基于plc的船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　題 目：基于PLC的船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　班 級(jí)：</p><p>　指導(dǎo)教師

2、：</p><p>　起止日期：</p><p>　　基于PLC的船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　船舶應(yīng)急電站是船舶電力系統(tǒng)中的重要組成部分，其工作的可靠性和生命力是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)定任務(wù)的有效的兩個(gè)標(biāo)志。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，船舶自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛的推廣,它基

3、本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。這是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代自動(dòng)化控制機(jī)艙,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班機(jī)艙的必要條件。船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)在主電源故障的情況下扮演了重要的角色，其性能的好壞關(guān)系到應(yīng)急電源的正確、快速啟動(dòng)和切換。從而保障人的生命和財(cái)產(chǎn)的安全。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)主電網(wǎng)失電后快速準(zhǔn)確啟動(dòng)應(yīng)急電站時(shí)，采用三菱FX2N系列PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急電站的自動(dòng)控制。一旦主電網(wǎng)失電，等系統(tǒng)確認(rèn)后它就會(huì)迅速啟動(dòng)并調(diào)整好頻率向外供電。在原動(dòng)機(jī)的

4、啟動(dòng)過(guò)程中，它可以允許三次啟動(dòng)，若是啟動(dòng)失敗便發(fā)出警報(bào)提示工作人員處理故障，并且在此過(guò)程中設(shè)計(jì)外圍電路檢測(cè)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，溫度的測(cè)量和顯示電路，警報(bào)和顯示電路。當(dāng)主電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)急電站自動(dòng)停止運(yùn)行，中斷供電。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]：船舶應(yīng)急電站；自動(dòng)化；可編程控制器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&g

5、t;　　The Emergency power station is an important part of the ship electric power system, whose working reliability and vitality are two marks of the system implementation mandates’ effectiveness. With the development of m

6、odern science and technology, the ship automation technology has been widely promoted and basically realizes the automatic control. This is the implement condition of the realization of modern automation control cabin an

7、d unmanned engine room. Its automatic control system play an imp</p><p>　　In order to quickly and accurately start emergency power station when the main power is off, it uses the Mitsubishi FX2N series PLC t

8、o realize automatic control. When the main power lost, after confirmation, it will start quickly and adjust frequency to supply the outward. In the start-up process of the prime mover, it can be allowed to start three ti

9、mes. If it failed, it will alarm staff promptly while adjust the external circuit detect rotary speed of the prime mover, temperature measurement a</p><p>　　[Key Words]：ship emergency power plant; automation

10、; programmable controller</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>

11、　　1.1本課題研究目的及國(guó)內(nèi)外研究狀況1</p><p>　　1.2可編程控制器技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容4</p><p>　　第2章 可編程邏輯控制器——三菱FX2N系列4</p><p>　　2.1三菱FX2N系列簡(jiǎn)介5</p><p>　　2.2PLC選型6<

12、/p><p>　　2.3 用PLC實(shí)現(xiàn)船舶電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)7</p><p>　　第3章 船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的外圍檢測(cè)電路設(shè)計(jì)8</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)概述8</b></p><p>　　3.2柴油機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路10</p><p>　　3.2.1測(cè)速原理10&

13、lt;/p><p>　　3.2.2軟件測(cè)速的信號(hào)采集10</p><p>　　3.2.3軟件測(cè)速信號(hào)采集的實(shí)現(xiàn)10</p><p>　　3.3模數(shù)A/D、數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換電路12</p><p>　　3.4溫度檢測(cè)進(jìn)行舉例設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.5顯示與報(bào)警電路14</p><p>

14、;　　第4章 船舶應(yīng)急電站輔機(jī)起、停控制設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.1船舶應(yīng)急電站的功能及其實(shí)現(xiàn)15</p><p>　　4.2主電網(wǎng)失電時(shí)船舶應(yīng)急電站輔機(jī)起動(dòng)設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.3當(dāng)主電網(wǎng)恢復(fù)正常供電時(shí)船舶應(yīng)急電站輔機(jī)停機(jī)設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.4PLC的I/O接口分配21</p>&l

15、t;p>　　4.5系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.6.1自動(dòng)啟動(dòng)梯形圖24</p><p>　　4.6.2自動(dòng)停機(jī)梯形圖25</p><p>　　4.7相應(yīng)指令表26</p><p>　　4.6.1自動(dòng)起動(dòng)指令表26</p><p>　　4.7.2自動(dòng)停機(jī)指令表28</p>

16、<p>　　第5章 對(duì)本設(shè)計(jì)的總結(jié)和展望29</p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1本課題研究目的及國(guó)內(nèi)外研究狀況</p

17、><p>　　船舶在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中還是在國(guó)防中占著重要的地位。在貨運(yùn)中不僅成本低，運(yùn)輸量大，而且運(yùn)輸距離遠(yuǎn)。在捕撈作業(yè)中，船舶是不可或缺的重要工具。在國(guó)防中是起著中流砥柱的作用，近幾年釣魚(yú)島和南海島嶼領(lǐng)土爭(zhēng)紛不斷激化，影響我們周邊的安全，加快船舶發(fā)展對(duì)我國(guó)國(guó)防具有重要的意義。</p><p>　　船舶電站是電力系統(tǒng)中的心臟，其工作的可靠性和生命力是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)定任務(wù)的有效的兩個(gè)標(biāo)志。由于它在特殊的環(huán)

18、境工作，外部環(huán)境對(duì)其工作影響很大，容易引起故障。為保障認(rèn)得生命和財(cái)產(chǎn)安全，中國(guó)船級(jí)社《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》規(guī)定，客船及500總噸以上的貨船在一般隋況下均應(yīng)設(shè)有應(yīng)急電源。應(yīng)急電源必須是獨(dú)立于主電源，可以是有應(yīng)急發(fā)電機(jī)或者是蓄電池組成。隨著現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,船舶電站基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。這是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)艙自動(dòng)化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班機(jī)艙的必要條件。自動(dòng)控制系統(tǒng)在主電源故障的情況下扮演了重要的角色，其性能的好壞關(guān)系到應(yīng)急電源的正確、快速啟動(dòng)和切

19、換[1]。</p><p>　　作為船舶電氣方向的學(xué)生，熟悉掌握船舶應(yīng)急電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。對(duì)以后工作、研究起到很大的幫助。</p><p>　　船舶應(yīng)急電站在主電網(wǎng)失電的情況下向船舶應(yīng)急電網(wǎng)中的應(yīng)急設(shè)備供電可靠性的保障在于船舶電站應(yīng)急電站的控制系統(tǒng)的高可靠性，所以應(yīng)急電站的運(yùn)行可靠性是船舶主電站出現(xiàn)故障時(shí)候所有應(yīng)急電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行的前提。</p><

20、p>　　船舶應(yīng)急電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展大體經(jīng)歷了4個(gè)階段：由繼電器和接觸器所構(gòu)成的有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)；由分立元件和集成元件所構(gòu)成的無(wú)觸點(diǎn)控制系統(tǒng)；大規(guī)模、結(jié)構(gòu)化、模塊化的集成電路控制系統(tǒng)；現(xiàn)在的微機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　這使控制系統(tǒng)中控制部分所占的體積、重量減少，整體工作可靠性大大提高。而控制方式也由以硬件控制為主變?yōu)橐攒浖刂茷橹鳎@使功能的組合與擴(kuò)展變得更加的簡(jiǎn)潔、方便。由大型機(jī)集中控制方式向多

21、微機(jī)分散控制方式轉(zhuǎn)變的計(jì)算機(jī)控制使控制系統(tǒng)的工作可靠性進(jìn)一步的提高，繼而出現(xiàn)由多級(jí)計(jì)算機(jī)共同構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng) 。目前己經(jīng)形成了較為完整的船舶電站自動(dòng)化的管理系統(tǒng)。</p><p>　　隨著船舶的大規(guī)?；?、自動(dòng)化、自動(dòng)控制技術(shù)和電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，船舶的自動(dòng)化水平變得越來(lái)越高，應(yīng)急電站自動(dòng)控制水平也得到了進(jìn)一步的提高。船舶應(yīng)急電站自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向有以下四個(gè)：</p><p>

