合特殊模块外还能实现点位控制，PID运算，过程控制，数字控制等功能。还可以与上位机通信，远程控制。这样比以前继电器模式的电路比较起来它的性价比低的很多，降低了船舶的造价，这也是一个很大提高。技术改革带来的提高6能适应恶劣的环境，PLC技术条件能在一般高温，震动，冲击和粉尘等恶劣条件下，能在能电磁干扰下工作。船舶现实的环境就是这么的恶劣，只有能够在这样的环境下能存在下来，才能够在船舶系统中的到广泛的应用。这就是PLC市场生存价值，也是PLC能在船舶系统中生存下来的价值。PLC的主要应用和功能 PLC 在钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造

12、、汽车、轻纺、交通运输、 环保及文化娱乐等各个行业的应用也越来越广泛，主要可以归纳为以下几类： 1开关量的逻辑控制 可编程控制器可实现逻辑控制、顺序控制，也可用于单台设备的控制，又 可用于多机群控制及自动化流水线。 2模拟量控制 在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速 度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量Analog 和数字量Digital之间的 A/D 转换及 D/A 转换。 3运动控制 PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接 用开关量 I/O 模块连接位置传感器和执行机构， 现在一般使用专用的运动控制模 块

13、。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 4过程控制 过程控制是指对连续变化的量进行控制。如对温度、压力、流量等模拟量的 闭环控制。作为工业控制计算机，PLC 能编制各种各样的控制算法程序，完成闭 环控制。目前已广泛应用于冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。5PLC在船舶自动化领域里面的广泛应用3 主机遥控系统的结构和功能主机遥控是指远离机旁在驾驶台( 或集控室 )通过自动控制装置对船舶柴油机主机进行操纵。如同所有的控制系统一样, 主机遥控系统是由控制器和控制对象( 主机 )二部份组成的。控制器的任务在于不断地采集来自驾驶台的操纵命令和来自主机的运行状态信息，做出判断，自动地根据

14、系统的控制要求，向被控对象发出控制信号，以到达控制目标。 随着船舶自动化技术的开展, 装设主机遥控系统的船舶逐年增多。 比较完善的主机遥控系统通常设有如下功能(或环节):1逻辑程序控制，它包括操纵转换位置判断、自动换向、自动起动、重复起动、重起动、制动的逻辑控制，2转速与负荷控制，它包括转速信号发送速率限制和负荷程序等，3平安保护与应急操作，4系统功能模拟试验，5系统故障自检等。组成自动控制系统的元件有气动、机械、液压、继电器-接触器、半导体分立元件、 小规模集成电路等不同种类, 在技术开展的不同阶段，主机遥控系统的类型随采用的控制元件不同也有气动式、电动式、电-气式、电-液式等不同。随着微型

15、计算机在控制领域的广泛应用, 自上世纪八十年代远洋船舶主机遥控系统普遍采用了微型机做为控制器的核心，使系统的设计、生产、使用和维修都更为简单, 可靠性也大大提高目前，大型船舶的推进装置主要有柴油加推进和电力推进两类。采用柴油机推进时，直接驱动螺旋桨的柴油机称为主柴油机。主柴油机一般可以在机旁、集控室和驾驶台三个操作部位进行操作和控制。当离开机旁在集控室和驾驶台操作时，无法通过机旁操纵机构直接操作主机，这就需要在操作部位与主机之间设置一套能够对其进行远距离操纵的控制系统，称为主机遥控系统。驾驶员操车，操纵人员只需操动一次车钟手柄，自动化设备就会根据主机当时的运行状态，自动依照主机的操纵规律，实现

