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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,主机、发电机以及机舱中其他为主机、辅机服务的设备的工作状态和参数都在不断地变化,为了能随时了解设备的运行情况,在集控室中也能对各个设备的运行状况了如指掌,因此就需要一套实时性强、工作可靠的机舱监视报警系统。当设备的运行参数超过某一预先设定的极限值时,能发出声光报警提醒值班轮机员,可以提高故障预防能力及缩短排查处理故障的时间。由此可见船舶机舱实时监视报警系统的重要性。 本系统采用了时下流行的“模块化”思想,将整个机舱监视报警系统分为几个模块:数据采集模块、通信模块、控制模块、显示模块。在系统的设计中,以PLC作为控制核心,采用现场总线技术,通过数据采集模块将机舱内各个监测点的参数采集上来,通过通信模块(现场总线)送入控制模块进行处理,并在显示模块上直观显示。上述各模块的设计满足了《2006钢质海船建造入级规范》的迅速、实时、可靠、直观等要求。本论文介绍了数据采集系统的基本工作原理,对数据采集系统进行了详细的分析及叙述,包括测量电桥的测温原理、温度变送器的模型、V/I转换电路的设计以及传感器的抗干扰措施。同时,本论文还简要介绍了PLC的发展历程和它的优点以及在本设计中采用的PROFIBUS总线,重点阐述了PROFIBUS的协议结构。最后,通过模拟实验进行了系统的硬件和软件设计,将理论转化为实践,对设计过程中出现的干扰进行了分析并采取了相应的措施,使系统工作更加可靠。在整个系统的设计过程中,吸取了国内外类似系统的成功经验,查阅了大量最新的相关资料,采用了德国西门子公司生产的CPU416插槽型PLC以及STEP 7开发软件,在Widows环境下进行程序的调试开发。