《基于PLC和工控机的船舶分油机控制系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC和工控机的船舶分油机控制系统（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1目录摘要 .11 分油机自动控制系统的发展过程 .22 船舶分油机的介绍 .32.1 船舶分油机的工作原理 .32.2 船舶分油机的结构 .82.3 船舶分油机的用途 .82.4 船舶分油机的分类 .92.5 影响杂质和水分分离效果的因素 .92.6 选择最佳的工作方式 .92.7 排渣 .113 工控机和 PLC 的简介 .113.1 工控机介绍 .113.1.1 工 控 机 定 义 .113.1.2 主 要 结 构 .123.2 PLC 简 介 .133.2.1 PLC 的 基 本 结 构 .133.2.2 PLC 的 工 作 原 理 .143.2.3 PLC 的 特 点 .154 船舶
2、分油机的 PLC 控制实现 .154.1 船舶分油机的控制系统功能 .1542 分油机控制系统硬件设计 .2243 控制系统软件设计和实现 .265 分油机仿真系统数学模型描述 .3051 分油机模型 .306 采用 IP1612 可编程序控制器 .326.1 IP1612 可编程序控制器的特点 .326.2 参数整定 .336.3 系统运行 .337 基于工控机的船舶分油机的故障分析 .347.1 启动电流大而跳电 .347.2 分油机启动电流正常，但很快就会跳电 .347.3 排渣孔跑油 .357.4 正确判断分油机故障的方法 .367.5 分油机的维修要点 .377.6 分油机的操作与管
3、理 .398 总结 .419 致谢 .4210 参考文献 .432基于PLC和工控机的船舶分油机控制系统-0810601411 陆龙生摘要随着电子信息技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用，计算机技术日渐应用于各个领域。燃油净化系统是保证船舶动力装置正常工作的重要前提，分油机又是燃油净化系统的重要设备之一，熟练掌握船舶分油机的自动控制和操作至关重要。所以，本文将在以往船舶分油机技术的基础上，结合PLC控制技术设计,对船舶分油机进行深入探讨。本文首先概括介绍了westafalia分油机的基本结构和工作原理，接着根据分油机工作过程的特点和要求详细设计了分油机的PLC自动控制功能，然后通过硬件选型、软
4、件程序编写实现上述自动控制功能。随着现代科技的发展和石油的广泛应用，分油机越来越广泛地应用于现代工领域的各个方面。尤其是在船舶上，分油机用来分离出燃油和滑油中的水分和机械杂质，以达到减少机器磨损和故障、提高机械设备的使用效率并延长机器使用寿命的目的，是船舶燃油和滑油工作系统中必设的专用设备。只要柴油机开始工作后，分油机也伴随着开始工作。在船舶上，常常是燃油、柴油、润滑油分油机同时工作，分别负责主机和辅机的各种用油处理，处于不可或缺的重要地位。作为船舶机舱燃油、滑油系统中关键设备的分油机，它的运行状况的好坏直接影响燃、滑油油料的品质，进而影响船舶动力系统的运行工况，在某些特殊的情况下甚至会直接影
5、响到船舶的航行安全。而远洋船舶运输成本中燃油部分比例的上升，以及原油冶炼技术的提高，使得劣质燃油在船舶中得到了越来越广泛的使用，分油机长期处于恶劣的工作环境中，发生故障的可能性也大大地增加。因此，要求轮机管理人员熟知分油机的工作原理和控制过程，熟练地对分3油机进行管理和故障诊断，确保分油机安全有效地运行，尽量减少故障的发生，这就使得轮机管理人员和在校航海类学生进行相关培训和教学变得重要起来。安全、可靠的自动化控制系统是保证分油机正常、稳定地运行的重要前提，同时可以减轻轮机管理人员的工作负担和改善工作环境。所以本课题在对分油机工作工程进行设计和实现了分油机的自动控制系统，以PLC控制器对分油机进