16、主机工况的自动控制与变换，直到主机运行状态同车钟指令完全一致为止。在船舶集控室或驾驶台通过自动控制设备操纵主机的系统称为主机遥控系统。主机遥控系统是机舱自动化系统的一个重要组成局部，是现代船舶不可缺少的设备之一。主机遥控系统的形成和开展是和机电控制技术的开展密切相关的。五十年代开始从不完善的机械式远距离操纵起步，到了六十年代初期，已经出现了集控室或驾驶室主机遥控;与此同时，机舱内各主要设备的自动化程度也有进一步提高，例如船舶电站自动化、辅机动力设备的自动切换，出现了性能良好的机舱故障报警系统等等。到了六十年代中期，各船级社纷纷提出机舱无人值班的技术标准，这对机舱自动化技术的不断开展起了很好的推

17、动作用。七十年代，一些技术领先的国家开始致力于微机在主机遥控方面的应用，并在八十年代使其日趋完善。主机遥控技术的进一步开展，不仅在功能方面表现为更符合无人机舱以及最正确运行的要求，而且还出现遥控系统主要组件的标准化设计。九十年代中期，网络结构的分布式计算机控制系统已成功地应用于主机遥控，这就是说，随着电子技术、数字处理和微机技术的广泛应用，已使主机遥控在可靠、平安、经济、操作方便等综合指标方面日趋完善。以上所述的主机遥控系统的开展，从其采用的技术手段看，可以归纳为以下四种类型:(1)气动遥控系统。这类系统把对主机的起动、换向、停车等逻辑控制与执行机构视为一体，通常是主机厂商随主机一同提供应用户

18、(如早期的MAN主机)。由于控制源是气源，管路损耗较大，因此一般仅提供机旁(应急)和机舱集控室控制。(2)气动一液压遥控系统。这类系统把对主机的起动、换向、停车等逻辑控制以气动控制，而对执行机构那么以液压控制，通常也是由主机厂商随主机一同提供应用户(如早期的SULZER主机)。由于同样的原因，管路损耗较大，因此一般仅提供机旁(应急)和机舱集控室控制。(3)电动一气动(液压)遥控系统。这类系统是在上述1)和2)的根底上增加了电动控制单元，这样可使遥控的距离大大加长。近距离遥控(机旁控制、集控室控制)以气动为主，而驾驶台遥控那么通过电动控制。(4)计算机一电动一气动(液压)遥控系统。这类系统是在(

19、1), (2)或(3)的根底上增加了微计算机控制单元，它使主机遥控系统的功能和性能大为增强。除了常规的起动、换向、停车等逻辑控制外，主机的调速控制，平安保护等重要功能均由计算机控制实现，自动化程度大大提高。为了适应日趋剧烈的国际航运竞争、运输船舶日益朝大型化、集装箱化、班轮化方向开展，对船舶的航行速度，对主机运行的稳定性与可靠性提出了更高的要求，而这样的大型船舶绝大多数均采用了上述(4)中先进的、高度自动化的主机遥控装置。保证主机遥控装置平安可靠地工作，是船舶运行管理中一项重要任务。目前，国内外有许多公司、高校和科研机构都在对主机遥控系统的建模和仿真进行研究。系统建模与仿真在各行各业中，作用日

20、益突出，正在迅速开展为一种新兴的生产力。轮机仿真训练器的未来开展方向是系统模型更齐全、仿真效果更通真，软硬互辅根据目前国内主机调速方式的不同，主机遥控装置的种类也不尽相同，但大致分为两类:(1)可逆转大功率低速柴油主机的驾驶室遥控控制。此种可逆转柴油主机一般应用于中大型船舶当中，在小型船舶当中一般应用较少，典型的有安阳机床电器厂于81年与上海船舶设计院联合研制开发生产的ZQ-1型，配6L35型船用主机的气电遥控装置。(2)不可逆转柴油主机与齿轮箱(离合器)组成的主机组推进装置的遥控控制。目前此种控制方式在中小型船舶当中应用较为广泛，根据不可逆转柴油主机及换向齿轮箱的特性，我国又自行研制开发了多

