基于PLC的船舶电站监测系统的设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化基于PLC的船舶电站监测系统的设计前言：随着船舶的大规模化、自动化、自动控制技术和电子信息技术的快速发展，船舶的自动化水平变得越来越高。随着对船舶电站自动化的程度要求也越来越高，二十年来船舶电站的自动化发展非常的迅速，自动监测水平也得到了进一步的提高[1]。对船舶电站进行系统的研究设计有着十分重要的现实意义。正文：船舶电站作为电力系统的心脏，与陆地上电站相比，船舶电站有电站容量小；船舶电气设备工作环境比陆地恶劣，影响设备工作的可靠性、正确性和使用寿命；船舶电站发电设备和用电设备之间的直线距离很短，故

2、而在计算电网压降时有可以忽略电缆电抗的特点。随着船舶的大规模化、自动化、自动控制技术和电子信息技术的快速发展，船舶的自动化水平变得越来越高。随着对船舶电站自动化的程度要求也越来越高，二十年来船舶电站的自动化发展非常的迅速，自动监测水平也得到了进一步的提高[2]。船舶电站自动化技术的主要发展方向有以下四个:（1）通过模拟信号的信号处理加工开发，信号处理尽可能的使用数字量进行处理和通信。（2）从大型机计算机集中控制，多机控制分散控制的发展，大大提高了工作的可靠性，那么光纤通信、网络技术的应用由多计算机构成了分布式控制系统。对逆功率，过流

3、，欠压等参数，实现了监测控制、报警；频率、功率因数、电压、电流、功率等参数和并关状态也有软配电屏进行指示。在任何时间点或选定点，实现所有的打印记录。它可以取代传统的通话记录。当参数的值超出检测范围，则有声音报警，并自动打印记录，上下设置了测量参数限制值，可以很容易地修改。（3）从传统的继电器分立元件的形式来控制到无触点控制的发展，大规模和模块化的集成电路结构。使用电脑，例如可编程控制器。使控制部分的体积、重量大大减小，减少了工作量、提高了可靠性。控制也是从硬件控制为主变为软件控制为主的，这样使功能的扩展与修改变得很方便，维修方便，模

4、块具有很强的通用性。（4）船舶自动化领域正在增加嵌入式系统的使用。嵌入式监测系统在船舶电站中按结构可以分为管理、控制、设备三层。其中对电站进行的集中控制、管理，由管理层完成；数据采集、控制发电机组则由嵌入式控制作为主机的控制层来完成；设备层控制器位于发电机旁边，方便检测发电机组的运行参数和发现问题时进行报警。用工业以太网连接管理层和控制层；用CAN总线连接控制层与设备层，三层之间通过各种数据的交换和应对。最终得到高度自动化、智能化、网络化的改进型船舶电站监测系统[3]。船舶电站能否可靠供电的保障在于船舶电站机组、电站的控制系统可靠性

5、有多高，而电站的运行可靠性是船舶上所有电气设备能够正常运行的前提[4]。船舶电站自动化控制系统的发展大体经历了4个阶段：由继电器和接触器所构成的有触点控制系统[5]；由分立元件和集成元件所构成的无触点控制系统；大规模、结构化、模块化的集成电路控制系统；现在己经发展到了微机控制系统。这使控制系统中控制部分所占的体积、重量减少，整体工作可靠性大大提高。而控制方式也由硬件控制为主变为以软件控制为主，这使功能的组合与扩展变得更加的简洁、方便[6]。由大型机集中控制方式向多微机分散控制方式转变的计算机控制使控制系统的工作可靠性进一步的提高，继

6、而出现由多级计算机共同构成的分布式控制系统。现在己经形成了较为完整的船舶电站自动化的管理系统。目前船舶电站监测、控制的最大特点是动作频繁又复杂，且有较多像接触器一样的执行元件。在物理介质方面，继电器控制系统一般使用具体的电气元件进行组合，而PLC控制系统则只需使用PLC内部的寄存器即可。在PLC容量许可的编程范围内，就可不必额外的花费来实现实际中复杂的逻辑控制。在复杂的实际使用场合，继电器控制逻辑需要使用大量的中间继电器，而在用PLC控制这些中间继电器的情况下，就可以对PLC内部的辅助继电器（中间继电器）进行编程来取代[7]。一般的

7、PLC都起码有超过一百的内部辅助继电器，其中有多种是专用的内部继电器，这足够应付多数情况的控制要求，唯一需做的就是PLC编程[8]。PLC在船舶电站的抗干扰能力方面也有着极大的优越性，当然我们更加不能忽视了PLC的另一个长处，那就是寿命、可靠性和运行速度要远远超过继电器控制方式。可编程控制器技术飞速的发展，在德国、美国、法国、日本等工业特别发达的国家已发展成为十分重要的产业。PLC产品已经成为工业领域中占主导地位的基础自动化设备，在国际市场上已经成为倍受欢迎的热销产品，使用PLC来设计自动化的控制系统也已经成为世界的一种潮流。PLC

8、技术、CAD/CAM、ROBOT技术成为了实现工业生产自动化的三大支柱，三者之中PLC作用居首位。PLC技术已经代表着当前程序控制地世界先进水平，PLC装置也已成为自动化系统的一种基本装置，是构成FMSCIMCFA的主要控制单元[