基于PLC控制的船舶轮机员安全报警系统.docx

基于PLC控制的船舶轮机员安全报警系统.docx

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基于PLC控制的船舶轮机员安全报警系统

摘要二十世纪九十年代以来，计算机的不断发展引发了各个领域的革命性变革。

航运界也受其影响，使得现代航运对船舶自动化程度和信息集成程度的要求也越来越高。

为了适应现代自动化机舱的要求，PLC控制逐渐取代继电接触器控制成为船舶机舱控制的主要环节，使控制系统更加安全、迅速、可靠。

船舶在正常航行过程中，机舱出现故障经常需要轮机员下去对主机，辅机等设备进行维修和保养，由于现在大多数船舶采用的是无人机舱的模式，所以在机舱工作的数量就很少。

故而当轮机员进入机舱工作就需要有可靠的监测报警系统，传统的继电器控制的轮机员安全报警器，虽说能够提供报警但是其容易发生故障且不易被察觉。

然而采用PLC控制这能使轮机员报警系统的安全系数大大的提高，从而使轮机员的工作更加安全可靠。

上述设计满足了《2006钢质海船建造入级规范》的迅速、实时、可靠、直观等要求。

所以用PLC控制轮机员报警器就能够使轮机员在机舱工作地安全系数得到大大的提高

关键词船舶轮机员安全；监视报警系统；PLC；继电器控制

题目的英文翻译没有，请自己加上

AbstractSincethe1990s,thecomputerhasdevelopedunceasinglyhasinitiatedeachdomainrevolutionarytransformation.Theshippinginterestalsoreceivesitsinfluence,causesthemodernshippingisalsogettinghigherandhighertotheshipsautomaticityandtheinformationintegrationdegreerequest.Inordertoadaptthemodernautomationengineroomrequest,thePLCcontrolsubstitutesgraduallyfollowingtheelectricalpick-offcontrolintoshipsengineroomcontrolkeylink,causesthecontrolsystemtobesafer,toberapid,isreliable.Theshipsinthenormalnavigationprocess,theengineroompresentthebreakdowntoneedthemarineengineertogetdownfrequentlytothemainengine,equipmentandsoonauxiliaryenginetocarryontheserviceandthemaintenance,whatbecausethepresentmajorityshipsuseistheunmannedengineroompattern,thereforeareveryfewinengineroomwork'squantity.Thereforeworksasthemarineengineerenterstheengineroomworktoneedtohavethereliablemonitoralarmsystem,thetraditionalblack-whitecontrolmarineengineersafetyalarmapparatus,althoughcanprovidethewarning,butiteasytobreakdownandwasrealizednoteasily.HoweverusesPLCtocontrolthistobeabletocausethemarineengineeralarmsystem'ssafetycoefficientbigenhancement,thuscausesmarineengineer'sworktobesaferreliably.Theabovedesignhassatisfied"2006SteelSeaboatsConstructIntoLevelStandard"rapidly,real-time,reliable,direct-viewingandsoonrequests.ThereforecontrolsthemarineengineeralarmapparatuswithPLCtobeabletoenablethemarineengineertohavethebigenhancementintheengineroomjobsitesafetycoefficient

KeywordsEngineerstomonitortheshipsecurity;Alarmsystem;ControlPLCrelay

目录

0引言1

1工作原理2

1.1系统的基本组成2

1.2工作原理及过程2

2PLC简介及程序设计3

2.1PLC简介：

3

2.2PLC控制的船舶轮机员安全报警系统设计3

2.3PLC控制的轮机员安全报警系统程序5

2.4PLC接线图6

2.5I/O接线列表6

3PLC控制的轮机员安全报警系统与继电器控制的轮机员报警系统的比较7

3.1继电器接触器控制的缺点7

3.2PLC控制的的优点7

结论8

致谢9

参考文献10

0引言

随着船舶建造水平的发展，大量高科技设备得到应用，使得很多设备的运行已不再需要人工看护和操作，出现了无人机舱或一人机舱，人们只需要在必要的时候对机舱设备进行巡检就可以了。