22、　　（1）對(duì)信號(hào)處理的加工開(kāi)發(fā)，使得信號(hào)處理盡可能的使用數(shù)字量進(jìn)行處理和通信。</p><p>　?。?）從大型機(jī)計(jì)算機(jī)集中控制，多機(jī)控制分散控制的發(fā)展，大大提高了工作的可靠性，那么光纖通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用由多計(jì)算機(jī)構(gòu)成了分布式控制系統(tǒng)。對(duì)逆功率，過(guò)流，欠壓等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)控制、報(bào)警；頻率、功率因數(shù)、電壓、電流、功率等參數(shù)和并關(guān)狀態(tài)也有軟配電屏進(jìn)行指示。在任何時(shí)間點(diǎn)或選定點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)所有的打印記錄。它可以取代傳統(tǒng)的

23、通話記錄。當(dāng)參數(shù)的值超出檢測(cè)范圍，則有聲音報(bào)警，并自動(dòng)打印記錄，上下設(shè)置了測(cè)量參數(shù)限制值，可以很容易地修改。</p><p>　?。?）從傳統(tǒng)的繼電器分立元件的形式來(lái)控制到無(wú)觸點(diǎn)控制的發(fā)展，大規(guī)模和模塊化的集成電路結(jié)構(gòu)。使用電腦，例如可編程控制器。使控制部分的體積、重量大大減小，減少了工作量、提高了可靠性。控制也是從硬件控制為主變?yōu)檐浖刂茷橹鞯?，這樣使功能的擴(kuò)展與修改變得很方便，維修方便，模塊具有很強(qiáng)的通用性。

24、</p><p>　?。?）船舶自動(dòng)化領(lǐng)域正在增加嵌入式系統(tǒng)的使用。嵌入式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在船舶電站中按結(jié)構(gòu)可以分為管理、控制、設(shè)備三層。其中對(duì)電站進(jìn)行的集中控制、管理，由管理層完成；數(shù)據(jù)采集、控制發(fā)電機(jī)組則由嵌入式控制作為主機(jī)的控制層來(lái)完成；設(shè)備層控制器位于發(fā)電機(jī)旁邊，方便控制發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行報(bào)警。用工業(yè)以太網(wǎng)連接管理層和控制層；用CAN總線連接控制層與設(shè)備層，三層之間通過(guò)各種數(shù)據(jù)的交換和應(yīng)對(duì)。最終得

25、到高度自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的改進(jìn)型船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)。</p><p>　　嵌入式控制主機(jī)的控制層有數(shù)據(jù)采集和控制發(fā)電機(jī)組的功能，與設(shè)備層的控制主機(jī)可以通過(guò)CAN總線連接。采集電站運(yùn)行參數(shù)，如發(fā)電機(jī)組的有功功率、功率因數(shù)、三相電流，電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓、頻率等?？梢钥刂瓢l(fā)電機(jī)組起動(dòng)、停機(jī)、加速、減速、應(yīng)急起動(dòng)、應(yīng)急停機(jī)；可以控制發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗯c閉合；還可以對(duì)發(fā)電機(jī)故障進(jìn)行報(bào)警，并且檢查故障原因和進(jìn)行故障

26、處理。</p><p>　　管理層是自動(dòng)控制系統(tǒng)的最上層，位于中央控制室的控制終端?？梢酝ㄟ^(guò)電站運(yùn)行信息，對(duì)船舶電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行集中的控制管理；可以根據(jù)電站實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)頻、調(diào)載；可以對(duì)發(fā)電機(jī)故障進(jìn)行報(bào)警。</p><p>　　設(shè)備層控制器在發(fā)電機(jī)組旁邊。以便就近對(duì)機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)，如柴油機(jī)的冷卻水溫度、滑油壓力、轉(zhuǎn)速等。可以直接控制發(fā)電機(jī)組起動(dòng)、停機(jī)、加速、減速、應(yīng)急起動(dòng)、應(yīng)急

27、停機(jī)；還可以在運(yùn)行參數(shù)超過(guò)設(shè)定的報(bào)警值時(shí)進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)機(jī)組滑油壓力過(guò)低、超速、冷卻水溫度過(guò)高時(shí)自動(dòng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行應(yīng)急停機(jī)。</p><p>　　船舶電站嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)中控制層、管理層和設(shè)備層需要相互協(xié)調(diào)工作，方能實(shí)現(xiàn)電站整體得自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行。對(duì)發(fā)電機(jī)組與主配電板實(shí)施各種有效的保護(hù)措施，提高船舶電站運(yùn)行的整體可靠性[2]。</p><p>　　提高船舶應(yīng)急電站自動(dòng)化的水平有許多優(yōu)點(diǎn)：一是能夠提高

28、船舶應(yīng)急電站供電的可靠性和連續(xù)性，提高電站供電的品質(zhì)和電量，并增加船舶的生命力和保護(hù)人的財(cái)產(chǎn)和生命的安全；二是改善了船員工作的條件，減輕了值班的強(qiáng)度；三是提高了船舶航運(yùn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　目前，我國(guó)的船舶應(yīng)急電站控制系統(tǒng)以集散型控制方式為主。而可編程控制器（PLC）的優(yōu)越性使得將PLC應(yīng)用到船舶應(yīng)急電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以提高船舶的網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平。</p><p>　　

29、1.2可編程控制器技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀</p><p>　　1968年，根據(jù)美國(guó)通用汽車公司的要求，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC公司）第一個(gè)成功研制出了可編程控制器PDD-14。并且在GM公司的汽車生產(chǎn)線上第一次應(yīng)用成功。由于初期的可編程控制器只能實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)、邏輯控制等簡(jiǎn)單功能，故稱為可編程控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱PLC。在70年代后期，隨著微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路、

30、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，許多廠家開(kāi)始采用以微處理器作為中央處理單元的可編程控制器，使的它不僅僅具有邏輯控制功能。而且具有模擬量的控制功能和數(shù)據(jù)運(yùn)算、處理、傳送的功能。故1980年美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）將其正式命名為可編程控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱PC。此簡(jiǎn)稱已經(jīng)在工業(yè)界使用多年，但由于近年來(lái)個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱也是PC，故而人們?nèi)粤?xí)慣的將PLC作為可編程控制器的縮寫(xiě)。</p>

31、<p>　　還可以將可編程控制器（PLC）的發(fā)展過(guò)程系統(tǒng)的劃分為以下五大階段：</p><p>　　第一階段，PLC最初階段功能較為簡(jiǎn)單，僅邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時(shí)等簡(jiǎn)單功能，硬件以分離元件為主，采用磁芯存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量12KB。一臺(tái)PLC只能代替200300個(gè)繼電器的工作，在可靠性方面比繼電接觸器系統(tǒng)略高，還未形成成型的編程語(yǔ)。</p><p>　　第二階段，PLC技術(shù)因?yàn)榧呻娐?/p>

32、技術(shù)的大步發(fā)展和微處理器的發(fā)明得到了較大的發(fā)展。此階段的PLC具有邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計(jì)算、模擬量控制、計(jì)算機(jī)接口等功能。在軟件發(fā)明上，開(kāi)發(fā)出了自診斷程序，可靠性得到進(jìn)一步提高。并且系統(tǒng)開(kāi)始向系列化以及國(guó)際化發(fā)展。在結(jié)構(gòu)上開(kāi)始有了模塊式和整體式的區(qū)分，整體機(jī)功能也開(kāi)始從專用型向通用型進(jìn)行過(guò)渡。</p><p>　　第三階段，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)、出現(xiàn)單片計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路的投入使用。

33、推進(jìn)了PLC的進(jìn)一步發(fā)展，從而使PLC演變成專用的工業(yè)計(jì)算機(jī)。在這個(gè)階段，PLC的體積和質(zhì)量得到了進(jìn)一步縮小、運(yùn)行可靠性大幅度的提高、成本也大幅度下降、功能上增加了通信功能、遠(yuǎn)程輸入輸出(I/O)功能等。此時(shí)的PLC主要朝著兩個(gè)方向發(fā)展：一是模塊化、大型化、多功能化；二是整體結(jié)構(gòu)的低成本小型化。在這一發(fā)展階段，PLC的軟件編程出現(xiàn)了針對(duì)過(guò)程的梯形圖、語(yǔ)句表。</p><p>　　第四階段，門(mén)陣列電路、超大規(guī)模集成

