船舶锚机电气控制plc程序设计(附件)【字数:11544】

摘 要摘 要船舶锚机是船舶上所必需的十分重要配套设备,对船舶在水面安全停泊、系泊在码头起非常重要的安全作用。本文在传统继电器-接触器控制模式基础上,引入PLC可编程逻辑控制器对传统船舶锚机控制进行升级,使系统更加可靠、调试维护方便。本文首先详细介绍了锚机控制系统动作原理,分析锚机控制要求,绘制相应的控制流程图,在此基础上分析和研究锚机所需要满足的电力拖动要求和特点,设计出可行的异步变极三速锚机电机系统方案。然后,阐述德国西门子S7-200系列PLC的工作原理,设计出了基于PLC控制器的锚绞机系统控制方案,搭建了PLC控制系统的硬件结构,编写了控制系统的软件程序,实现对船舶锚机的控制要求。最后,为了实现船舶锚机自动控制的功能验证,对船舶锚机控制系统进行仿真调试,仿真结果表明本文设计的软件程序可以满足系统的控制要求。关键词船舶锚机; 继电器控制 ;可编程逻辑控制器;自动化
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景和意义 1
1.1.1选题背景 1
1.1.2选题意义 2
1.2国内外研究现状 2
1.2.1国内外锚机控制系统研究成果 2
1.2.2 PLC的发展和研究现状 3
1.2.3船舶锚机发展趋势 3
1.3本文的主要研究方向和内容 3
第2章 锚机控制系统的原理和设计 4
2.1锚机控制系统动作原理详细介绍 4
2.2锚机的电力控制要求和特点 6
2.2.1 锚机所需要满足的电力拖动要求 6
2.2.2锚机控制电路的一些特点 6
2.3锚机电机系统设计 7
2.3.1基于三速电机的变极调速原理 7
2.3.2锚机调速系统设计 8
2.4 交流异步变极三速锚机控制电路组成 8
2. 5本章小结 10
第三章 PLC的介绍 10
3.1 PLC的应用和特点 10
3.1.1PLC应用 10
3.1.2 PLC的特点 10
3.2 S7200PLC的CPU模块 12
3.2.1 CPU模块的外形结构 1 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });

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2
3.2.2 CPU的主要性能 13
3.3 PLC的硬件结构与工作原理 13
3.3.1 PLC的硬件结构 13
3.3.2 PLC的工作原理 14
3.4 S7200编程与仿真环境介绍 14
3.4.1 S7200编程软件的使用 15
3.4.2 S7200仿真软件的使用 16
3.5计算机与PLC的通信连接方法 16
3.6本章小结 17
第4章 船舶锚机PLC控制系统软件部分设计 18
4.1锚机PLC控制系统 18
4.1.1锚机PLC系统组成 18
4.1.2 锚机控制要求 19
4.1.3 锚机控制主电路和控制电路的设计 19
4.2 PLC软件设计和程序仿真 22
4.2.1控制系统软件设计 24
4.2.2 仿真软件与调试 25
4.3本章小结 27
结 语 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
第一章 绪论
1.1选题的背景和意义
1.1.1选题背景
船舶工业作为一项劳动密集型资本密集型的综合性产业,代表一个国家的经济实力和技术水平,它为航运交通和海洋资源的开发提供配套装备,促进国家重大支柱产业的发展;作为国家战略保护国家海洋权益。进入21世纪,我国的现代造船业发展势头强劲,同时也在激烈的行业竞争中暴露出很多问题,可以归纳为产能过剩,竞争无序,船舶附加值低等等。虽然,目前亚洲是全球的船舶制造中心,中、日、韩三国占据了全球大量船舶制造订单,但是,技术水平和欧洲、美、日、韩等造船强国有非常大的差距。日本国内生产的船舶配套设备在满足本国需要后,有三分之一的产品直接出口,日本国产船用设备装船率高达95%。20世纪80年代,韩国通过大力发展本国船舶配套产品,使其本国船舶制造业快速发展,通过引进日本、欧洲先进技术和设立合资企业,其船用配套设备的自主研发和创新能力也大大提升,目前韩国有85%的船用设备由本国自主生产,基本实现自给自足[1]。同欧美日韩这些造船强国相比,我国的船舶配套生产水平较低,这严重限制着我国船舶行业的技术提高,想要我国船舶行业能够有进一步发展,船舶配套设备的生产能就要先一步提高,目前我国仍存在很多问题。
首先,虽然我国船舶配产业在地域上相对集中于长三角、渤海湾、以及珠三角地区,但是企业规模普遍较小,尤其缺乏技术创新能力和全球贸易网络。此外,在技术层面上,我国船配业生产的产品主要有动力装置类产品,甲板机械类部分产品,舾装类大部分产品和普通的仪器仪表,一些高性能通信导航系统,自动化设备,高性能的燃气轮机等高技术设备基本依靠进口。
1.1.2选题意义
锚绞机是船舶上所必需的十分重要配套设备,对船舶在水面安全停泊、系泊在码头起非常重要的安全作用[4]。
21世纪以来,我国不断学习国外的先进技术,且在引进的基础上经过工程技术人员的不断改进和技术创新,我国生产的锚机成为了船舶辅机中技术、质量比较成熟的产品之一,但是一些要求很高的国外船东依然要求采用国外所生产的船舶锚机配套设备。如今船舶吨位逐渐增加,承载负载增大,船舶配套设备也向着大型化、智能化方向发展,但是我国船舶配套设备制造目前仍有技术设计方法保守、以及自动化智能化程度低等不足,且大部分控制设备仍需要人工的操作,并不能通过计算机对其进行升级改造,省去效率低下,易出错的人为动作。总的来说,在船舶和船舶配套产品制造业,我国与世界先进造船国家依然有非常大的差距[7]。
21世纪我国的各类工业技术有了非常大的进步,但是国内各大厂家的锚绞机控制系统设计还在使用传统的继电器 接触器控制,即便是继电器接触器控制技术现在已经非常成熟,但要按照现代化的控制要求其自身依然存在许多缺陷。

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