PLC―ANALYZER在卸船机故障诊断体系中的应用
基于PLC的发电厂煤码头卸船机故障诊断系统
system in a d dition to t h e nor ma l oper a tion, sa t is y f
a nd e r t m t a e nt su g e stio n i nd f a ul t f t im el y f a i lu r e in tim e , e ont o l r in th e th e
何 良飞
刘家斌
( 中电国际芜湖发 电有 限责任公司 , 安徽 芜湖 24 1 0 9 )
摘
要 : 一 个完善 的 P L C 系统除了需要正常运行 , 满足工业控制的要求 , 还必须能在 系统 出现 故障时兼顾及 时的故 障诊 断 发 , 使运行和检修人 员能及 时发现故障 , 控制故 障范围 " 结合芜湖发 电公 司 2 x 66 0 煤码 头 z Qx so o 型桥式抓 斗却船机 P L C 控 制 系统进行 了探讨 " 关键 词 : 发 电厂 ; 却船机 系统 ;P L C 技 术 ; 应用 ; 故 障诊断 A bst r ae t: A per e et PL f C
年 以上 " 施工总投 资 6 0 万 元 , 与原加 固方案 比较 , 即 全 部构架更 换为钢 构架投 资则需 投资 5 0 多万 元 , 相 比之下取得 了较大 的经 济效益 和安全效果 "
( 收稿 日 期 :2013一 03一 12 )
后 , 清除钢材表面应无浮灰和碎屑 , 除锈等级应达
到 St3 级 " ( 5 ) 将 所有 材 料施敷 完毕 后 , 经 过 规定 的 固 化时 间 ( 常温 固化 2 4 h 后 ) 加 固大道 要求 性 能 " 抗
基于PLC的船舶安全报警系统设计
基于PLC的船舶安全报警系统设计随着船舶的数量不断增加以及船舶行业的不断发展，船舶安全问题越来越被重视。
为了保障船舶的安全，需要设计一种基于PLC的船舶安全报警系统。
该系统可以在出现危险情况时及时报警，有效地保障船员和船上所有人员的安全。
PLC是Programmable Logic Controller（可编程逻辑控制器）的缩写，是一种用于工业控制系统的微处理器。
PLC能够处理各种复杂的输入和输出信号，并根据预先设定的逻辑程序进行控制。
因此，PLC非常适合用于设计船舶安全报警系统。
该报警系统的设计需要考虑以下因素：1.船舶的各个区域：不同的区域有不同的危险程度，需要设定不同的报警等级。
例如，机舱出现故障需要紧急停机，需要设置最高级别的警报。
而在船舶上，出现滞留的货物后无法脱离集装箱时，需要设置中等级别的报警。
在夜间航行时，需要设置所有区域的低级别报警。
2.传感器的安装：传感器是整个系统的核心。
利用传感器可以及时监测各个区域的状态，并根据预设的逻辑程序判断是否需要发出警报。
传感器需要安装在船舶的各个区域，例如引擎室、货仓、甲板等。
3.PLC程序编写：编写PLC程序是设计该系统的最重要的一步。
程序需要根据安全规则和船舶相关法规编写。
它需要排除错误信息，尽可能的减少警报遗漏或误报。
程序中需要定义的事件包括：船舶运行时出现的机械故障，电路故障以及所有危险事件。
4.报警设备的选择：报警设备应该是可靠性高、使用寿命长、网络连通性好、节能省电且能够快速获得电源的优质设备。
在设计时，需要考虑所有船员的操作方式，以确保设备的易用性和易维护性。
在设计船舶安全报警系统时，还需要考虑日常维护和修理，必须保证设备持久、稳定和便于维护。
该系统的成功运行需要与船舶的其他系统共同协作，例如船舶的电力系统和水系统，以及一般的通讯设备。
总之，基于PLC的船舶安全报警系统是保障船舶与船员安全的必要工具。
设计者需要明确系统的设计要求，并根据船舶的具体情况进行灵活的设计。
PLC控制系统在船用电子仪表中的应用
PLC控制系统在船用电子仪表中的应用摘要：近些年，在船舶电子仪器领域，将PLC应用于船体测量平台，使其测量准确率得到了很大的改善。
在对监测系统进行标定时，通过进行PLC的调整，使我国的船舶电子化范围进一步拓宽。
结合船用综合仪表的试验系统和控制方法，开展相关技术人员的科研与规范化。
以确保所得到的资料的代表性，从而达到了提高采集的效果和质量。
本文主要分析PLC控制系统在船用电子仪表中的应用。
