交通学院
2013届毕业生毕业论文（设计）
题目：基于PLC的船舶电站自动化
系统方案设计与实现
院(系)别信息科学与电气工程学院
专业电气工程及其自动化
班级
学号
姓名
指导教师
二○一三年六月
原创声明
本人枝贺重声明：所呈交的论文“基于PLC的船舶电站自动化系统方案设计与实现”，是本人在导师洋的指导下开展研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注和致的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并愿为此承担一切法律责任。
论文作者(签字)：
日期：年月
摘要
本文以两台发电机组的船舶电站为例，在论述自动化电站功能和要求的基础上，设计了集散控制式系统。下位机以PLC作为主要控制装置，上位机用工业PC机作为管理装置。本文将电站的控制功能模块化，再设计出各模块的流程，然后将各模块有机的结合，以实现电站的综合自动控制。在这种点对点的控制系统中，下位机可以完成发电机组的起动、停机控制、调频调载以及机、电故障处理等；上位机进行机组的并联运行、解列、重载询问等。同时，上位机的人机界面可以显示、记录机组的运行状态和主要参数。这种集散式控制系统充分体现了分散控制和集中管理的优点。
关键词：船舶电站，自动控制系统，PLC
Abstract
This thesis take marine electric power plant which base on two generators for an example and designed a distributed control system after discussed the function and requirement of automatic ship power station. The station uses PLC as main control device and industrial computer as management device. This thesis make the control function modular firstly, and then designed each module control process, combined the modules organic finally in order to realize the synthetic automatic control function. In this point-to-point control system, the PLC can accomplish the function which including automatic start and stop the generator, the frequency and load regulation, and treatment of machine or electric fault, etc.
The upper computer realized automatic paralleling, disengaging, and asking overload, etc. Meanwhile Human-Machine Interaction can display and record the generators state and various parameters. This distribution control system fully embodies the advantages of distributed control and central management.
Key Words: Ship Power Station, Automatic Control System, PLC
目录
前言 (1)
1 课题的组成及背景 (3)
1.1 船舶电站自动化系统的定义、组成和特点 (3)
1.2 船舶电站自动化的发展与展望 (3)
1.3 PLC在船舶电站自动化系统中的应用 (4)
1.3.1 PLC 概述 (4)
1.3.2 PLC 的工作原理 (5)
1.3.3 PLC 在船舶电站自动化系统中应用的优势 (5)
1.4 本课题背景及选题意义 (5)
1.5 本文的主要容和结构安排 (6)
2 船舶电站自动化管理系统 (7)
2.1 船舶电站自动化管理系统的总体构成 (7)
2.2 船舶电站自动化管理系统主要功能 (7)
2.3 集散式船舶电站管理系统 (9)
2.3.1 集散式电站 (9)
2.3.2 信号的采集及处理 (10)
2.3.3 检测单元的设计 (12)
3 集散式船舶电站管理系统的功能流程 (13)
3.1 机组的自动起动模块及流程图 (13)
3.2 并车运行模块及流程图 (14)
3.3 调频调载模块及流程图 (17)
3.4 重载询问模块及流程图 (18)
3.5 自动解列和自动停机模块及流程图 (19)
3.6 电力管理系统参数在线监视与在线修改 (20)
3.6.1 OP393的连接与登录 (22)
3.6.2 定时器的在线监视与在线修改 (23)
3.6.3 数据块的在线监视与在线修改 (25)
3.7 船舶电站管理系统的监控单元设计 (26)
3.7.1 上位机监控系统功能 (26)
3.7.2 工业PC机控制软件和监测软件结构 (27)
3.7.3 监控界面简介 (28)
3.8 安全保护系统 (29)