34、電路的使用和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得PLC完全計(jì)算機(jī)化。PLC開(kāi)始全面的使用8位以及16位微處理器芯片，處理的速度最高能夠達(dá)到1微秒/步。此時(shí)，在功能上PLC增加了中斷、高速計(jì)數(shù)、PID、A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換等。既能滿足過(guò)程控制中的要求，又能增強(qiáng)PLC的聯(lián)網(wǎng)能力。在軟件方面，又開(kāi)發(fā)出了基于個(gè)人微機(jī)的各種不同類型的編程軟件，并發(fā)明了順序流程圖(SFC)語(yǔ)言，PLC也開(kāi)始向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。在這一階段，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)也

35、發(fā)表了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案。</p><p>　　第五階段，因?yàn)楸砻嬲逞b技術(shù)的成熟，計(jì)算機(jī)行業(yè)大量使用精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)芯片，這使PLC整體機(jī)的質(zhì)量減輕、體積也大大縮小。PLC的微處理器芯片開(kāi)始大量使用到了16位和32位，有的PLC甚至開(kāi)始使用RISC芯片，CPU芯片也向?qū)I(yè)化、專用化發(fā)展。系統(tǒng)已經(jīng)能夠用超大規(guī)模的門(mén)陣列電路來(lái)固化程序中的邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)的功能。PLC的I/O點(diǎn)最小只有8個(gè)，最大的則有32

36、K個(gè)以上。所以PLC都能夠做到與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信，甚至最快的PLC僅需幾十納秒就可以處理一步程序。在軟件上，使用容錯(cuò)技術(shù)；硬件上則使用多CPU技術(shù)。出現(xiàn)三百步以上的高級(jí)指令，使的這個(gè)階段的PLC具有強(qiáng)大的大批量數(shù)據(jù)處理、函數(shù)運(yùn)算、數(shù)值運(yùn)算的能力，并開(kāi)發(fā)出了各種智能化的模塊。普遍應(yīng)用以LCD(液晶顯示器)作為顯示設(shè)備的智能人機(jī)接口，高級(jí)PLC更發(fā)展到了使用觸摸式屏幕。在PLC編程器中大量的使用個(gè)人電腦、手提式電腦，且編程軟件的功能異常強(qiáng)大[

37、3]。</p><p>　　目前，可編程控制器技術(shù)飛速的發(fā)展，在德國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、日本等工業(yè)特別發(fā)達(dá)的國(guó)家已發(fā)展成為十分重要的產(chǎn)業(yè)。PLC產(chǎn)品已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備，在國(guó)際市場(chǎng)上已經(jīng)成為倍受歡迎的熱銷產(chǎn)品，使用PLC來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的控制系統(tǒng)也已經(jīng)成為世界的一種潮流。PLC技術(shù)、CAD/CAM、ROBOT技術(shù)成為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱，三者之中PLC作用居首位。PLC技術(shù)已經(jīng)代表著當(dāng)前程

38、序控制地世界先進(jìn)水平，PLC裝置也已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的一種基本裝置，是構(gòu)成FMS\CIMC\FA的主要控制單元。為了促進(jìn)我國(guó)PLC技術(shù)的國(guó)際化、提高產(chǎn)品質(zhì)量，我國(guó)機(jī)械電子工業(yè)部于1988年組織了包括PLC產(chǎn)品在內(nèi)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)型優(yōu)選工作。機(jī)電部下屬的北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所承擔(dān)了PLC產(chǎn)品的優(yōu)評(píng)測(cè)試工作。依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試試驗(yàn)，評(píng)選出6個(gè)產(chǎn)品榮獲首屆優(yōu)選PLC機(jī)型的稱號(hào)。它們是：天津中環(huán)自動(dòng)化儀表公

39、司生產(chǎn)的DJK-S-84型PLC、無(wú)錫市電器廠生產(chǎn)的KCK-1型PLC、上海起重電器廠生產(chǎn)的CF-40MR型PLC、北京椿樹(shù)電子儀表廠生產(chǎn)的BCM-PLC型PLC、杭州機(jī)床</p><p>　　到目前為止，世界上PLC的產(chǎn)品多達(dá)數(shù)百種，廠家遍布世界各地。但是總的來(lái)說(shuō)，在小型PLC方面，日本的PLC產(chǎn)品具有自己特別的優(yōu)勢(shì)，而美國(guó)和歐洲各國(guó)則以開(kāi)發(fā)大、中型PLC為主。故在我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)使用情況是在美國(guó)和歐洲進(jìn)口大、中型

40、PLC，而PLC小型機(jī)則以日本產(chǎn)品為主，前者數(shù)量少，后者數(shù)量多。</p><p>　　下面來(lái)介紹PLC應(yīng)用的五大領(lǐng)域：</p><p>　?。?）通信聯(lián)網(wǎng)。PLC的通信包括PLC與其他智能控制設(shè)備、多臺(tái)PLC之間的通信、主機(jī)與遠(yuǎn)程I/O之間的通信之間的通信。PLC與其他的智能控制設(shè)備還可以組成“分散控制、集中管理”的分布式的控制系統(tǒng)。</p><p>　　（2）運(yùn)動(dòng)

41、控制。對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的速度、加速度和位置進(jìn)行控制，PLC可以使用專門(mén)的運(yùn)動(dòng)控制模塊或?qū)Ｓ玫闹噶?，使順序控制與運(yùn)動(dòng)控制功能能夠有機(jī)的結(jié)合在一起，甚至可以實(shí)現(xiàn)多位置控制。PLC的運(yùn)動(dòng)控制功能應(yīng)用于各種電氣機(jī)械，例如電梯、船舶電站等。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)處理。現(xiàn)代的PLC具有數(shù)據(jù)傳送、數(shù)學(xué)運(yùn)算（包括矩陣運(yùn)算、四則運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、求反、字邏輯運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、移位和循環(huán)等）以及排序、轉(zhuǎn)換、位操作和查表等

42、功能?？梢酝瓿蓴?shù)據(jù)采集、分析和處理過(guò)程，這些數(shù)據(jù)還可以與已經(jīng)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的設(shè)定值進(jìn)行比較?？梢允褂猛ㄐ殴δ軐?shù)據(jù)傳送到其他的智能裝置，或者直接將它們打印制表。</p><p>　?。?）閉環(huán)過(guò)程控制。閉環(huán)過(guò)程控制是指對(duì)壓力、流量、溫度等連續(xù)變化模擬量進(jìn)行的閉環(huán)控制。PLC通過(guò)模擬量I/O模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量（Digital）和模擬量（Analog）之間的D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換，并且對(duì)模擬量進(jìn)行閉環(huán)（PID）控制?，F(xiàn)

43、代使用的PLC一般都具有PID閉環(huán)控制功能，這一功能可以用專用的PID模塊或PID子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?。?）開(kāi)關(guān)量邏輯控制。PLC用“非”、“或”、“與”等邏輯指令來(lái)實(shí)現(xiàn)得電和電路的串并聯(lián)功能，替代繼電器進(jìn)行組合的定時(shí)控制、邏輯控制與順序邏輯控制。開(kāi)關(guān)量邏輯控制可以用于自動(dòng)生產(chǎn)線，也可以用于單臺(tái)設(shè)備。其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍布各行各業(yè)，甚至應(yīng)用到了家庭中[5]。</p><p>　

44、　1.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)PLC控制船舶應(yīng)急電站的自動(dòng)起動(dòng)、自動(dòng)停機(jī)為主，輔以轉(zhuǎn)速檢測(cè)、溫度測(cè)量與顯示、顯示與報(bào)警開(kāi)關(guān)報(bào)警電路設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了以下這些工作：</p><p>　?。?）查找相關(guān)的資料，了解目前船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向；</p><p>　?。?）了解可編程邏輯控制器在船舶應(yīng)急電站自動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和三菱FX