6、行自动控制。1 分油机自动控制系统的发展过程分油机控制系统的形成和发展是与现代机电控制技术的发展密切相关的。分油机按摊渣方式经历了从人工排渣、手控自动排渣到全自动排渣的工程。人工排渣是在分油机每运行一段时间后，都需要定期的停车拆卸分离简，人工清除聚集在分离筒里面的淤渣，分油效率低，劳动强度大。手控自动排渣分油机上安装了一个手动控制阀，分油机的每一步过程都是靠人为地操纵控制阀，控制着分离简的密封和开启，从而实现分油过程和排渣过程的自动完成。自动排渣分油机上装有一套时序控制系统，分油机的启动、正常工作、排渣、停车都是通过时序控制系统定时完成的。分油机是现代船舶的一种重要的辅助机械，用于燃油或滑油的
7、净化处理(分水或分杂)。有的船舶配置的分油机的台数较少，当所需处理的燃、滑油油质较差时，运行中的燃油分油机或滑油分油机就很容易出现某些故障。如何快速判断并排除分油机的故障，为安全航行赢得宝贵的时间，就显得相当重要。分油机的控制过程是按一定的时序进行的，二十世纪六十年代开始，自动控制技术飞速发展，分油机控制也得到了较大的发展，凸轮时序控制器和多回路继电器控制系统在分油机控制系统中的应用出现了，它是以凸轮时序控制开关、电磁阀构成的分油机控制系统。由于船舶机舱恶劣，温度高、湿度大、机械振动强，经过一段时间的使用，这种控制系统大多会出现线路、元器件老化、可靠性变差等现象；其次就是那些为数众多的触点开关
8、，在恶劣的环境下反复使用后表面容易磨损、氧化，有些触点甚至发生严重的机械变形，导电性能及接触可靠性降低，经常会造成各继电器的误动作，影响分油机的正常工作，甚至烧毁电器设备，造成事故。进入八十年代，随着计算机控制技术和电子技术的发展，单片机和可编程控制器(PLC)作为工业设备控制系统得到飞速发展，在船舶设备控制方面也得到了广泛应用。而可编程控制器(PLC)作为分油机时序控制的控制单元，不仅具有4很强的抗干扰能力及很高的可靠性，而且简单易学、维护方便。随着PLC控制技术的发展，可编程控制器的功能也越来越完善，在逻辑控制方面更具有优势。因此，用可编程控制器(PLC)作为时序控制器的分油机控制系统得到
9、广泛的应用。2 船舶分油机的介绍2.1 船舶分油机的工作原理离心式分油机，实际上是一种加速沉淀设备。在离心力场中实现油、水和杂质的沉淀要比在重力场中沉淀的速度、效率大数千倍，其沉淀净化的质量也更高。容器高速旋转的转速一般达 60008000r/min（故不能轻易互换分油机的运动零件），转筒的转速愈高，则油、水和杂质的分离就愈彻底，效率也愈高。由于离心分油机油料分离量大，分离质量高，所以已被船舶广泛采用，为船舶必备的辅助设备。 离心分油机如下图所示：5图 2.1 离心分油机2.1.1 分水装置将分离机的分离筒组装成能除去污油中水分和大的固体杂质。架盘 5 的底部必须装上一只有孔的底分离盘 2。（
10、1）引水：分离前，先从注油口注入一定温度的水封水（来自热水压力柜） ，形成紧贴于分离筒内壁的水封层，封住上盘 3 的下边缘，以防“跑油” ，直到水从比重环 4 处喷出后，停止注水。（2）缓慢注入油料：油料经各分离盘 6 的上升通道进入各分离盘之间的流道进行分离。油水分界面 Y-Y ：为了保证最佳分离效果和分离量， Y-Y 最好控制在分离盘的外边缘附近。必须根据油水密度差正确选定比重环。2.1.2 分水机重力环的选择油水分界面 Y-Y（圆柱面） ：为了保证最佳分离效果和分离量， Y-Y 最好控制在分离盘的外边缘附近。6根据油水密度差正确选定比重环。由公式知，重力环内径 Dw可根据油的密度 f来选
11、择。油的密度增大，重力环的内径 Dw则应减小2.1.3 船舶分油机的工作时序控制分油机自动控制的实现基于对工作时序的控制，启动分油机之前，先按照说明书指定要求对分油机进行检查，一切正常后，依次启动燃油(滑油)供给泵、加热器和分油机，当燃油(滑油)温度超过设定最小温度，并且分油机达到工作转速时，可以启动分离程序，燃油三通阀自动开启，燃油(滑油)进入分油机进行分离。 启动分离程序时，首先将进行双重全排渣，以确保转鼓内清洁无杂物，排渣结束后进入正常分离时序，正常分离时序设定了排渣间隔时间，时间间隔走完以后，自动进入排渣时序。如果启用了部分排渣功能，此时将会触发一次部分排渣，否则触发一次全排渣，部分排渣中排渣口开启时间相对较短，并且不停止
