基于PLC技术的船舶辅助机械自动控制系统的研究

中图分类号：U6 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0410-01

摘要：自从改革开放以后，我国的内外贸易量的增长速度在不断的提高，然而船舶在外贸交易过程中也得到了快速的发展，并且船舶贸易开始向着大型化以及自动化的方向发展。船舶辅助自动控制系统是船舶自动化中重要的组成部分，并且通过采用高新技术从而能够使得船舶辅助自动控制系统中具有新的生命力。本文主要分析了PLC技术在船舶辅助锅炉自动控制系统中的应用、PLC技术在船用分油机控制系统中的应用、PLC技术在三相异步电动机控制中的应用以及PLC技术在船舶机舱监视系统中的应用。

关键词：PLC技术 船舶辅助机械自动控制系统 研究

1、前言

PLC又称可编程控制器，并且PLC取代了传统继电接触控制系统，最终广泛应用于工业控制的各个领域中。PLC技术操作的主要原理就是通过软件来改变过程，并且PLC技术集体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰能力强以及可靠性高的优点于一身，所以PLC技术能够在比较恶劣的环境下进行使用。

2、PLC技术在船舶辅助锅炉自动控制系统中的应用

2.1设计要求

PLC技术在船舶辅助锅炉自动控制系统中的应用中具体的设计要求是指：锅炉水位要采用电极式双位进行控制，然而锅炉汽压在低负荷的时候主要采用双位控制，在正常负荷的情况下主要采用压力比例调节器——电动比例操作器的比例进行控制；在自动控制系统失灵的时候，通常要采用手动进行操作。

2.2 PLC的选型

PLC技术在船舶辅助锅炉自动控制系统中的应用的过程中要注意PLC的选型，并且PLC的选型是FX 2N PLC。这主要是由于第一，FX 2N的配置比较灵活，在将主机单元去除之后，还可以扩展成I/O模块、A/D模块、D/A模块。第二，FX 2N的指令功能较为丰富，有各种指令共107条，并且其指令的执行速度是比较快的。第三，FX 2N PLC能够满足内部辅助继电器M、状态继电器S、定时器T、寄存器D、计数器C的相关需要。第四，FX 2N PLC的编程可以使用编程器进行编程语言。

2.3锅炉的控制过程的具体分析

在锅炉起动之前，首先将总电源的开关合上，这样做能够控制电路从而接通电源。其次根据炉内水位的变化来调整水泵旋钮。再次将控制旋钮和风机旋钮转到“手动”位置，从而能够控制风机的运作。最后将水泵开关、燃烧开关、风机开关以及油泵开关都转到“自动”位置中，从而能够很好的进行自动起动。

2.4 燃烧的时序控制

第一，要进行预扫风。第二，要进行点火。如果在第一次点火失败之后，要检查故障，在排除故障之后再次进行起动；然而如果在中途熄火的时候，自动点火一次如果不成功，那么此时停炉就会发出报警。

2.5 汽压的自动控制

在点火时序控制的过程中，在44秒之后，此时Y004开始失电，从而使得压力比例调节器YBD的滑动触点以及电动比例操作器DBC的滑动触点动作。在汽压上升到控制汽压的下限值的时候，如果汽压会一直升高，此时就应该将风门关小，并且要不断减少喷油量，最终使得汽压比例控制能够在正常的负荷状态下进行工作。然而当汽压达到控制汽压的上限值的时候，如果比例控制已经开始失去作用，那么汽压开始转入双位控制。所以，在低负荷运行的过程中，锅炉要不断调整汽压的比例控制，从而使得燃烧能够接近双位控制。

2.6 安全保护以及停炉

通过安全保护，能够对该系统的危险低水位以及风压过低自动熄炉进行保护。在停炉的时候，通常要用手来控制停止按钮，从而使得M2断电，最终使得燃烧系统停止工作。

3、PLC技术在船用分油机控制系统中的应用

3.1软件的具体设计

在船舶营运以及安全方面中，分油机起着一个重要的作用，所以对其控制系统具有较高的要求。在受到外部因素以及自身因素的影响，此时的分油机不能够正常工作，并且会发出声光报警从而停止工作。

3.2 PLC技术在船用分油机控制系统中的具体应用

第一，要起动分油机，并且要按起动按钮从而使得马达启动，然后在马达转速稳定之后要引入水封水。第二，进行通电磁阀，并且使得分油机在外面打循环的待分油进入分油机从而使得分油机能够正常工作，并且通过补偿水电磁阀得电，这样能够检查排渣口的密封性能是否良好。第三，要检查安装在净油出口处的压力传感器附近的净油的油压。在分油机的控制系统中通过使用PLC技术能够满足船舶安全性的相关要求。

4、PLC技术在三相异步电动机控制中的应用

4.1 三相异步电动机的正反转控制

在三相异步电动机的正反转控制的过程中，首先要按下正转按钮，这样可以保证电动机的连续正转，并且此时的反转按钮不起任何的作用。其次要按下停止按钮，从而将电动机的电源切断。最后再按下反转按钮的时候，此时的电动机连续反转，并且此时的正转不起任何的作用。

4.2 三相异步电动机的Y-启动

三相异步电动机的Y-启动的时候，要将电动机接成Y型，并且在经过一定的时间之后，电动机能够转换成形进行运行。

4.3 三相异步电动机时间控制

三相异步电动机时间控制主要是指在第一台电动机M1启动5秒之后，然而第二台电动机M2自动启动之后，并且在第二台M2停止5秒之后，M1才自动停止工作。

5、PLC技术在船舶机舱监视系统中的应用

PLC技术在船舶机舱监视系统的具体应用，主要能够检测机舱内的主要设备，比如：主机、辅机以及其他控制设备的运行情况。由于船舶机舱里面的温度高以及噪声比较大，从而使得船舶机舱监视系统容易受到环境的影响，最终不利于监视系统充分的发挥自身的作用。PLC技术在船舶机舱监视系统中的应用，能够提高监视系统的功能，并且能够减轻机舱工作人员的劳动强度。

6、结束语

PLC技术在船舶辅助机械自动控制系统中的应用，为轮机自动化以及船舶自动化开辟了一条新的路径。通过使用PLC技术来取代传统的继电器控制技术，不仅能够实现船舶辅助机械的自动控制，而且能够使得船舶控制系统开始向着小型化、高可靠性、自动化的方向发展，最终能够减轻船员的劳动强度，使得船舶的营运效益得到提高。

参考文献：

[1]黎明.基于实时视窗目标的电液伺服系统快速原型化控制[J].工业控制计算机，2010（08）：67-68.

[2]陈金成，周向东，黄健.基于工业PC机的数控火焰切割机数控系统开发[J].机床与液压，2010（05）：34-35.

[3]高安生，钱新恩，陈良鹏，陈培植，徐燕申，牛占文，吴会林.基于工业PC机的通用化数控系统研究[J].制造技术与机床，2010（07）：89-90.