1.1课题研究的目的及意义

船用蝶式分离机作为船舶运行中重要的机械设备，主要用于清除船舶柴油机等设备燃油和润滑油中的水分和杂质，以减少机械设备的磨损，延长机械设备的寿命。以往船用分离机运行状态和参数是轮机员通过观察记录并依据个人经验来进行检测和判断的。但随着自动化程度的提高，轮机人员越来越难以依靠个人经验去判断分离机运行状态和参数，因此新一代碟式分离机船岸一体化船载软件的设计就显得尤为重要。先进的船载软件设计不仅可以及时改善分离机现场的工作环境，也可以使轮机员的工作大大减轻。因此，分离机船载软件设计不仅可以提高轮机员的效率，而且在节能环保方面也有较为重要的意义。

1.2新一代碟式分离机船载软件的国内外研究现状

（1）国外发展状况

船舶仿真技术与软件设计在世界上的发展历史悠久,它作为一种研究新产品、新技术的科技手段,在国外从二十世纪三十年代以来,在航天、造船、兵器等各行各业迅速发展起来。特别是70年代之后,高性能计算机及高级语言的出现使得在计算机上实时运行的数学模型越来越精细,程序编制也越来越容易从而推动了计算机仿真技术在航空、航天、核电、军事等领域的飞速发展随着国外建模与仿真技术的发展,以前的各领域的独立闭塞式的开发研究越来越造成资源浪费、开发周期长的后果。鉴于此,美国国防部正式颁布了建模与仿真总体规划,试图把各部门的力量汇集起来,解决建模与仿真、软件设计的共同问题,形成分布交互仿真,以节省人力、物力。

随着分离机的应用日益广泛及大型化,控制技木亦日趋完善。例如在活门排渣的分离机中,排渣已有时间控制改为光电管监控排渣。继而又用沉渣的填充程虔进行扫描,当测得的沉渣位置超过正常的许可值时,传感器系统给出排渣的脉冲信号而进行排渣。在啧嘴分离机中亦采取所谓“麦克风”式的脉冲信号来控制排出液的浓度。新发展的机型大多釆用微机控制来进行自动操作。

（2）国内发展状况
我国船舶建模与仿真以及软件设计相对国外来说,起步稍晚,至今已有四十多年的历史并取得了飞速发展。分离机控制系统的形成和发展是和现代机电控制技术的发展密切相关的。分离机按排渣方式经历了从人工排渣、手控自动排渣到全自动排渣的过程,人工排渣是在分离机每运行一段时间后,都需要定期的停车拆卸分离筒,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。手控自动排渣分离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,控制着分离筒的密封和开启,从而实现分油过程和排渣过程的自动完成。全自动排渣分离机上装有一套时序控制系统,分离机的启动、正常工作、排渣、停车都是通过时序控制系统定时地完成的。

分离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,分离机控制也得到大的发展,凸轮时序控制器和多回路继电器控制器系统在分离机控制系统中的应用出现了,它是以凸轮时序控制开关作为自动排渣分离机程控系统的核心元件,辅以一些继电器、接触器、按钮开关、电磁阀就构成了分离机的控制系统。由于船舶机舱工况恶劣,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,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,影响分离机的正常工作,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的发展,在船舶设备控制方面也广泛应用。而可编程控制器(PLC)作为控制分油札时序控制的控制单元不但具有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,其控制功能越来越完善,在逻辑控制方面更具有优勢,因此,用可编程控制器(PLC)作为时序控制器的分离机控制系统广泛地应用，也更方便用于分离机软件的设计。