关键词：程序逻辑控制器；PLC控制；船用电子仪表引言PLC技术具有更强的抗干扰能力，系统运行稳定可靠，为自动控制的全面发展提供重要的技术支持。
通过PLC技术可以更加快速、简洁完成各项操作，处理更多自动控制无法解决的问题。
随着PLC技术应用实践的不断发展，电子仪表自动化控制水平显著提高。
目前，DCS系统控制应用更加广泛，能确保船舶在航行过程中的安全性及稳定性。
FCS技术通过新建通信网络，可以提高数据传输的安全性与可靠性。
1、PLC技术发展现状与此同时，大多数PLC-e控制器用于不同类型的电气设备，以便能够准确控制PLC-e控制器的实际运行状态，并通过控制设备实际运行期间的各种技术参数延长设备的寿命。
结合模拟信号接收传感器信号，确定设备实际运行期间的温度和压力值，从而从根本上提高设备的实际正常运行时间。
为了优化PLC技术在电气仪表自动控制中的应用效果，需要PLC系统调试，以确保该技术满足设置的主要要求，并总结电气仪表的自动化状态。
及时记录系统中出现的问题，并备份已修改的软件。
通过积极采用创新的设计理念和技术，SPS系统的恢复能力得到了极大提高，例如:b .采用更现代化的供电装置，减少干扰外围设备对电网质量和效率的负面影响，使PLC控制接地更好地适应电气仪器的各种自动化控制，同时必须提高PLC技术进一步扩展过程中的稳定性，避免对环境产生更大的影响，避免计算错误。
为了达到电气自动化系统的运行水平，需要进一步简化PLC系统的运行，从而简化系统的实际维护。
PLC在船舶自动化中的应用案例
PLC在船舶自动化中的应用案例随着科技的不断进步，自动化技术在航运业中的应用越来越普遍。
船舶自动化系统是指通过计算机控制，将船舶上的各种设备和系统集成起来，实现自动化和智能化的管理和控制。
在船舶自动化系统中，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种重要的设备，广泛被应用于自动控制和监控领域。
一、PLC在船舶发动机控制中的应用船舶的发动机控制是船舶自动化系统的核心之一。
PLC作为一个可编程的控制器，能够通过程序实现对发动机的启动、停止、调速等操作。
PLC通过数字输入模块和输出模块与发动机传感器和执行器连接，实时监测和控制发动机的工作状态。
例如，当船舶需要启动发动机时，PLC可以通过程序判断相关条件是否满足，然后控制电磁阀打开并给发动机供给燃油，同时监测启动过程中的各种参数，确保发动机的正常启动。
二、PLC在船舶液压系统控制中的应用船舶液压系统的控制对船舶的运行和操作至关重要。
液压系统主要用于船舶的各种机械设备的动力传递和操作控制。
PLC可通过数字输出模块控制液压系统的液压阀进行开关和调节，实现对液压油路的控制。
例如，当船舶需要调整液压系统的压力时，PLC可以根据设定的参数自动控制液压阀的开度，实现压力的调节。
此外，PLC还可以监测液压系统的压力、温度等参数，发现异常情况时及时报警并采取相应的措施。
三、PLC在船舶辅助设备控制中的应用船舶上还有许多辅助设备需要进行控制和管理，如船舶辅助发电机、空调、船舶照明等。
PLC可以通过数字输出模块和模拟输入输出模块对这些设备进行控制和监测。
例如，当船舶需要启动辅助发电机时，PLC可以控制其电源开关，并监测其发电功率，确保船舶的电力供应稳定。
此外，PLC还可以通过实时监测船舶照明的亮度和船舶内部的温度，自动调节照明和空调的工作状态，提供舒适的工作和生活环境。
四、PLC在船舶安全监控系统中的应用船舶安全监控系统是保障船舶安全运行的关键系统之一。
基于PLC和工控机的船舶电力系统故障诊断装置设计
基于PLC和工控机的船舶电力系统故障诊断装置设计候云飞;施伟锋【摘要】为保证船舶的安全航行,故提高船舶电力系统的安全性和可靠性十分重要.文中设计了一套基于施耐德M340 PLC、XBTG7340触摸屏和工控机的电力系统故障诊断装置.该套故障诊断装置主要由施耐德M340 PLC、电力系统参数测量装置、XBTG7340触摸屏、工控机、NI数据采集仪、以太网等器件所组成,本诊断装置通过施耐德M340PLC、电力参数测量仪PM800、7个与互感器相连的模拟仪表和NI数据采集仪对船舶电力系统的参数进行相应的采集,将采集到的数据信息通过Modbus现场总线、工业以太网进行数据共享,实现对船舶电力系统装置的监视与检测,并将实时数据导入工控机matlab中进行故障程度与故障类别的判断.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2016(036)009【总页数】4页(P49-52)【关键词】PLC;触摸屏;船舶电力系统;故障诊断【作者】候云飞;施伟锋【作者单位】上海海事大学电气自动化系,上海201306;上海海事大学电气自动化系,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TM930船舶电力系统主要由电源装置、配电装置、电力网和负载四个部分组成，是船舶上电能产生、输送、分配和使用等网络和装置的总称。