21、种控制类型的主机遥控装置，根据目前国内主机遥控装置的使用情况大致分为以下几种:气电混合控制式;气动逻辑控制式;机械控制式;全电控控制式;电液控制式;气液控制式。根据齿轮箱换向控制方式的差异可分为:电控换向型;气控换向型;机械控制换向型;液压控制换向型等。根据船用主机遥控装置控制水平的上下又分为:无级调速型;有级调速型。船用主机遥控装置作为船舶机舱自动化的一门新型控制技术，它己应用于各种类型船舶的控制当中，其社会效益、经济效益已日益明显。我国作为一个造船大国，特别在中小型船舶制造方面在国际上处于领先地位，主机遥控装置的开展及技术改良已显得相当重要。在今后的开展过程中更重要的是提高使用可靠性，这就

22、要求我们一边要接收国际上先进的控制方式、一边要选用更加先进可靠的元器件。 气电混合控制的遥控装置将被更加广泛地应用。气电混合控制遥控装置，结合了气动控制技术与电控技术之优点，己在国际上被广泛应用，气动控制技术由压缩空气的滞后特性，把它作为驾驶室遥控的调速指令信号，再返回到机舱去控制主机调速器，将严重被船舱与驾驶室之间的距离所制约，如果两者相距较大那么气控调速的灵敏度将降低。为此一种由驾驶室发出调速换向电信号指令，到机舱变为气动控制执行，此种控制技术将不受船舱与驾驶室距离的限制，压缩空气也无需延伸到驾驶室。 船舶机舱自动化的核心内容是高度的电气自动化和微型计算机的应用，以低能耗、少污染为特色的气

23、电混合控制系统己作为我国船舶机舱自动化的一个重要趋势。主机遥控系统型号各异，但从气动(液压)控制的根底装置看，分为二类:一类是以MAN B&W机型为代表的气动控制装置;另一类是以SULZER机型为代表的气动(液压)控制装置。前者占了80。所有的气动(液压)根底装置的前级，均带有电动遥控单元(七、八十年代)，约占30%:或计算机遥控单元(九十年代)，约占70%，此比例随着船舶的更新正在逐年增加。 主机遥控系统作为一种重要机电设备，但是，由于主机遥控装置的自动化程度较高，因各种故障而造成船舶主机不能正常运行，降低主机运行质量;因故障源不能及时识别和排除，造成故障蔓延或系统瘫痪，导致自动化船舶只能手

24、动操作。这些都影响船舶的航行平安，也增加了公司机务管理难度。正是主机遥控系统对主机控制的重要性，船舶轮机管理人员迫切希望能有一种仿真系统，借助于计算机技术，实用而又直观地模拟具体机型的主机遥控系统的工作原理，即对主机遥控系统进行原理仿真。通过这种模拟仿真:(1)能使轮机人员正确掌握具体机型主机遥控系统的工作原理、操作过程、参数设定、维护保养要求等。(2)对具体机型主机遥控装置进行各种运行工况动态演示，可大大缩短轮机管理人员对具体机型遥控装置的摸索适应期。理论上，对于某一主机遥控系统的仿真，应表达在某一轮机模拟器中。但是轮机模拟器不便于对实际机型的主机遥控系统进行原理仿真。这是因为轮机模拟器要满

25、足一定的普适性，它不会也不可能对各种实际机型的主机遥控系统进行原理仿真。鉴于此，独立开发主机遥控系统的计算机仿真软件，就显得十分必要。主机遥控系统的原理仿真也不同于轮机模拟器。后者作为对高级船员的培训，它必须把实物模拟和原理模拟有机结合起来，投资大、要求高。而前者集中于对一个具体的装置，由于范围小，故可以深入细化，界面可以做得生动活泼，而且对计算机配置要求不高，可以安装在同一机型的各条船舶上供轮机管理人员使用，有极大的灵活性。随着船舶自动化技术的开展，装设主机遥控的船舶逐年增多。尤其是近年来新造船舶的主机都是遥控的，主机遥控是现代化船舶实现无人值班机舱必不可少的一局部。船舶主机遥控系统是现代化

