基于PLC的船舶电站自动化系统方案设计(精)

宁波大学海运学院

2011届本科毕业论文(设计

基于PLC的船舶电站自动化系统方案设计Design of Automatic Control System of Marine Ship Power Station Base on PLC

诚信承诺

我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《基于PLC的船舶电站自动化系统方案设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。

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年月日

目录

1绪论 (1

1.1船舶电站自动化系统 (1

1.1.1 船舶电站的组成及特点 (1

1.1.2 船舶电站自动化系统的发展及现状 (1

1.2 PLC在船舶电站自动化系统中的应用 (1

1.2.1 PLC概述 (1

1.2.2 PLC的工作原理 (2

1.2.3 PLC在船舶电站自动化系统中应用的优势 (2

1.3 本文的主要内容和结构安排 (3

2船舶电站自动化管理系统 (4

2.1船舶电站自动化管理系统的总体构成 (4 2.2船舶电站自动化管理系统主要功能 (4 2.3集散式船舶电站管理系统 (5

2.3.1 集散式电站 (5

2.3.2 信号的采集及处理 (6

2.3.3 检测单元的设计 (7

3集散式船舶电站管理系统的功能流程 (9 3.1机组的自动起动模块及流程图 (9

3.2并车运行模块及流程图 (10

3.3调频调载模块及流程图 (11

3.4重载询问模块及流程图 (12

3.5自动解列和自动停机模块及流程图 (13 4船舶电站管理系统的监控单元设计 (15

4.1上位机监控系统功能 (15

4.2工业PC机控制软件和监测软件结构 (15 4.3设计监控界面 (16

4.4船舶电站自动化的发展展望 (17

5总结 (19

致谢 (20

参考文献: (21

附录

附录一、文献综述

附录二、外文翻译

基于PLC的船舶电站自动化系统方案设计

张恒(专业:轮机工程学号:074120230

指导老师:张刚

摘要:本文以两台发电机组的船舶电站为例,在论述自动化电站功能和要求的基础上,设计了集散控制式系统。下位机以PLC做为主要控制装置,上位机用工业PC 机作为管理装置。本文将电站的控制功能模块化,再设计出各模块的流程,然后将各模块有机的结合,以实现电站的综合自动控制。在这种点对点的控制系统中,下位机可以完成发电机组的起动、停机控制、调频调载及机、电故障处理等;上位机进行机组的并联运行、解列和重在询问等。同时,上位机的人机界面可以显示、记录机组的运行状态和主要参数。这种集散式控制系统充分体现了分散控制和集中管理的优点。

关键词:船舶电站;自动控制系统;PLC;集散式控制系统。

Design of Automatic Control System of Marine Electric Power

Plant Base on PLC

Zhang Heng(Speciality:Marine Engineering Student ID: 074120230

Supervisor:Zhang Gang

Abstract:This thesis take marine electric power plant which base on two generators for an example and designed a distributed control system after discussed the function and requirement of automatc ship power station.The station uses PLC as main control device and industrial computer as management device.This thesis make the control function modular firstly,and then designed each module control process,combined the modules organic finally in order to realize the synthetical automatic control function. In this point-to-point control system,the PLC can accomplish the function which including automatic start and stop the generator,the frequency and load regulation, and treatment of machine or electric fault,etc.The upper computer realized automatic paralleling,disengaging,and asking overload,etc.Meanwhile Human-Machine Interaction can display and record the generators state and various parameters.This distribution control system fully embodies the advantages of distributed control and central management.

Key Words: Ship Power Station;Automatic Control System;Programmable Logic Controller;Distributed Control.

1绪论

1.1船舶电站自动化系统

船舶电力系统是孤立于陆地的独立电网,它是产生、输送、分配、使用电能的装置和用电网络的总称,它由用电设备、装配电装置、发电装置和电缆等组成。其中船舶电站是船舶所需的全部电能的来源,处于船舶电力系统的核心地位。

1.1.1 船舶电站的组成及特点

船舶电站由原动机、发电机和附属设备(组合成发电机组及配电装置组成。发电机组是把机械能转化成电能的发电设备;配电装置是接收船舶发电机组所产生的电能,并对所有电力负载进行配电的开关和控制设备的组合装置,也是对电力系统进行测量、监视、保护的控制装置[1]。