基于PLC通信网络的绞吸式挖泥船集成监视与控制系统

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在现在工业自动化中,计算机控制技术充当了较重要的角色,它是计算机技术和控制理论有机的结合。可编程序控制器(Programmable Logic Controller)及其网络是构成CIMS系统的基础,是现代工业自动化三大支柱(PLC/机器人、CAD/CAM)之一。本文首先讨论了PLC及其网络的工作机理和具体实现,然后重点研究了“新海豚”绞吸式挖泥船自动控制原理,利用PLC技术搭建一个综合疏浚控制平台系统。该系统是一套先进的、集成的、网络化和带完全SCADA功能的疏浚船舶监控系统,下层通过独立的PLC系统对全船疏浚液压系统、各疏浚设备和自动电站等进行数据采集和自动控制,上层通过SCADA系统(数据采集和监控系统)实现对全船各系统的图形操作和显示,并对疏浚过程中产生的各种数据、故障状态进行分析、存储、打印。相对于传统的绞吸船的挖泥控制系统,本文做了已下几点改进:(1)本船采用6脉冲的变频器,产生的高次谐波THD=13.6%,,为了避免高次谐波对网络传输信号的影响,网络传输介质从屏蔽双绞线的改为光纤环网,这样使型号传输更快,更可靠。(2)本系统配置了2台服务器,通过实时数据库向全船工作站、PLC提供数据服务及存储数据。2台数据服务器互为热冗余备用,同时兼做历史数据服务器。当1台数据服务器出现故障时,另1台备用服务器10S自动投入,以保证不间断地向全船的工作站及PLC系统提供实时数据的采集与分配。1台服务器兼做历史数据服务器,用于存储船舶的各种数据,并为其他非实时工作站软件提供分析数据并处理报表。(3)本系统的人机界面科学合理,更符合用户使用习惯。该系统的人机界面采用黑色背景,便于施工人员在夜间观看。重要数据采用亮黄色表示,常用数据采用灰色表示,柱状图的填充色采用青蓝色。由于页面中数据较为繁多,重要的数据的字体做了放大处理,来配合色彩的应用,做到重点突出的效果。
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