26、船舶实现无人机舱的关键，90年代至今，世界各国已将柴油主机电控技术作为了衡量柴油主机乃至船舶自动化先进性的标志之一。能源短缺、环保问题、微电子技术和控制理论的开展以及对船舶自动化要求的提高，推动了柴油主机电子调速技术特别是以计算机为核心的数字式电子控制技术革新的开展。随着计算机仿真技术的高速主机遥控系统是轮机自动化的重要组成局部，其逻辑功能十分复杂，而利用遥控系统的计算机仿真可以很方便地了解主机转速的动态响应，熟悉系统的逻辑功能，为设计及实现主机遥控系统奠定良好的根底。随着科技的开展，尤其是计算机技术在船舶中的应用，智能控制的理论和技术会更加成熟，智能控制器的应用也会逐渐增多，系统的整体性能、

27、自动化水平将会有显著的提高，这将有助于提高整个船舶的智能自动化水平。下面是主机自动遥控系统图 4 基于PLC的主机遥控系统的实现基于 PLC的主机遥控系统结构如图 1所示。 PLC为中央控制单元 ,由驾驶台或集控室发出的主令信号输入 PLC, PLC将根据由工况检测和速度检测电路提供的主机状况 ,经逻辑运算 ,输出主机运行的控制信号 ,一路控制气动执行机构 ,使主机恒速运转。 PLC还有工况显示、故障报警、应急保护和系统模拟作用。工况检测单元将气动机构和主机的状况 ,如凸轮轴位置 ,各控制阀动作 ,气压、油压和水压等参数转换成开关量输入PLC。转速检测单元检测主机转速并分类转换成点火转速，换向

28、转速，临界转速等信号送至PLC。调速单元有调速器，功率单元等组成，驱动伺服电机控制主机使主机恒速运转。 PLC控制网络用于主机遥控系统的控制，包括两台S7-200PLC。其中一台用于主机起停和转速调节控制，安装在机控室;另一台用于完成电子调速器的任务，安装在机舱。另设计算机作为监视平台，用来监视整个系统的重要信号。整个网络的主要设备为:两台S7-200PLC、一台微型机、网络连接器、PC/PPI电缆、RS-485电缆。 根据总体通讯设计思路，我们的总体结构图设计如图如图，主站PLC通讯口出来地总线分别通过网络连接器和PC/PPI电缆和从站PLC以及计算机通讯。主从站之间通过RS-485总线进行

29、PPI协议通讯，主站和计算机终端通过PC/PPI电缆进行自由口通讯。从主站PLC通讯口出来连接上网络连接器，是为了隔离，以免计算机RS-232口损坏。通过网络连接器出来地线以及RS-485信号A和B通过比较上下电平与从站进行通讯。同时通过PC/PPI电缆的连接口引出5针通过RS-485和RS-232转换成3条线分别为接收、发送和地线，与计算机进行通讯。5 PLC在主机起动时的控制作用起动逻辑控制回路是主机遥控系统各种逻辑和控制回路之一。它的根本功能是：当有开车指令时，能自动检查是否满足起动的逻辑条件；当所有起动条件均得到满足时，能自动输出一个起动信号去开启主启动阀，对主机进行起动。 主机逻辑起

30、动控制图 柴油机的起动控制电路要求如下发出起动指令凸轮轴位置与车令一致盘车机必须脱开开始起动是油门必须关闭柴油机转速必须低于正常起动转速无三次起动失败，或者说在允许的起动柴油机转向正确，即柴油机运转方向与车令一致起动空气压力足够以正车起动为例，系统针对两种情况：停车情况下起动和正常的反向起动，都能确保正车起动电磁阀的通断，同时还须判断重复起动的状态。5.2 换向功能 换向操作是由PLC控制齿轮箱离合器完成。在换向控制过程中，必须处理换向操作和调速操作。系统必须具有以下根本功能。低速脱排主机在离合器脱开的过程中，油门降至最低，以防飞车；当主机转速降低至设定的脱排转速是自动脱排。定速合拍离合器合拍

