摘 要

本文首要的研究内容如标题，是基于PLC的主机遥控系统设计，该课题对于人们在船舶主机遥控系统的认识和设计会起到一些帮助作用，并实现轮机自动化在功能和结构上的拓展。当今船舶发展越来越看重船舶自动化的程度，全面实行自动化是船舶发展的目标之一，其能减轻船员的负担，减少发生危险的概率。主机遥控系统的无人控制程度是轮船性能的标杆，完善其功能结构能大大帮助船舶行业的发展。

研究结果表明：PLC的功能强大，与主机遥控系统的各个功能都十分契合；在编程上也简单明了，对于专业人员上手容易。相信在船舶自动化未来的发展中PLC会成为其不可或缺的一部分。

本文的特色：将主机遥控系统功能特点和PLC的功实现一一对应，充分展示PLC的应用能力。采用流程图和梯形图相结合，对于各个步骤的作用都有明确注释。

关键词：船用低速柴油机；主机遥控系统：可编程控制器

Abstract

The main research content of this paper is the design of the remote control system of the main engine based on PLC. This topic will help people to understand and design the remote control system of the main engine of the ship, and realize the expansion of the function and structure of the engine automation. Nowadays, ship development pays more and more attention to the degree of ship automation. It is one of the goals of ship development to fully implement automation, which can reduce the burden of crew and reduce the probability of danger. The automation degree of the main engine remote control system is the benchmark of the ship automation. Improving its functional structure can greatly help the development of the ship industry.

The research results show that PLC has powerful functions, which are very consistent with each function of the host remote control system, and it is also simple and clear in programming, which is easy for professionals. It is believed that PLC will become an indispensable part in the future development of ship automation.

The feature of this paper: the function of the host remote control system and the function realization of PLC are corresponded one by one to fully show the application ability of PLC. The combination of flow chart and ladder chart is used to make clear the function of each step.

Key Words：Marine low speed diesel engine；Remote control system of marine main engine；Programmable logic controller.

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 2

1.3 研究意义和主要内容 2

第2章 主机遥控系统的综述 3

2.1 主机遥控系统的组成 3

2.2 主机遥控系统的功能要求 4

2.2.1 逻辑程序控制作用 5

2.2.2 主机的转速与负荷控制 6

2.2.3 危险防范及应急操作 7

第3章 主机遥控系统硬件设计 9

3.1 PLC的综述 9

3.1.1 PLC的介绍 9

3.1.2 PLC的特点 9

3.1.3 PLC的系统组成 10

3.1.4 PLC工作过程的中心内容 11

3.1.5 PLC的应用领域 12

3.2 S7-200 PLC的基本组成 13

3.2.1 CPU 224 14

3.2.2 模拟量输入/输出模块EM235 14

3.3 主机遥控系统的符号表 15

第4章 主机遥控系统的软件设计 17

4.1 编程软件Step7-Micro/WIN V4.0介绍 17

4.1.1 编程通信 17

4.1.2 基本功能 17

4.1.3 Step7程序块类型 17

4.1.4 建立程序 19

4.2 主机遥控系统的程序设计 19

4.2.1 正车起动 19

4.2.2 慢转起动 22

4.2.3 停车控制 23

4.2.4 安全保护设计 24

第5章 总结与展望 27

5.1 总结 27

5.2 展望 27

参考文献 28

致谢 29

第1章 绪论

船舶主机遥控系统属于远程操纵形式，使得船员在驾驶或集中控制室就能操纵船舶主机而不用在机旁操纵。这种方式不能直接通过手轮和手柄操作主机，而是通过逻辑单元和转速负荷单元等多种控制单元共同作用，从而间接操作船舶主机。主机遥控系统很大程度上体现了船舶无人控制化程度，是船舶无人控制的关键元素，它使船舶在行驶过程中能得到安全可靠的保障。

1.1研究背景

船舶主机遥控系统的发展时间很长，且系统庞大。主要分为气体控制系统、电力控制系统和微机控制系统。气体控制系统是通过各种阀之间配合控制气体流动，从而传递气压信号，完成对船舶主机的控制。它有全自动和半自动两种运行方式，即船舶工作者可以通过摇动车钟使其慢慢实现车令对应的工作状态。气动遥控常用的气动阀件有两位三通阀、三位四通阀、多路阀、单向节流阀、比例阀和少量电磁阀，这些阀件构成了气动回路的逻辑单元和控制单元。这种控制系统的特点是组成简洁，操作容易，驱动功率大的优点；也有控制距离受限，管道的堵塞泄露会影响控制结果，气压传递的滞后性等缺点。

电动主机遥控系统是通过由电气元件组成的电动逻辑和控制回路处理电信号，将电信号转换成气压信号，传递到集控室的气体控制系统进而控制船舶主机。由于这种系统存在气电信号共同传递信息，因而其也被叫做气—电结合主机遥控装置。电动遥控系统通常的电气元件有继电器、逻辑门电路和运算放大器等。这种遥控系统的特点是组成紧密，遥控范围广，控制性能高，运行速度快等优点，但也有着起动效率低，操作精细程度高等不足之处。