45、2N系列PLC的硬件組成；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)溫度測(cè)量與顯示電路；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)顯示與報(bào)警電路；</p><p>　?。?）重點(diǎn)對(duì)當(dāng)船舶主電網(wǎng)失電和恢復(fù)正常時(shí)PLC控制的應(yīng)急電站的自動(dòng)起動(dòng)和自動(dòng)停機(jī)部分進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)。</p><p>

46、　　第2章 可編程邏輯控制器——三菱FX2N系列</p><p>　　可編程邏輯控制器(Programmable Logical Controller，簡(jiǎn)稱PLC)，是在傳統(tǒng)的順序控制器基礎(chǔ)上引入計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)形成的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有可以在元件內(nèi)部?jī)?chǔ)存指令的可編程程序存貯器，用戶可以通過(guò)自己編寫(xiě)的程序指令來(lái)設(shè)置控制功能，從而滿足生產(chǎn)過(guò)程中不同的控制要求。PLC具有使用方便

47、、通用性強(qiáng)、適應(yīng)面廣、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單及可靠性高等特點(diǎn)。在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC控制技術(shù)已經(jīng)逐漸成為世界的潮流。</p><p>　　2.1三菱FX2N系列簡(jiǎn)介</p><p>　　PLC中FX2N系列硬件組成與其他系列類型的PLC基本相同，其主體都是由三部分組成，即存儲(chǔ)系統(tǒng)、中央處理器CPU和輸入、輸出接口。系統(tǒng)電源有單獨(dú)作為一個(gè)單元的，也有些是在CPU模塊內(nèi)，一般情況下編程器是被

48、看作是PLC的外接設(shè)備。</p><p>　　PLC內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)的傳輸。外部的各種傳感器、檢測(cè)信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)以及模擬信號(hào)都是作為PLC的輸入變量，這些輸入變量通過(guò)PLC的輸入端進(jìn)入PLC的輸入存儲(chǔ)器，收集、暫存被控對(duì)象當(dāng)前運(yùn)行的數(shù)據(jù)量和狀態(tài)信息。經(jīng)PLC的內(nèi)部運(yùn)算處理后，按被控對(duì)象的實(shí)際動(dòng)作要求來(lái)產(chǎn)生輸出結(jié)果。輸出結(jié)果將作為輸出變量送到輸出端，用來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。PLC通過(guò)各部分的互相協(xié)調(diào)運(yùn)作來(lái)

49、控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行[6]。</p><p><b>　?。?）存儲(chǔ)器模塊</b></p><p>　　隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）用于存儲(chǔ)PLC內(nèi)部獲得的輸入和輸出信息。并存儲(chǔ)移位寄存器、內(nèi)部繼電器（軟繼電器）、累加器、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器以及數(shù)據(jù)寄存器等的工作狀態(tài)，以及存儲(chǔ)用戶正在調(diào)試或編輯的程序和各種暫存的中間變量、運(yùn)行數(shù)據(jù)等。</p><p>

50、　　只讀存儲(chǔ)器（ROM）用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序。只讀存儲(chǔ)器（EPROM）可擦除可編程序，主要用于存放PLC的監(jiān)控程序和操作系統(tǒng)。即使用戶已完全調(diào)試好的程序，也可將編輯的程序固化在EPROM（可擦除可編程ROM）中。</p><p>　?。?）中央處理器CPU</p><p>　　CPU的主要功能是用于解釋并執(zhí)行用戶以及系統(tǒng)程序。通過(guò)運(yùn)行用戶和當(dāng)前的系統(tǒng)程序來(lái)完成所有通信、控制、處理以及所賦予的其

51、它功能，以此控制整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作運(yùn)行。常用的CPU有通用雙極型位片機(jī)、單片機(jī)和微處理器。</p><p>　?。?）輸入、輸出模塊</p><p>　　PLC是一種工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的主要控制對(duì)象是工業(yè)性的生產(chǎn)過(guò)程，與DCS類似。它也是通過(guò)輸入、輸出的接口模塊(I/O)與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程聯(lián)系的，I/O模塊可以看做是PLC與生產(chǎn)過(guò)程互相聯(lián)系的紐帶。</p><p>

52、　　PLC連接的過(guò)程變量按照信號(hào)類型可分為脈沖量、開(kāi)關(guān)量（即數(shù)字量）等，相應(yīng)的輸入輸出模塊又可以分為脈沖量輸入模塊、模擬量輸入輸出模塊和開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊等。</p><p><b>　?。?）編程器</b></p><p>　　編程器作為PLC必需的重要外部設(shè)備，將用戶所希望達(dá)到的功能通過(guò)專用的編程語(yǔ)言輸送到PLC用戶程序存儲(chǔ)器之中。編程器不但可以對(duì)程序進(jìn)行寫(xiě)入、讀

53、出和修改，還能對(duì)PLC當(dāng)前的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)還是PLC與用戶之間人機(jī)對(duì)話的界面。隨著PLC編程語(yǔ)言的多樣化，功能的不斷增強(qiáng)，編程過(guò)程已經(jīng)可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上完成了。圖2.1為三菱FX2N系列可編程邏輯控制器的硬件簡(jiǎn)化框圖[7]。</p><p>　　圖2.1 可編程邏輯控制器的硬件簡(jiǎn)化框圖</p><p><b>　　2.2PLC選型</b></p>

54、;<p>　　FX2N系列在FX系列PLC家族中是最先進(jìn)的系列。因?yàn)镕X2N系列具備如下優(yōu)點(diǎn)：程式執(zhí)行更快、最大范圍的包括進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、全面補(bǔ)充了通信功能、大量能夠滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊以及適合各國(guó)使用不同電源，它可以為工廠的自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的控制能力和靈活性。 </p><p>　　三菱FX2N系列有以下主要特點(diǎn)： </p><p>　?。?）集成型高性能

55、。電源、CPU、輸入輸出三位一體。6種基本單元，可以以最小的8點(diǎn)作為單元連接輸入輸出的擴(kuò)展設(shè)備，最大的輸入輸出點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)展到256點(diǎn)。</p><p>　　（2）寬?？煽康拇鎯?chǔ)器規(guī)格。內(nèi)置8000步RAM存貯器，在安裝存儲(chǔ)盒后，最大可擴(kuò)展到16000步。</p><p>　　（3）高速運(yùn)算?；局噶羁蛇_(dá)到0.08μs/指令；應(yīng)用指令可達(dá)到1.52～數(shù)100μs/指令。</p>

56、<p>　　（4）具有一般的16～256點(diǎn)輸入輸出控制點(diǎn)，以及定位控制、模擬量控制等特殊控制。</p><p>　?。?）豐富的軟元件范圍。定時(shí)器：256點(diǎn)；輔助繼電器：3072點(diǎn)；數(shù)據(jù)寄存器：8000點(diǎn)；計(jì)數(shù)：235點(diǎn)。</p><p>　　（6）面向國(guó)際的產(chǎn)品各種安全規(guī)格都適合。</p><p>　　為多方面實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)出的特殊功能：在各個(gè)范圍開(kāi)發(fā)

57、出特殊功能模塊來(lái)滿足不同的要求---模擬I／O，高速計(jì)數(shù)器。定位控制達(dá)到了16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開(kāi)發(fā)出了溫度模塊。每一個(gè)FX2N主單元都可配置最高數(shù)為8的特殊功能模塊。故本系統(tǒng)采用三菱FX2N系列PLC作為中心元件進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇的具體型號(hào)為FX2N-32MR。外觀如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 PLC-FX2N外部結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.3

58、用PLC實(shí)現(xiàn)船舶電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　目前船舶應(yīng)急電站自動(dòng)化控制的最大特點(diǎn)是動(dòng)作頻繁又復(fù)雜，且有較多像接觸器一樣的執(zhí)行元件。在物理介質(zhì)方面，繼電器控制系統(tǒng)一般使用具體的電氣元件進(jìn)行組合，而PLC控制系統(tǒng)則只需使用PLC內(nèi)部的寄存器即可。在PLC容量許可的編程范圍內(nèi)，就可不必額外的花費(fèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際中復(fù)雜的邏輯控制。在復(fù)雜的實(shí)際使用場(chǎng)合，繼電器控制邏輯需要使用大量的中間繼電器，而在用PLC控制這

