开题报告

电气工程及自动化

基于PLC的船舶主机遥控装置设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义：

自从60年代初船舶远程遥控技术开始得到采用，目前几乎世界上造船技术领先的国家生产的船舶都配备了船舶主机远程控制装置，使之成为今天的船舶自动化的核心部分。船舶主机遥控装置从最初的气动工作结构发展到了现在的以计算机为核心的控制系统大致经历了4个阶段。可编程序控制器（PLC），是近几年快速发展的新型控制设备，因为它具有的较强的逻辑运算能力，简单的硬件结构，方便安装维修，较强的抗干扰能力，能够方便的编程，使用可靠，目前已经广泛在各种工业制造领域得到应用。PLC技术对实现工业自动化生产起着极为重大的推动作用，在国外有着工业自动化的三大支柱之称。船舶电气的发展今后将会以PLC为方向，现在已经有将PLC技术成功应用在船舶电气控制上的实例，比如期货机的变速控制装置、锅炉的时序控制装置等。在主机遥控系统中需要各种逻辑判断运算和控制，为PLC的应用提供了条件。

现在，大型船的动力推进系统大致分为两类，一类是柴油机作为动力，另一类是电力作为动力。在柴油机为动力的船舶中，连接螺旋桨直接作为推进动力的柴油机即为船舶主机。操纵主机的可以从三个地方进行操作，分别是机旁控制、集控室控制和驾驶台控制。除非是在机旁控制主机，在集控室或者是驾驶室控制主机，都为远程控制。想要达到对主机的远程控制就必须在所操纵的地点到主机之间安装一系列的连动装置。这套远程控制装置就是船舶主机的遥控系统。主机遥控系统把控制地点从机旁移动到了远离主机的地方，使轮机人员免受机旁噪音高温等恶劣环境的影响，改善了工作环境。同时也改善了船舶的操纵性能，给船舶的安全运行提供了保障。它让主机的工作更加的可靠更加经济，是轮机自动化不可或缺的一部分，是达成机舱无人化的至关重要的先进技术。

PLC的出现和发展之迅速,已经在越来越多的领域得到应用和收益,PLC具有体积小,集成度高等特点.在计算机高度发达的今日,和以往纯机械外加继电器的运作方式之间起到承上启下的过渡作用,能够很好的将新老技术结合.PLC很好的将硬件软件结合。简单易懂的梯形图编程方式,让熟悉以往纯继电器工作的老一辈工作人员也能很快上手。

因此在船舶中运用PLC，技术方面风险较小，能短期内得到研发。具有较高的可靠性，还有优良的抗干扰性能，方便维护。此外，易于编程，根据不同类型的船舶不同型号的船舶柴油发动机，只需对程序稍做修改就能使用了。它很好的取代了由继电器组成的气动主机遥控系统，也能用于江河近海采用的中速柴油机推进的船舶，还能改造老船舶使之更加自动化。PLC的数据通讯功能与上级计算机构建信息交换系统，使船舶构成综合网络自动管理系统。基于PLC的主机遥控系统，价值可观，市场前景宽广，运用并充分发挥PLC的优良性能，应用于船舶自动化领域，意义重大。综上所述，基于PLC的主机遥控系统有一定的应用价值和发展前景。充分发挥PLC的优越性，使系统更广泛地适用于各种类型的船舶，具有重要的意义。

本文分析船舶主机遥控的基本设计要求以及PLC的介绍和选用。接着对船舶主机遥控装置功能设计，最后对系统的硬件部分设计主要有：系统PLC硬件地址的分配、外围模块的选型；系统软件设计主要有：正车的起动、安全保护与故障报替及处理、主机及尾轴转速的测量与计算、换向及转速控制程序。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

（1）查找相关资料，熟悉现有的基于PLC的船舶遥控装置设计与研究的发展方向。

（2）熟悉基于PLC的船舶遥控装置设计的情况，提出控制方案。

（3）进行PLC的船舶遥控装置设计的设计。

（4）设计分析并得出结论

三、研究步骤、方法及措施：

步骤及方法：

(1)了解基于PLC的船舶遥控装置设计与研究的技术

(2)分析基于PLC的船舶遥控装置设计的技术

(3)基于PLC的船舶遥控装置设计

(4)总结设计结果

措施：图书馆查找相关的书籍、期刊、杂志等，通过上网寻找相关的一些资料，查看当代对该技术的研究成果和最新的动态。然后通过对这些资料的学习和研究进一步的熟悉和理解设计所需的相关知识。在设计过程中及时与指导老师探讨，对不了解的问题及时向老师请教。

四、参考文献：

[1]王启宇等.一种基于PLC的主机遥控系统[J].上海海运学院学报，2000，（9）：30～45.[2]李景学等.可编程序控制器应用系统设计方法[M].北京：电子工业出版社，2000.[3]王志刚等.PLC组网技术及其在集散控制系统中的应用研究[M].北京：中国电力出版社，2001.[4]刘曙光.现场总线技术的进展与展望.自动化与仪表，2000，(3)：15～20.[5]斯可克.现场总线的现状与发展.自动化博览，2000，(4)：23～25.[6]张文庆.用PLC的软件实现PID闭环控制[J].自动化应用与技术，2003，（2）：9～15.[7]郑展，巩建平，张学编著.现代可编程序控制器原理与应用[M].北京：科学出版社，2002.[8]陈勇，张华平，赵显红等.计算机与PLC集成控制系统的应用[M].上海：上海科学技术

文献出版社，2001.