因此，船舶电力系统是船舶的一个重要组成部分。
随着船舶向大型化、自动化方向发展，船舶电力系统容量不断增大，其在船舶中的重要性越来越高。
船舶电力系统通过实时监视装置并掌握其运行情况，在故障发生前可根据故障症状大致判断出故障类型，在故障发生时可通过蜂鸣报警器发出报警提示，有助于操作人员排除电力系统故障，尽最大可能地减少电力系统因故障所带来的影响和损失，并且能为船舶工作与管理人员提供故障所在及其原因，为今后从事船舶工作的人员提供合理的建议。
本文设计了一套基于施耐德M340 PLC、XBTGT7340触摸屏和工控机的船舶电力系统故障诊断装置。
PLC在机电设备故障诊断中的应用
PLC在机电设备故障诊断中的应用摘要:利用PLC和计算机构成的诊断系统,实现了故障系统的智能化,充分利用PLC硬件资源和外围线路的链接,对设备进行故障诊断,快捷方便。
关键词:PLC 故障诊断诊断方式随着PLC技术水平不断提高,自动化的集成度也在不断提高。
开滦集团东欢坨选煤厂生产集中控制系统,PLC在此集中控制系统中起到了至关重要的作用,选煤厂集中控制系统的优点主要表现在故障报警方面,PLC能够在设备开始运行或发生故障时,迅速发出相应指令,并弹出报警信号,给检修人员提供可靠的故障信息,从而减少处理故障的时间。
1 PLC诊断故障的基本原理(1)东欢坨选煤厂机电设备故障信号主要取自开关量信号,PLC通过开关量的通和断对设备进行故障诊断。
PLC对开关量的识别是通过输入模块来实现的。
PLC控制设备运行时,设备中的温度、压力、急停、跑偏、速度、过热以及各种按钮和行程开关的传感器与PLC输入模块相连接,输入模块的每个输入端子定义一个地址,PLC的内部电路可以感知开关量信号的有无,PLC根据读取地址的状态,来识别各种故障,又通过组态软件,工业监控系统与地址的链接,快速的弹出报警信息,提示检修人员设备的故障点。
从而对设备的故障进行处理,非常方便快捷。
这种诊断方法,故障定位准确,还可以通过梯形图程序在线观测,每个故障点都可以进入设备的控制系统中,从而实现对各种设备的保护。
(2)模拟量信号的故障诊断。
模拟量信号的应用同样很广泛,用来对设备进行监测,并能通过看取数据判断设备的运行状态,在开滦东欢坨选煤厂的PID系统,所用的液位计、密度计、压力表以及各种补水阀门均使用的模拟量信号。
对于模拟量信号的故障诊断,PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入输出模块来完成的。
模拟量输入输出模块采用A/D转换原理,输入端接收来自传感器或信号发生器的模拟信号,输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。
PLC 诊断模拟量故障的过程,实质就是将在相应A/D通道读到的监测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。
PLC在船舶自动化和导航系统中的应用和优势
PLC在船舶自动化和导航系统中的应用和优势PLC（可编程逻辑控制器）在船舶自动化和导航系统中的应用和优势在现代船舶行业，自动化和导航系统的发展已成为提高船舶安全性、效率和可靠性的重要方向。
而可编程逻辑控制器（PLC）作为一种高性能的工控设备，已经广泛应用于船舶自动化和导航系统中。
本文将探讨PLC在船舶领域的应用以及带来的优势。
一、PLC在船舶自动化系统中的应用1. 对发动机和动力系统的控制：PLC可以根据需要对船舶的发动机和动力系统进行精确控制。
通过监测和调整参数，例如燃油供应、机舱温度和压力等，PLC可以实现对动力系统的精细管理，提高燃烧效率和能源利用率。
此外，PLC还可以实现对变速器、驱动器和舵机等相关设备的控制，提供更加灵活和可靠的动力系统操作。
2. 船舶舱室和设备控制：PLC可用于控制船舶舱室和设备的操作。