59、些中間繼電器的情況下，就可以對(duì)PLC內(nèi)部的輔助繼電器（中間繼電器）進(jìn)行編程來(lái)取代。一般的PLC都起碼有超過(guò)一百的內(nèi)部輔助繼電器，其中有多種是專用的內(nèi)部繼電器，這足夠應(yīng)付多數(shù)情況的控制要求，唯一需做的就是PLC編程[8]。PLC在船舶電站的抗干擾能力方面也有著極大的優(yōu)越性，當(dāng)然我們更加不能忽視了PLC的另一個(gè)長(zhǎng)處，那就是使用壽命、可靠性和運(yùn)行速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)繼電器控制方式。從上述各方面來(lái)講，PLC最適合于應(yīng)用在需要大量的中間繼電器的使用場(chǎng)合

60、。且PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如：</p><p>　　（1）不用改動(dòng)硬件，只需修改軟件，便能夠更改控制邏輯；</p><p>　　就PLC系統(tǒng)而言，不必專門(mén)的學(xué)習(xí)、一分鐘就能夠?qū)W會(huì)修改參數(shù)?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)的船舶電站更是大多選用比小型PLC運(yùn)算速度更快且功能更強(qiáng)大的中型PLC，還對(duì)其聯(lián)網(wǎng)操作。這一趨勢(shì)變得越來(lái)越明顯，并在逐漸的擴(kuò)大化、細(xì)化。</p><p&g

61、t;　　（2）電氣硬件設(shè)計(jì)進(jìn)一步簡(jiǎn)化；</p><p>　　只需一塊信號(hào)處理面板即可。PLC是通用性地控制器，系統(tǒng)電源也是采用的通用開(kāi)關(guān)電源。陸地上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在世界各地皆可買到PLC和相應(yīng)的電源備件；微機(jī)系統(tǒng)是專用產(chǎn)品，要求配備系統(tǒng)所需的各種電子電路板(微機(jī)主板、信號(hào)處理板、各種開(kāi)關(guān)量、輸出板、模擬量的輸入等)，這使得元件的成本費(fèi)用太高[9]。</p><p>　?。?）可以復(fù)制程

62、序，這使得容易進(jìn)行批量化生產(chǎn)；</p><p>　?。?）除了繼電器功能外，PLC還有許多種其它功能。能夠?qū)崿F(xiàn)很多使用繼電器無(wú)法達(dá)到的控制功能，在某種程度上實(shí)現(xiàn)智能化，還有可能更加的簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)；</p><p>　?。?）具有擴(kuò)展模塊、擴(kuò)展單元，當(dāng)需要較多輸入輸出（I/O）時(shí)可以方便地進(jìn)行擴(kuò)展。</p><p>　?。?）可靠性非常高；</p><

63、p>　　除了PLC外，每臺(tái)機(jī)組只需一塊信號(hào)處理板即可?？萍冀缛艘呀?jīng)公認(rèn)了PLC的可靠性，PLC的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間達(dá)到了30萬(wàn)小時(shí)，故而只要解決相應(yīng)功能塊得電子電路板的可靠性就能夠保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性；而微機(jī)系統(tǒng)除了一樣需要一塊信號(hào)處理板外，在實(shí)際運(yùn)行的惡劣環(huán)境中防干擾的問(wèn)題還沒(méi)有得到很好的解決，所以至今為止尚未有可靠性高的產(chǎn)品問(wèn)世[9]。</p><p>　　第3章 船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的外圍檢測(cè)

64、電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)概述</b></p><p>　　船舶應(yīng)急電站一般由發(fā)電機(jī)、原動(dòng)機(jī)、應(yīng)急配電裝置三者組成，一般的配套型號(hào)都是依據(jù)具體船舶型號(hào)的要求進(jìn)行專門(mén)研制的。船舶應(yīng)急電站為全船的生活設(shè)備和工作機(jī)械（如舵機(jī)、錨機(jī)以及生活使用的電器等）供電。船舶的應(yīng)急電站設(shè)計(jì)是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。</p><p>　　在要求

65、多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)供電的應(yīng)急電站系統(tǒng)中，如果要滿足“無(wú)人機(jī)艙”的要求，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急電站自動(dòng)化，必須將各個(gè)應(yīng)急電站自動(dòng)環(huán)節(jié)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，組成一個(gè)總體控制系統(tǒng)。用來(lái)收集來(lái)自各臺(tái)柴油機(jī)、斷路器、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、匯流排以及各主要負(fù)載的必要參數(shù)和信息，并加以分析、判斷。在一定的條件下自動(dòng)的采取符合邏輯的措施，處理應(yīng)急電站運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種情況，確保電力系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。應(yīng)急電站自動(dòng)自動(dòng)控系統(tǒng)方框圖如圖3.1所示：</p><p&

66、gt;　　圖3.1 應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖</p><p>　　本文以主電網(wǎng)失電和恢復(fù)正常供電的情況下柴油機(jī)的自動(dòng)起動(dòng)和停機(jī)為主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，輔以轉(zhuǎn)速檢測(cè)、溫度測(cè)量與顯示電路、顯示與報(bào)警電路。系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)如圖3.2所示：</p><p>　　圖3.2 應(yīng)急系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.2柴油機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路</p><p>&l

67、t;b>　　3.2.1測(cè)速原理</b></p><p>　　原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)電壓、頻率間有以下關(guān)系：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　得 （3-2）</p><p>　　式3-2中：是發(fā)電機(jī)電樞繞組極對(duì)

68、數(shù)；是原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/ min）。</p><p>　　所以在測(cè)量發(fā)電機(jī)的起動(dòng)與運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)發(fā)電機(jī)的剩磁電壓，以及建壓后電源電壓頻率來(lái)測(cè)量柴油機(jī)組的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　3.2.2軟件測(cè)速的信號(hào)采集</p><p>　　本系統(tǒng)檢測(cè)點(diǎn)火轉(zhuǎn)速的方法，是由PLC編程來(lái)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的剩磁電壓周期得到的。軟件測(cè)速不必在發(fā)電機(jī)上安裝轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置，所以采集信號(hào)的硬件電路相

69、對(duì)簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)速檢測(cè)的信號(hào)采集硬件電路如圖3.3所示。電壓互感器檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)的交變剩磁電壓信號(hào)發(fā)到A， B兩端。在信號(hào)處理板上由過(guò)零比較器將之整形為同頻的矩形的脈沖波信號(hào)，再連接到PLC開(kāi)關(guān)量的輸入接口，成為測(cè)速脈沖。</p><p>　　圖3.3 測(cè)速信號(hào)采集的硬件電路</p><p>　　3.2.3軟件測(cè)速信號(hào)采集的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　在船舶應(yīng)急電站控制系統(tǒng)

70、中，為方便起見(jiàn)，對(duì)于點(diǎn)火轉(zhuǎn)速檢測(cè)，大多用開(kāi)關(guān)量進(jìn)行表示，即轉(zhuǎn)速大于90%的點(diǎn)火轉(zhuǎn)速額定值時(shí)為“1”信號(hào)，小于90%的點(diǎn)火轉(zhuǎn)速額定值則為“0”信號(hào)。轉(zhuǎn)速信號(hào)的獲取方法，通常是在柴油機(jī)組上安裝磁電或者光電的發(fā)訊裝置，又或者是測(cè)速發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)換電路可以將這些轉(zhuǎn)速信號(hào)和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成比例對(duì)應(yīng)的直流電壓信號(hào)。再將之通過(guò)電壓的比較電路獲取到點(diǎn)火轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)。下面是一種基于PLC的自動(dòng)化電站中測(cè)取柴油機(jī)組點(diǎn)火轉(zhuǎn)速的方法，即是通過(guò)PLC軟件編程