因此，为了保证轮机员的安全，产生了轮机员安全报警系统。

当轮机员下机舱工作前，开通此系统就可以保证轮机员安全地工作。

如果在工作期间出现了人身伤害，不能在固定时间内将本系统复位时，本系统会发出警报，报警信号送至机舱延伸报警灯柱和机舱报警检测系统。

机舱报警检测系统又会将此报警送至延伸报警系统，再送至驾驶室及相关船员房间以及公共场所，提醒大家进入机舱救人。

值班轮机员能够在固定的时间内复位本系统，则本系统将重新报警计时，直至轮机员安全离开机舱关闭本系统时，本系统才不再进行报警计时。

该系统的采用大大的提高了轮机员的人身安全系数，有的船厂将其称为死人报警。

图1传统轮机员安全报警系统（继电器接触器控制）

1工作原理

由于每个厂家的原理图有所不同，但都是大同小异，在这里我只以上面的一种电路图为例进行讨论。

1.1系统的基本组成

该系统主要由控制回路（都安置在集控台内），启动／停止按钮箱（每个机舱的入口位置）和复位按钮箱（在机舱的报警灯柱还机舱报警检测的楼梯口）等。

1.2工作原理及过程

如图1在控制回路中的K2旋转开关和机舱入口位置的启动停止按钮，它们的关系是并联的，都可以对本系统进行启动和停止的操作，当启动按钮按下时，继电器KM2动作。

KM1继电器经KM3继电器的常闭触点（1、9）和KM2继电器的常开触点（5、9）闭合而动作。

并经自身的触点KM1（5、,9）自保。

启动/停止按钮箱的指示灯H1由于KM1继电器的触点（6、10）闭合，并经KM6继电器的常闭触点（8，11）供电灯亮，表示系统开始工作。

同时KM1继电器的触点（7.11）闭合，使控制板上的指示灯H2也得电灯亮。

此时，时间继电器KT1进KM8继电器的常闭触点（1，9）得电开始延时。

当延时到设定的时间，时间继电器KT1动作，它的延时闭合触点（1，3）闭合，使继电器KM5,KM6和时间继电器KT2线圈得电，KM6继电器的常闭触点（8，11）断开，切断遥控启动/停止按钮箱上的指示灯H1的电源；指示灯熄灭。

KM5继电器的常开触点（8，11）闭合，将信号传送至机舱的延伸报警灯柱上，整个机舱出现声光报警，并且KM5继电器的触点使报警灯柱板鸣音器发出声音。

假如工作人员在3min没有复位或者停止该系统工作那么时间继电器KT2将延时动作，它的常开触点（8，11）闭合，将信号传至机舱检测报警系统，机舱检测报警将报警输送至延伸报警系统，送到公共场所和值班轮机员的房间中并且通知船员到机舱救人但是如果在KT1时间继电器延时过程中，将复位按钮箱中的复位按钮按下或者是控制板上的T1复位按钮被按下，继电器KM8动作，它的常闭触点（1，9）断开，此时时间继电器KT1的电源被切断。

当复位按钮松手后，继电器KM8失电，它的常闭触点（1，9）闭合，从而使时间继电器KT1又得电，使系统重新进行报警计时。

如果系,统启动后的任何时间内，在控制板或者在启动/停止按钮箱按下停止按钮，KM3继电器得电动作，它的常闭点（1，9）断开，切断KM1继电器的电源，KM1继电器的自保点（5，9）脱开，同时因为km1的常开触点（11，7）断开，切断时间继电器KT2的电源，控制板上的指示灯H2熄灭，KM1的常开触点（6，10）切断启动/停止遥控按钮箱上的指示灯H1的电源,当指示灯熄灭后则表示值班轮机员可以安全的离开机舱.

2PLC简介及程序设计

2.1PLC简介：

PLC即可编程控制器（ProgrammablelogicController），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:

一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

”

2.2PLC控制的船舶轮机员安全报警系统设计

本轮机员安全报警系统由轮机员安全主控模块、轮机员安全复位模块、轮机员安全起/停模块三部分构成。

其中，一个轮机员安全主控模块可配置4个区域的轮机员安全子系统，每个轮机员安全子系统可配置多个轮机员安全复位模块和一个轮机员安全子系统起/停模块。

本系统可实现启动、停止、复位和求救信号的采集、报警定时、预报警和报警输出等，轮机员安全主控模块安装在各机舱舱室内，轮机员安全复位模块上含有报警灯、复位按钮、求救按钮、喇叭等，它被安装在一个区域的多个部位，实现轮机员安全监控和求救的功能。

轮机员安全子系统起/停模块上含有电源指示灯、起/停按钮、声光报警等，它被安装在一个区域的入口处，实现轮机员安全监控子系统的运行和停止运行等功能。

系统原理框图如图１所示。

当船员进入机舱内开启起停模块上的起停开关后，系统初始化后进入正常工作状态，计时器开始计时，到达预报警指定时间时开启预报警，复位模块声光报警启动，此时计时器继续计时。

若船员按下复位键，报警取消，计时器重新计时；如果复位没有按下且已经到达事故报警指定时