通过传感器和执行器，PLC可以实现对船舱温度、湿度、气压等环境因素的监测和控制。
此外，PLC还可以控制舱门、窗户、灯光、通风设备等设备的运行，进一步提高船舶舱室的舒适性和安全性。
3. 系统监测和安全保护：PLC还可以集成各种传感器和仪表，对船舶系统进行实时监测和安全保护。
通过监测和分析数据，PLC可以及时发现并报警关键设备故障、危险情况或异常操作。
此外，PLC还可以进行设备诊断和状态预测，提前采取措施避免故障的发生，降低维修成本和避免操作失误。
二、PLC在船舶导航系统中的应用1. 自动船舶控制：PLC可以用于自动化控制船舶导航系统，实现船舶的自动驾驶和航行。
通过与船舶传感器和导航仪器的连接，PLC可以实时获取船舶位置、航向、速度等数据，并进行运算和判断，控制舵机和发动机等设备，实现船舶的自动导航。
2. 航行安全管理：PLC可以对船舶导航系统进行安全管理。
通过集成各种导航和通信设备，PLC可以实时监测和分析航道、海况、天气等相关信息，及时发出警告和建议，帮助船员做出正确的决策。
此外，PLC还可以控制船舶的防火和救生设备，提高船舶在紧急情况下的应急响应能力。
PLC微机在船舶机舱监视系统中的应用
PLC微机在船舶机舱监视系统中的应用何冰1温银萍2( 1.2.陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南市，714000)摘要:PLc机是以微处理器为核心的新型工业控制装置，当前在国内外广泛应用于机械制造、冶金、石油化工、轻纺、矿山、包装、船舶自动化等各个方面。
本文以船用监视系统中应用工业可编程序控制器为例，探讨一下船舶机舱监视系统中应用PLC机的可行性。
关键词:PLc；微机船舶机舱监视系统1船舶机舱监视系统船舶机舱监视系统主要用来检测机舱内主要设备，如主机、辅机及其它控制设备的运行工况、工况参数越限时报警信号的检测处理。
由于船舶机舱内高温、高噪声的恶劣环境，船舶机舱监视系统通常布置在距离机舱较近，又便于观察到主要设备运行状况的监视室内，一般监视室与机舱隔离以减少机舱噪声及其它方面的干扰。
机舱工作人员可在机舱监视室内通过机舱监视系统，了解主要设备的运行状态，从而减轻了机舱工作人员的劳动强度。
船舶机舱监视系统根据船舶机舱自动化水平的高低，可分作不同的级别。
1440kw拖船兼消防船的船舶机舱监视系统为例，阐述PLC机的使用可行性及使用效果。
该套监视系统包括对两台主机、两台发电机、一台消防柴油机的主要工况参数显示;主机、辅机以及舵机等其它方面参数检测报警，及其它设备的运行状态指示。
在报警信号处理方面，我们采用PLC机处理，PLC机接机舱开关量传感器采集到的信号，经过内部逻辑处理后，用输出触点去控制报警用指示灯、蜂鸣器或控制阀，提醒值班人员注意，PLC机控制原理参见图1。
在武汉石化140okw船舶监视系统中，我们共处理了54个报警信号，每个报警信号均采用断开报警方式。
由于PLC机的应用，系统内部继电器使用数量已减少到最低限度，而且设计周期、调试周期大大缩短，系统的可靠性大幅度提高。
SB —消音按钮，HL—光指标，HA—声响指示。
图2为用继电器控制线路处理一个报警信号的逻辑关系图。
应用PLC机以后外接电路及内部软件程序大为简化，参见图3。
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摘要：介绍检测软件plc-analyzer，通过结合卸船机电气故障波形，阐述此软件的优势所在，避免盲目维修带来对设备的伤害。
关键词：plc-analyzer；卸船机；波形检测
1 前言
智能化和自动化是现代港口起重机向更高阶段发展的必然结果，是现代智能高科技在港口起重机械中应用的体现，在大幅提高起重机械工作效率和保障安全生产的同时，对于现场技术人员也提出了极高的要求。
如今面临的电气故障也复杂化和多样化，将军难打无兵之仗，先进的检测方法往往使疑难故障处理起来事半功倍，即可大幅度缩短维修时间，还可减少因原因不明造成设备的二次伤害。
2 监测手段缺乏
一期港口共有6台桥式抓斗卸船机，设计能力为2750t/h，由西门子plc s7-400和6se71系列装机柜型变频驱动系统组成卸船机核心的电控机构。