71、來(lái)完成對(duì)柴油機(jī)組點(diǎn)火轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)取的設(shè)計(jì)。</p><p>　　PLC按掃描方式工作。在穩(wěn)定的運(yùn)行時(shí)，掃描的周期是不變的。故而可以將機(jī)組起動(dòng)程序的執(zhí)行過(guò)程中PLC的掃描周期當(dāng)做剩磁電壓周期測(cè)量的一種計(jì)時(shí)單位。也就是按照測(cè)量發(fā)電機(jī)剩磁電壓的一個(gè)周期中PLC對(duì)應(yīng)的掃描周期數(shù)來(lái)檢測(cè)機(jī)組的轉(zhuǎn)速，獲得點(diǎn)火轉(zhuǎn)速信號(hào)。軟件測(cè)速的具體流程如圖3.4所示：</p><p>　　圖3.4中C0、 C1是測(cè)速的計(jì)

72、數(shù)器，UF則是測(cè)速脈沖。計(jì)數(shù)脈沖每2個(gè)PLC掃描周期產(chǎn)生1次上升沿，也即測(cè)速脈沖為高電平時(shí)，每2個(gè)PLC掃描周期C0加1計(jì)數(shù)。在測(cè)速脈沖為低電平時(shí)，每2個(gè)PLC掃描周期C1加1計(jì)數(shù)。顯然，機(jī)組轉(zhuǎn)速越高，在每個(gè)測(cè)速脈沖周期中計(jì)數(shù)器所能加到的最大值越小。當(dāng)小到一定數(shù)值A(chǔ)時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到點(diǎn)火轉(zhuǎn)速，即機(jī)組啟動(dòng)成功[10]。</p><p>　　圖3.4 轉(zhuǎn)速檢測(cè)流程圖</p><p>　　3.3模

73、數(shù)A/D、數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件，它是PLC完成溫度、壓力、流量、速度、位移、電流、電壓、等參數(shù)采集和檢測(cè)的輸入接口，一般有傳感器、放大器、采樣/保持器、多路開(kāi)關(guān)四個(gè)環(huán)節(jié)。</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的器件，它是PLC對(duì)外部實(shí)現(xiàn)控制的重要接口電路之一。按照轉(zhuǎn)換方式，可以分為串行D/A轉(zhuǎn)換器和并行D/A轉(zhuǎn)換

74、器兩種[11]。</p><p>　?。?） A/D和D/A轉(zhuǎn)換原理</p><p>　　模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的工作原理：現(xiàn)場(chǎng)物理參數(shù)(如流量、壓力和溫度)作為輸入信號(hào)經(jīng)傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)換變成電信號(hào)(弱信號(hào))。再經(jīng)過(guò)濾波、放大后變?yōu)檫B續(xù)變化的波形。根據(jù)事先選定的頻率對(duì)波形進(jìn)行采樣，將每次得到的采樣值(如模擬電流值)傳送給A/D轉(zhuǎn)換器，則每次采樣的電流值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。</p>

75、<p>　　數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的工作原理：數(shù)字信號(hào)以并行方式輸入到D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出矩形波，經(jīng)過(guò)濾波放大，就可以得到一個(gè)連續(xù)變化的模擬量輸出信號(hào)。 </p><p>　?。?）模擬量輸入、輸出系統(tǒng)</p><p>　　模擬量的輸入模塊廣泛應(yīng)用在過(guò)程控制中，如常用的速度、位移、流量等。這些量的工業(yè)檢測(cè)都是用來(lái)對(duì)應(yīng)電流、電壓大小的模擬量，再通過(guò)一定方式的運(yùn)算(如PID

76、)后達(dá)到按要求控制生產(chǎn)過(guò)程的目的(如恒壓、恒溫等)。模擬量的輸入電平大多是通過(guò)傳感器變換得到的。一般情況下，模擬量輸入信號(hào)按IEC標(biāo)準(zhǔn)是420mA電流信號(hào)，或者是010V、-1010V、15V的直流電壓信號(hào)。這種模擬的信號(hào)在傳送到輸入模塊之后，輸入模塊會(huì)將它轉(zhuǎn)換成為8位、10位或12位的二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，再傳送給中央處理器進(jìn)行處理。故而，又稱模擬量的輸入模塊為A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊。</p><p>　　模擬量的輸出

77、模塊是將中央處理器中的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成 010V、15V等的電壓輸出信號(hào)或420mA的電流輸出信號(hào)，提供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。故而，又稱模擬量的輸出模塊為D/A轉(zhuǎn)換輸出模塊。</p><p>　?。?）輸入、輸出數(shù)據(jù)的處理</p><p>　　掃描讀入的模擬量值時(shí)，處理器會(huì)從模擬量的輸入模塊中讀取模擬量并將之轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)值。再將數(shù)字信號(hào)值送入到用戶指定的位置。</p>

78、<p>　　一般地，模擬量的輸入模塊能夠提供好幾個(gè)通道的輸入信號(hào)。所以只要信號(hào)能夠兼容或者類型相同，就可以連接幾個(gè)、甚至十幾個(gè)的輸入信號(hào)。關(guān)于這些輸入信號(hào)，不同的PLC有著不同的處理方式。一般得處理方式有兩種：一是使用指令。充分利用幾個(gè)通道，一次性地將幾個(gè)、甚至十幾個(gè)值放入到寄存器數(shù)據(jù)區(qū)中，這稱為塊轉(zhuǎn)移輸入。這類指令可以使用戶將值放在任意的數(shù)據(jù)區(qū)。二是PLC將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于和輸入模塊地址對(duì)應(yīng)的輸入、輸出映像區(qū)之中。同樣的，模擬量輸

79、出方式的數(shù)據(jù)處理也存在著輸出映像區(qū)與塊傳輸兩種方式。如圖3.5為數(shù)模轉(zhuǎn)化電路[12]。</p><p>　　圖3.5數(shù)模電路轉(zhuǎn)化</p><p>　　3.4溫度檢測(cè)進(jìn)行舉例設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3.6 溫度測(cè)量電路</p><p>　　圖3.6所示溫度通過(guò)AD590溫度傳感集成芯片將溫度變化量轉(zhuǎn)換成電壓值變化量，經(jīng)過(guò)OP07一級(jí)跟隨后輸

80、入到電壓放大電路，放大后的信號(hào)輸入到A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，利用CPU采集并存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)。在圖3.6中，W8為放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電位器；W7(圖中未標(biāo)出)為測(cè)溫系統(tǒng)零點(diǎn)調(diào)節(jié)，用戶可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)零點(diǎn)。 設(shè)定溫度為0攝氏度時(shí)變換放大電路送出的模擬量為0V，此時(shí)A/D輸出的數(shù)字量為00H；溫度為76.5攝氏度時(shí)變換放大電路送出4.9805V電壓，此時(shí)A/D輸出的數(shù)字量為FFH，即每0.3攝氏度對(duì)應(yīng)1LSB變化量。報(bào)警溫度設(shè)定為76.

81、5攝氏度，此時(shí)，輸出電壓約為5.0V左右[13]。</p><p>　　3.5顯示與報(bào)警電路</p><p>　　以D觸發(fā)器作為輸入端的外圍電路，使置1端(PRE’引腳)接低電平，達(dá)到置1的效果。圖3.7所示電路是兩片74LS74中使用三個(gè)D觸發(fā)器的置1端(PRE’引腳)分別接三個(gè)輸入開(kāi)關(guān)，然后接地。當(dāng)開(kāi)關(guān)接通，置1端有效，達(dá)到置1目的。這三個(gè)D觸發(fā)器的置0端(C LR'引腳)一起

82、通過(guò)復(fù)位開(kāi)關(guān)與地相連，接通復(fù)位開(kāi)關(guān)則復(fù)位。</p><p>　　圖3.7所示電路能可靠地完成任務(wù)，是較為簡(jiǎn)單的電路，是一個(gè)比較理想的設(shè)計(jì)。輸出信號(hào)中的Y1、Y2可以通過(guò)現(xiàn)成音樂(lè)片轉(zhuǎn)為聲音信號(hào)。但是由于條件限制，在此我使用發(fā)光二極管代替。其中，接通信號(hào)Y2用發(fā)綠光的發(fā)光二極管代替，報(bào)警信號(hào)Y1用發(fā)紅光的發(fā)光二極管代替[14]。</p><p>　　圖3.7 顯示與報(bào)警電路</p>