31、时，主机转速维持在设定的转速上。加载连锁系统在合排成功后才能进行调定。当转速满足换向条件时，首先减速至脱排转速，进行脱排操作。脱排成功后，再控制加速和判断合排条件，最后根据车令尽享正车合排或倒车合排。换向程序流程如下列图所示调速功能系统通过改变加速速率和减速速率实现对调速过程的控制，对主机负荷进行控制。对于不同的工况按正常操作和应急操作两种调速特性曲线控制调速如下列图所示。调速特性曲线转折点的速度设定值N1和加速减速时间T1均可独立定义和修改，以便适应不同机型对速度范围和加速率的不同要求。正常操纵时按曲线1进行。当车钟手柄从零值直接扳到正车全速运行时，Nm in - N 1 、N 1 -Nm

32、ax两段分别以两种加速率控制主机加速；车钟手柄从高速直接扳回低速。系统Nm ax - N 2 、N 2 - Nm in两段分别以两种加速率控制主机减速。如果车钟手柄从正车直接扳倒停车或倒车位置，系统将按曲线2控制主机以较快的速率减速到N3，接着直接控制主机油门至最小，然后进行脱排或换向操作。在应急操纵状态，系统按曲线3沿Nm in - N 4 、N 4 - Nm ax以快速率加速；而应急换向，那么直接控制主机油门至最小。然后进行换向操作。对于应急停车，系统直接控制停车电磁阀停油停车。 5.4 停车控制停车控制分故障停车和应急停车 。故障停车 : 当主机出现滑油压力过低 、凸轮轴压力过低时 ,

33、直接控制主机停车电磁阀实现停车停油 。应急停车 : 在驾驶室或集控室手动按下“应急停车 按钮直接控制停车电磁阀动作 , 实现停油停车 , 应急停车后必须在手柄回到 STO P位后 才能重新启动 。结束语在主机遥控中应用PLC技术有显著优点系统结构简单，可靠性高，抗干扰能力强，便于维护。编程灵活，应用面广。它可取代各类由继电器组成的主机遥控装置，特别适合老船设备的更新改造，符合我国国情。现今PLC还具有PD调节功能可替代模拟调速器；PLC的数据接口便于和上级计算机联网，组成船舶综合自动化系统。综上所述，PLC技术在船舶上的应用是船舶现代化的重要表达，它是科技在船舶上开展的重要表达。它使船舶的操作

34、和控制更加的方便和直观。本文通过对PLC可编程的优点和开展阐释了PLC在船舶上的重要性。能够在船舶那么恶劣的条件下使用了、还使得船舶的自动化程度的得了提高，基于此PLC在船舶系统中有很大的开展前景和应用价值。引言在建筑、化工、食品、冶金等行业中，配料是其生产过程的重要组成局部，它影响着产品的质量甚至决定着产品的性质，这一点已越来越引起人们的重视。高炉配料过程的生产方式经历了从采用经验的估量式生产到简单的计量式低精度生产，再到现在的高精度计量式生产这三个过程，而且自动化程度也越来越高。所以，研究和开发高炉自动化上料监控系统具有很高的实用价值。二十一世纪，钢铁产品仍将是人类社会最主要的不可替代的结