具有效率高，精度高，安全性高等优点，但其机构复杂，日常维护和维修过程中，对于plc我们可以使用西门子自带的step 7，变频器可以使用西门子drive monitor进行参数设定，这只能做到对于故障点瞬时值的监控，无法做到对整个故障，以时间为单位的波形的记录。
若使用drive monitor自带的trace波形监控软件，系统存在以下的问题：（1）设置复杂，反应慢；（2）只能监控变频器参数，无法记录plc的变化；（3）缺乏对复杂问题全局的监控。
3 plc-analyzer的介绍
经过实践和比对，在故障诊断时采用autem gmbh公司的plc-analyzer进行波形检测，可以有效做到对设备运行状态的监控，并且能有助于工程师快速找到故障点，迅速解决问题。
plc-analyzer是一款用于记录plc 运行数据的软件，它的用途是在线记录plc 中的数据并提供归档文件，帮助现场人员捕捉和分析程序中的执行异常。
记录数据可以通过自定义的一些触发条件（如某个过程值超过设定值、某些外部信号的逻辑组合为真时、特定的时间段等等）来启动和停止；你也可以定制一些远程服务，譬如当某些触发条件成立时软件自动向你的邮箱发送记录文件。
该软件但安装简单且自住性高，可以通过监控一段时间内波形的幅值进行自定义，画出直观的曲线进行简单的分析。
plc-analyzer支持多个品牌的plc，如西门子s7/s5、allenbradley、omron 等。
4 通过plc-analyzer快速处理故障实例
卸船机故障处理过程中plc-analyzer多次起到了关键作用。
4.1 故障分析
2014年7月5日下午，5号卸船机正常作业，在抓斗回漏斗的过程中，小车突然失控冲出作业区域，撞到挡风门。
经检查小车变频柜的进线柜空开跳闸，变频器内部无明显损伤。
该事件造成挡风门受损严重，因为没有合适的监测软件，通过现象分析故障原因，怀疑问题出在编码器上，因为小车位置失准，造成减速区域没有减速，所以撞上挡风门后，致使变频器瞬时电流过大，引起空开跳闸。
初步分析后，更换小车电机编码器。
更换后在试车过程中又出现该问题，于是更换小车这组变频器的控制箱，经过试车后，故障暂时没有出现，于是作业，可经过2个小时的作业后，该问题又再次出现，疑难故障反复出现使现场技术人员很是头疼，只能通过排除法，利用经验逐个换件来查找造成故障的原因。
不但更换备件耗时耗力，还带来了维修成本的上升和生产效率下降。
因此对于现场技术人员拥有一套行之有效的监测工具，往往可以使故障处理起来事半功倍，既能节约维修成本，提高维修效率，还能保证生产安全，设备稳定运行。
plc-analyzer 就做到了这点，它可以实时记录各个节点的状态，可以观察各个节点的异常状态，便于工程师分析故障原因，查找故障点。
下面做详细介绍
4.2 plc-analyzer的设置
该软件的设置也非常简单，首先是要与plc之间建立起通讯，软件装到上位机系统后，通过工业internet连接到plc后，点击plc-driver设置属性一览里的站地址一览中输入plc 的通讯地址plc的通讯地址为192.168.2.225。
我们把此次故障分为3个部分来监控，第一部分是司机室，观察司机室的操作行为，记录手柄的状态，手柄编码器的输出幅值，检测手柄的给定，第二部分我们监测变频器的状态，我们取出小车柜子逆变柜的输出电流，电压，频率，力矩，记录小车的速度给定，监测小车的控制字和状态字，第三部分我们检测一些外围的硬件，如，编码器检测值，进线空气开关，制动器接触器，液压夹轮器继电器等外围辅助设备。
4.3 拍摄波形
设置好所有点后，就可以检测设备的运行状态了，系统会以时间为x轴，该时间段的大小可以任意设置， plc-analyzer会详细监测所设置点的运行状态，利用该软件后故障再次发现时，我们立刻就找到了原因出在哪里，原来是进线大空开在小车加速到全速时，因自身故障原因，造成突然跳闸断电，使小车驱动失去动力。
由于原有设计对这种意外情况没有考虑，其设计制动器动作条件只有在小车速度降为3%以下才发生，此时小车由于失电无法控制，且没有外围制动，小车冲出作业区域直到司机拍下急停后才停下来，状况十分危险。
由此可见plc-analyzer使技术人员能快速通过波形分析，找到故障点出在哪里。
通过应用plc-analyzer，使故障处理起来事半功倍，既能节约维修成本，提高维修效率，还能保证生产安全，设备稳定运行。
而且plc-analyzer是一个plc监控分析软件，可以在不增加硬件的情况下，仅通过plc编程单元接口就可以实现对plc数据的采集、记录和分析。