83、<p>　　第4章 船舶應(yīng)急電站輔機(jī)起、停控制設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1船舶應(yīng)急電站的功能及其實(shí)現(xiàn)</p><p>　　船舶電力供應(yīng)系統(tǒng)包括主電站和主電網(wǎng)、應(yīng)急電站和應(yīng)急電網(wǎng)、小應(yīng)急照明。其中，“重要設(shè)備”必須配置主電網(wǎng)和應(yīng)急電網(wǎng)兩路電源。</p><p>　　主電站和主電網(wǎng)以及應(yīng)急電站和應(yīng)急電網(wǎng)的布置見(jiàn)圖1，從左到右，G1、G2、G3是主發(fā)電機(jī)

84、，ACB1、ACB2、ACB3是主開(kāi)關(guān)，MSB是主電網(wǎng)，MCB是主配電板開(kāi)關(guān)，EMCB是聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，EMSB是應(yīng)急電網(wǎng)，EACB是應(yīng)急發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)，GE是應(yīng)急發(fā)電機(jī)。</p><p>　　圖4.1應(yīng)急電站與主電站的關(guān)系</p><p>　　船舶應(yīng)急電站的作用是在主電站失電出現(xiàn)故障的的情況下時(shí)向“重要設(shè)備”供電，使其正常運(yùn)行，來(lái)確保船舶和工作人員的安全。</p><p>

85、;　　在船舶應(yīng)急電站的控制系統(tǒng)，一般都具備手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作模式。手動(dòng)操作模式，只有應(yīng)急發(fā)電機(jī)遙控起動(dòng)/停車、合閘/分閘等操作，無(wú)需自動(dòng)控制，并能滿足手動(dòng)優(yōu)于自動(dòng)。</p><p>　　自動(dòng)操作模式中為保證應(yīng)急電站的功能，設(shè)置應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)，其功能至少有：</p><p>　　（1）保證主電網(wǎng)或應(yīng)急電網(wǎng)均不由主電站和應(yīng)急電站同時(shí)供電。</p><p>　?。?

86、）維持應(yīng)急電站的準(zhǔn)啟動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)對(duì)發(fā)電柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫油溫等進(jìn)行檢測(cè)并且出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)警報(bào)。</p><p>　?。?）及時(shí)感知主電站失效，在失電的情況下及時(shí)給應(yīng)急電網(wǎng)供電。</p><p>　?。?）適時(shí)接通（延時(shí)5秒）/斷開(kāi)（主電網(wǎng)恢復(fù)供電延時(shí)5秒）應(yīng)急電網(wǎng)與主電網(wǎng)的電的聯(lián)系。</p><p>　?。?）應(yīng)急發(fā)電機(jī)啟動(dòng)（經(jīng)延時(shí)確認(rèn)45s內(nèi)啟動(dòng)，包括建立電壓、調(diào)整電

87、壓和頻率，連續(xù)三次起動(dòng)均不成功才作為起動(dòng)失敗終止起動(dòng)同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警）/停止。</p><p>　　傳統(tǒng)的應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)，多采用有觸點(diǎn)的繼電器構(gòu)成邏輯和時(shí)序控制環(huán)節(jié)，即利用繼電器機(jī)械物理觸點(diǎn)的串/并聯(lián)、通/斷實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制。</p><p>　　為保證主電網(wǎng)或應(yīng)急電網(wǎng)不同時(shí)供電，由應(yīng)急電站與主電站之間的電氣聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)：主電站正常時(shí)，主發(fā)電機(jī)（G1、G2、G3）經(jīng)主開(kāi)關(guān)（ACB1、AC

88、B2、ACB3）向主電網(wǎng)MSB供電，同時(shí)經(jīng)主配電板開(kāi)關(guān)MCB和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)EMCB應(yīng)急電網(wǎng)ESB供電。此時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)不能起動(dòng)、合閘，應(yīng)急電網(wǎng)ESB可視為主電網(wǎng)MSB的一部分。主電站失電，應(yīng)急配電板上的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)EMCB自動(dòng)分閘，經(jīng)延時(shí)確認(rèn)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)GE在45s內(nèi)自動(dòng)起動(dòng)、EACB自動(dòng)合閘向“重要設(shè)備”供電。主電站恢復(fù)供電，則EACB應(yīng)自動(dòng)分閘切斷供電，應(yīng)急發(fā)電機(jī)立即自動(dòng)停車（圖4.2所示）。</p><p>　　圖

89、4.2船舶應(yīng)急電站示意圖</p><p>　　采用繼電器的應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，接點(diǎn)多，線路復(fù)雜，尤其是因設(shè)置允許三次重復(fù)起動(dòng)需確認(rèn)各信號(hào)延時(shí)的情況下，需設(shè)置多個(gè)時(shí)間繼電器。而船舶環(huán)境惡劣（例如縱傾橫搖、振動(dòng)、溫度、濕度、油霧、鹽霧、霉菌等），若維護(hù)不當(dāng)，主電站失效時(shí)應(yīng)急發(fā)電機(jī)可能無(wú)法起動(dòng)，嚴(yán)重威脅船舶安全。為此，有必要改進(jìn)應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，而如今電子技術(shù)的快速發(fā)展為此提供了有利條件。本文根據(jù)船舶應(yīng)急電站與主電站

90、的關(guān)系以及應(yīng)急電站的控制要求，在應(yīng)急電網(wǎng)、主配電板開(kāi)關(guān)MCB和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)EMCB、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組等硬件基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)基于PLC及其控制軟件替代繼電器（接觸器）的應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)[12]。</p><p>　　4.2主電網(wǎng)失電時(shí)船舶應(yīng)急電站輔機(jī)起動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　船舶柴油機(jī)可以有電動(dòng)起動(dòng)和壓縮空氣起動(dòng)兩種方式。電動(dòng)起動(dòng)一般用于應(yīng)急發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)，由蓄電池供電給直流伺服電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)柴油

91、機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)直到其起動(dòng)完畢。主發(fā)電機(jī)組一般采用壓縮空氣啟動(dòng)（在本文中就不說(shuō)明）。點(diǎn)主電網(wǎng)失電的時(shí)候EMCB斷開(kāi)，經(jīng)過(guò)確認(rèn)后應(yīng)急開(kāi)關(guān)閉合，啟動(dòng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)。</p><p>　?。?）能對(duì)自動(dòng)起動(dòng)的各種準(zhǔn)備工作進(jìn)行邏輯判斷和監(jiān)視。因?yàn)榇爸麟娋W(wǎng)不知道在何時(shí)失電，船舶應(yīng)急輔機(jī)隨時(shí)都會(huì)起動(dòng)。</p><p>　?。?）接到起動(dòng)指令時(shí)（當(dāng)主電網(wǎng)失電時(shí)）能自動(dòng)起動(dòng)柴油機(jī)。當(dāng)轉(zhuǎn)速和滑油壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，能發(fā)出

92、起動(dòng)成功信號(hào)。</p><p>　　（3）一個(gè)啟動(dòng)指令可以允許啟動(dòng)三次，如果三次啟動(dòng)都失敗，系統(tǒng)會(huì)給出一個(gè)啟動(dòng)失敗的信號(hào)并發(fā)出警報(bào)，以便工作人員采取其他措施解除故障。</p><p>　?。?）適當(dāng)控制起動(dòng)時(shí)的給油量。柴油機(jī)自行發(fā)火后馬上切斷起動(dòng)動(dòng)力源。</p><p>　?。?）當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到90%的額定值時(shí)，判定完成了整個(gè)起動(dòng)加速程序。自動(dòng)切斷本機(jī)的預(yù)潤(rùn)滑系統(tǒng)，并

