船舶锅炉PLC自动控制系统 16

3.3 船舶机舱锅炉PLC控制流程图 18

3.3 小结 19

第四章船舶机舱锅炉控制系统设计 21

4.1 PLC硬件选型 21

4.2 PLC程序运行调试 22

4.3 人机界面 27

4.4 设计时遇到的问题 28

30

致谢 31

参考文献 32

第一章绪论

1.1 船舶机舱锅炉自动控制的发展背景

伴随世界经济的进一步增长,船舶在商业运输等方面的作用越发重要。海洋占了整个地球面积的70%,开发丰富的海洋资源,就必须依托成熟的船舶技术。我国拥有庞大的领海,以及以长江和黄河流域为主,大片河流湖泊组成的水上运输网络。因此对船舶的需求非常巨大。锅炉是船舶不可缺少的一部分,它为船舶提供蒸汽。

早期的船舶主要使用传统的继电器—接触器控制系统,继电器—接触器控制就是使用若干电器元件用导线连接来实现控制目的,因而其有许多缺点:由于其线路繁杂,系统稳定性差,体积大,耗电多,寿命短,工作时易发生故障,不易诊断故障类型和消除故障。随后出现单片机控制,单片机虽然和传统继电器-接触器相比有着结构简单,成本低,体积小,控制能力强,使用灵活等优点,但单片机抗干扰能力差,故障率高且不易维护,开发周期长。现在船舶锅炉控制系统已经发展到使用PLC控制系统,PLC有较强的适应性,结构不复杂,故障率低,便于维护,开发时间短,可靠性更高,抗干扰能力非常好。

美国是世界上最先研制出PLC的国家,1969年,第一台可编程序控制器产生。PLC刚出现的时候,结构十分简单,适用性也不强,能够实现的控制功能也只有计数、顺序计算、定时等,是拿来替代继电器控制的。然后在电子技术的大力发展下和愈加复杂的工业控制需求面前,越来越多的新科技被运用到可编程逻辑控制器中,这让PLC的功能不再单一,也有比以前更好的适应性,能够满足大多数生产需求。

1980年以后,可编程序控制器在工业生产控制的运用越来越多,微处理器的加入,使得可编程序控制器快速成长,更加成熟,开始慢慢被大众接受。通信功能则是PLC的另一大特点。以前使用继电器控制时,如果发生故障,操作人员无法第一时间得知发生故障的地方,只能断电后,依次检查线路和电器元件,这样不但耗费了时间,工作效率也不高,而且操作人员的安全得不到很好的保护。现在,PLC与计算机相连,操作人员可以随时监测生产过程,通过改变程序改良生产过程,发生故障时,操作人员可以第一时间发现并排除,不但安全性提高了,还提高了生产效率。

20世纪90年代,PLC已经大量应用于工业生产,其良好的可靠性,小体积,重量轻,低能耗使它在工业生产中备受青睐。工控编程语言IEC61131-1的正式颁布,让可编程序控制器开始了又一次高速发展,在此之前,虽然都在使用PLC,但是其编程语言结构不同,组成结构上也有很大差异,输入输出模块互不相通,甚至连电源型号都不一样。所以,大部分开发商开发的PLC都互不兼容,这对PLC的进一步发展形成了很大制约,IEC61131-1的出现,很好的解决了这个问题,推动了PLC的进一步发展,各大厂商都将它作为一个标准去制造PLC,这样就不会出现无法兼容的问题。至此,PLC在生产过程控制中奠定了自己的地位,全方位提高了PLC的应用范围和水平。

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