基于PLC的起重船变频传动监控系统研究

论文摘要

随着船舶信息化管理要求的提高,对于船舶设备的监控也提出了更高的要求。但是由于船舶设备在地理位置上的特殊性,采用传统的人工监控和管理的方式已经远远不能满足信息化管理的要求。为此,本文在深入分析起重船变频传动系统的基础上,研究开发了基于PLC的起重船变频传动本船实时监控系统。论文前二章,介绍了计算机监控系统的发展现状以及起重船变频传动实时监控系统研究的背景和意义。研究了“起重1号”起重船的变频传动控制系统的体系结构、技术特点、控制功能以及实时过程参数的通信处理过程。第三章详细分析了实时监控系统的需求,建立了监控系统总体架构,设计了船舶监控工作站与两套PLC之间的通信方案,包括通信总线的选择、通信模块的选型,对扩展通信模块后的系统重新配置硬件组态,最后根据监控对象的可视化要求,确定系统的监测数据点。第四章介绍了监控系统软件的组成结构与开发实现,利用组态软件InTouch开发一套上位机监控程序,实现起重船变频传动本船实时监控功能,同时为公司远程监控软件提供现场数据。论文第五章是对项目研究的总结,并提出了前瞻性设想。起重船变频传动实时监控系统的实际运行表明,该系统达到了设计目标,船舶操作人员在驾驶室对起重设备进行实时监控,减小劳动强度,提高了生产效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 计算机监控系统的发展现状
• 1.1.1 计算机监控系统的组成
• 1.1.2 计算机监控系统的分类
• 1.1.3 PLC控制系统及Profibus现场总线概述
• 1.2 本课题研究的背景和意义
• 1.3 本课题的主要工作内容
• 第二章 "起重1号"变频传动技术研究
• 2.1 "起重1号"船舶概况
• 2.2 变频传动主电路结构
• 2.3 变频传动控制系统分析
• 2.3.1 控制系统体系架构
• 2.3.2 控制系统硬件配置
• 2.3.3 控制系统软件结构
• 3.3.4 数据通信过程分析
• 2.4 起重信息显示系统分析
• 2.4.1 系统结构与功能
• 2.4.2 硬件配置和地址映射
• 2.4.3 系统的软件架构
• 2.4.4 数据处理过程分析
• 第三章 实时监控系统设计
• 3.1 实时监控系统总体要求
• 3.1.1 可靠性
• 3.1.2 实时性
• 3.1.3 良好的人机界面
• 3.1.4 网络互联功能
• 3.2 系统总体架构
• 3.2.1 硬件
• 3.2.2 软件
• 3.3 监控工作站与SIEMENS PLC的通信实现
• 3.3.1 工业以太网通信模块
• 3.3.2 SIEMENS PLC重新组态
• 3.4 监控工作站与OMRON PLC的通信实现
• 3.4.1 PLC通信结构形式的选择
• 3.4.2 通信接口电路
• 3.5 系统抗干扰措施
• 3.6 监测数据的选定
• 3.6.1 模拟量
• 3.6.2 开关量
• 第四章 监控软件的开发与实现
• 4.1 组态软件的选择
• 4.2 组态软件Intouch简介及其特点
• 4.3 监控软件组成结构
• 4.4 可视界面设计与实现
• 4.4.1 创建界面
• 4.4.2 动画链接
• 4.4.3 监控系统界面
• 4.5 Intouch环境下的数据通信
• 4.5.1 与SIEMENS PLC数据通信
• 4.5.2 与欧姆龙PLC数据通信
• 4.6 系统故障报警监测
• 4.6.1 报警的相关配置
• 4.7 趋势图
• 4.8 系统的安全保证
• 第五章 总结与展望
• 5.1 主要的研究开发工作总结
• 5.2 进一步的研究与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 硕士期间论文情况