93、經(jīng)延時(shí)（約30秒）后，開(kāi)始對(duì)本機(jī)的滑油壓力進(jìn)行監(jiān)視。這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)自帶的滑油泵在潤(rùn)滑系統(tǒng)中建立必要的油壓需要一定的時(shí)間。剛起動(dòng)時(shí)，滑油壓力尚未達(dá)到應(yīng)有數(shù)值，這是正常現(xiàn)象。若不經(jīng)延時(shí)接入監(jiān)視，它將立即發(fā)出“油壓低”的錯(cuò)誤信號(hào)，造成不必要的報(bào)警，甚至是自動(dòng)停機(jī)。柴油機(jī)所需要的其他監(jiān)視則無(wú)需延時(shí)。</p><p>　?。?）具有超速保護(hù)。即當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定值15%時(shí)，延時(shí)5秒停機(jī)。同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，禁止柴油機(jī)再次起

94、動(dòng)。</p><p>　　圖4.3是本設(shè)計(jì)中自動(dòng)起動(dòng)部分的程序設(shè)計(jì)框圖：</p><p>　　圖4.3自動(dòng)起動(dòng)部分的程序設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　4.3當(dāng)主電網(wǎng)恢復(fù)正常供電時(shí)船舶應(yīng)急電站輔機(jī)停機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　電主電站與應(yīng)急電站采取電氣聯(lián)鎖，當(dāng)主電網(wǎng)恢復(fù)供電的時(shí)候應(yīng)急電站需要停止供電?？刂撇裼蜋C(jī)停機(jī)時(shí)，只需要切斷燃油供給，機(jī)器就

95、會(huì)自動(dòng)停下來(lái)。但是也需注意，不同型號(hào)的機(jī)器可能有不同的要求。突然停機(jī)，也許是某些機(jī)器的性能不能接受的，它可能要求在中速下先運(yùn)行一段時(shí)間，待溫度逐漸降低后才允許斷油停機(jī)，所以要有中速運(yùn)行部分。但其過(guò)程成中必須要打開(kāi)EACB開(kāi)關(guān)，和閉合EMCB。</p><p>　　當(dāng)運(yùn)行機(jī)組檢測(cè)到主電站恢復(fù)供電的時(shí)候接到“停機(jī)”指令后，即按應(yīng)有的程序自動(dòng)停機(jī)，停機(jī)完成后，發(fā)出“停機(jī)成功”信號(hào)，并應(yīng)自動(dòng)接通預(yù)潤(rùn)滑系統(tǒng)，為下一次的起動(dòng)

96、做好一切準(zhǔn)備。</p><p>　　如果因?yàn)椴裼蜋C(jī)本身的故障（一般有：起動(dòng)失敗、滑油壓力低、冷卻水溫度高、排煙溫度高、超速等等）而導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)，應(yīng)發(fā)出“阻塞”信號(hào)，使該機(jī)的自動(dòng)起動(dòng)控制阻塞，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。待工作人員排除故障，手動(dòng)“解除阻塞”后，才恢復(fù)自動(dòng)功能（圖4.4是本設(shè)計(jì)中自動(dòng)停機(jī)部分的程序設(shè)計(jì)框圖）。</p><p>　　圖4.2 自動(dòng)停機(jī)程序框圖</p><p

97、>　　圖4.4自動(dòng)停機(jī)部分的程序設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　4.4PLC的I/O接口分配</p><p>　　根據(jù)需要，把PLC的I/O接口和中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器作如下分配：</p><p><b>　　(1)輸入接口</b></p><p>　　X000-------主電網(wǎng)失電</p>

98、<p>　　X001-------外部準(zhǔn)備未完成信號(hào)</p><p>　　X002-------外部準(zhǔn)備完成信號(hào)</p><p>　　X003-------轉(zhuǎn)速檢測(cè)達(dá)標(biāo)信號(hào)</p><p>　　X004-------運(yùn)行轉(zhuǎn)速達(dá)標(biāo)信號(hào)</p><p>　　X005-------加速完成信號(hào)</p><p>　　

99、X006-------主電網(wǎng)恢復(fù)供電</p><p>　　X007-------轉(zhuǎn)速反饋</p><p>　　X010-------緊急停機(jī)</p><p>　　X011-------小于點(diǎn)火n</p><p>　　X012-------大于點(diǎn)火n</p><p><b>　　(2)輸出接口</b>

100、;</p><p>　　Y000-------啟動(dòng)指令</p><p>　　Y001-------EACB閉合，EMSB打開(kāi)</p><p>　　Y002-------檢查外部情況</p><p>　　Y003-------指令下傳</p><p>　　Y004-------點(diǎn)火啟動(dòng)</p><p&

101、gt;　　Y005-------加速</p><p>　　Y006-------檢測(cè)運(yùn)行轉(zhuǎn)速</p><p>　　Y007-------啟動(dòng)成功</p><p>　　Y010-------油壓監(jiān)視</p><p>　　Y011-------應(yīng)急電網(wǎng)供電</p><p>　　Y017-------起動(dòng)失敗、報(bào)警、阻塞&l

102、t;/p><p>　　Y012-------停機(jī)指令</p><p>　　Y013-------EACB打開(kāi)，EMSB閉合</p><p>　　Y014-------減速</p><p>　　Y015-------斷油</p><p>　　Y016-------點(diǎn)火轉(zhuǎn)速檢測(cè)</p><p>　　Y0

103、20-------停機(jī)成功</p><p>　　Y021-------向總體匯報(bào) </p><p>　　Y022------應(yīng)急電站停止供電</p><p>　　Y023------停機(jī)失敗、報(bào)警</p><p>　　Y024------停機(jī)失敗后向總體匯報(bào)</p><p>　?。?）中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器&l

104、t;/p><p>　　M0---------起動(dòng)指令正常</p><p>　　M1---------一次點(diǎn)火失敗</p><p>　　M2---------加速自鎖</p><p>　　M3---------自鎖</p><p>　　M4---------起動(dòng)成功向總體匯報(bào)</p><p>　　T0

105、---------點(diǎn)火計(jì)時(shí)5秒</p><p>　　T1---------報(bào)警計(jì)時(shí)30秒</p><p>　　T2---------加速計(jì)時(shí)30秒</p><p>　　T3---------起動(dòng)成功延時(shí)30秒</p><p>　　T4---------中速運(yùn)行計(jì)時(shí)300秒</p><p>　　T5---------正常

106、斷油計(jì)時(shí)10秒</p><p>　　T6---------點(diǎn)火轉(zhuǎn)速檢測(cè)大于點(diǎn)火n時(shí)的斷油計(jì)時(shí)10秒</p><p>　　C1---------點(diǎn)火失敗計(jì)數(shù)</p><p>　　4.5系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)的部分硬件電路設(shè)計(jì)如圖4.5所示：</p><p>　　圖4.5系統(tǒng)部分硬件電路</p&g

107、t;<p>　　4.6PLC梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　　4.6.1自動(dòng)啟動(dòng)梯形圖</p><p>　　4.5PLC梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　　4.5.1自動(dòng)起動(dòng)梯形圖</p><p>　　圖4.4 自動(dòng)起動(dòng)梯形圖</p><p>　　圖4.6 自動(dòng)起動(dòng)梯形圖</p><p>

108、;　　4.6.2自動(dòng)停機(jī)梯形圖</p><p>　　圖4.7 自動(dòng)停機(jī)梯形圖</p><p><b>　　4.7相應(yīng)指令表</b></p><p>　　4.6.1自動(dòng)起動(dòng)指令表</p><p>　　圖4.8自動(dòng)起動(dòng)指令表</p><p>　　4.7.2自動(dòng)停機(jī)指令表</p><

109、p>　　圖4.9 自動(dòng)停機(jī)指令表</p><p>　　第5章 對(duì)本設(shè)計(jì)的總結(jié)和展望</p><p>　　本文對(duì)船舶應(yīng)急電站自動(dòng)控制系統(tǒng)中的柴油機(jī)自動(dòng)起動(dòng)、自動(dòng)停機(jī)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)、溫度測(cè)量與顯示、外部顯示與報(bào)警電路進(jìn)行了軟硬件的設(shè)計(jì)，較好地完成了預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，具有一定的可行性。</p><p>　　在本自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，曾參閱了大量相關(guān)的設(shè)計(jì)和技術(shù)文章，并