35、构材料和产量最大、覆盖面最广的功能材料。世界冶金工业结构调整步伐加快，生产的重心将由兴旺国家向开展中国家转移。目前我国正处在工业化进程中，国民经济各部门的持续、快速开展和产业升级对钢铁产品的品种、质量提出了更高的要求。加快我国冶金工业的结构调整，将具有重要意义。就我国目前情况而言，钢铁企业自动化开展程度参差不齐，大型企业自动化程度相对较高，而对于中小企业，由于资金和技术问题，设备普遍比较落后，自动化程度普遍偏低。因此，尽快研制开发适合我国国情的配料自动控制系统并投运市场，具有广泛的市场前景。另外，对于我国钢铁企业的开展，也具有重要的推动意义。本论文正是在宁夏鑫钢发源冶金炉料的一个实际工程工程的

36、背景下撰写完成的，该工程主要负责冶金过程中的配料工作。众所周知，在冶金过程中，不同种类、不同质量的原料混合冶炼出的钢水质量也是不同的。那么，要根据冶金工艺要求，冶炼出符合实际要求的钢水，配料是具有决定意义的一环。尤其是对于广阔中小型钢铁企业，限于自身规模条件，他们不可能有自己的设备研发队伍，那么，在这种条件下，他们要提高产品质量、工作效率以及企业效益，最好的方法就是有专门的自动化冶金设备公司为其提供相关设备。本论文是在这样的背景下完成的。该工程是宁夏鑫钢发源冶金炉料冶金生产线上配料系统的改造工程，原控制系统采用微机+通信系统+数据采集装置构成的计算机控制系统，其控制界面和控制程序都是在计算机D

37、OS环境下开发完成的，这也是目前广阔中小型企业正在应用的配料控制系统，原系统存在一些明显的缺点：人机界面不友好，对于非专业人员熟练操作应用该系统有一定的难度。系统可维护性差，由于对现场信号的采集、处理采用的是板卡等一些与微机相连的集成电路，因此，对于局部小故障的维修都需要较长时间，而且维修起来比较复杂，本钱也较高。抗干扰性差，由于控制系统自身没有相应的抗干扰措施，而现场环境都比较恶劣，除去运行系统所处环境差以外，一些大功率设备的启动，运行阶段，往往也会造成诸多故障，比方在大电流干扰下出现飞程序、控制器与现场仪表无法正常通信等等。联网能力差，在DOS环境下开发的控制系统，在与其他计算机进行联网通

38、信时比较困难，无法满足当前集生产与管理于一体的控制要求。在科技为主要生产力的今天，企业间的竞争无疑已成为先进的生产技术之间的竞争。旧配料系统已无法满足当前生产要求，为提高企业生存能力，对该系统的改造势在必行。改造后，我们采用工控机+PLC所组成的集散制系统，上位机主要完成生产管理工作，而下位机PLC主要负责实际配料中的过程控制。这样，改造后的配料系统除克服了旧系统的缺点外，最大的优点就是本钱不高、便于推广。由于该系统的用户多为中小型企业，考虑到他们自身的经济情况，我们在设计过程中就本着用的原那么，从产品选型到系统配置，除了考虑满足生产需求外，主要考虑的问题就是本钱问题，这样整个系统设计下来，既

39、保持了适度的先进性，与国内外同类产品相比不落窠臼，又严格控制了改造本钱，从而获得相当高的性价比。这对于我国广阔中小企业提高生产力，增强自身竞争能力，都是十分值得借鉴的。本论文主要分五章详细介绍了该配料系统，目前，该工程宁夏鑫钢发源冶金炉料配料系统改造工程的第一阶段任务已经完成，即已经完成了实验室的联机调试，包括PLC与所有外设的连接，以及程序调试。由于本设计时间所限，现场调试局部已无法跟进。再到现在的高精度计量式生产这三个过程，而且自动化程度也越来越高。所以，研究和开发高炉自动化上料监控系统具有很高的实用价值。二十一世纪，钢铁产品仍将是人类社会最主要的不可替代的结构材料和产量最大、覆盖面最广的功能材料。世界冶金工业结构调整步伐加快，生产的重心将由兴旺国家向开展中国家转移。目前我国正处在工业化进程中，国民经济各部门的持续、快速开展和产业升级