铺管船是一种工程类作业船舶,其设备种类多,工况环境恶劣,协同作业控制复杂等诸多原因,原有铺管船电站难以达到供电连续性和可靠性的要求,与当前主流船舶电站自动化水平差距较大。为提高铺管船自动化水平、节省人力、节约能耗保证铺管船连续、高效、安全作业,在原有电站基础上进行改造设计。本论文设计了一套基于PLC和PPU的铺管船自动化电站监控系统,由下位机控制、监控、保护三个子系统构成。下位机控制子系统由PLC和PPU构成,PPU主要用于并车参数的设置、检测与显示、控制并车条件,并网后实现功率的分配等功能;PLC强大的逻辑功能与PPU联合实现发电机组自动启停、自动并车、调频调载、重载问询与自动解列等铺管船自动化电站控制功能。监控子系统分为本地触摸屏监视与远程上位机(PC机)监控两部分完成,现场监视采用PROFIBUS-DP总线协议,实现PLC主站与PPU以及触摸屏从站之间的通讯,并利用TIA portal软件完成触摸屏监视界面与PLC控制程序的设计;远程监控运用以太网协议实现PC机和PLC之间通讯,由FameView组态软件完成监控界面的设计。由上述两部分来实现在现场和远程驾驶室对电站运行参数和状态的监测与显示、故障报警与记录以及电站的远程控制管理等功能。本文着重研究和介绍了铺管船自动化电站主要控制功能的实现原理和方法,完成了铺管船主配电屏的设计。完成了PLC与PPU联合控制程序的设计以及现场触摸屏监视界面和上位PC机远程监控界面的设计。文章最后结合铺管船实际设计了电站综合保护系统,为铺管船作业提供全面综合保护。经过投入实船使用,结果表明采用PLC与PPU联合控制技术,应用现场总线技术、以太网通信技术和组态监控技术,提高了铺管船的可靠性、安全性和经济性,能很好实现自动化电站的控制、监控和保护功能。