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液压传动系统具有传动比大,运行平稳,有效防止过载,易于实现无级调速,易于实现自动控制和远距离操纵等优点,已广泛应用于工业生产的各个领域。在工程船舶领域,液压系统已经取代了电力传动成为主要动力来源。
但液压系统也存在一些缺点,主要是对液压油的温度十分敏感,故障难以检测等。液压系统结构复杂,给液压系统的运行状态检测和日常维护带来了一定的困难。因此,如何有效对液压系统进行状态检测,及时发现和排除故障隐患有着十分重要的工程意义。
针对这个问题,本文结合某工程船舶液压监控系统设计项目,分析了液压系统的组成和工作原理,提出了一套工程船舶液压监控系统设计方案,确定了监控系统的功能、工作原理和结构组成。论文主要完成了以下工作:
(1)对液压传动系统的工作原理进行了详细的分析,分析了液压系统在本项目中的功能,对液压驱动和电力驱动做了对比,总结了本项目使用液压系统作为驱动力的原因。
(2)根据对液压系统特点的分析,提出了液压监控系统的需要,设计了下位机自动控制网络和上位机界面相结合的液压监控系统方案。
(3)分别从硬件和软件两个方面对上位机自动控制系统进行了开发和研究。在硬件部分,按照项目的需要,选用了西门子S7-300系列PLC组成控制网络。选用了ET200M模块作为远程I/O,解决了远程数据传送的问题。
(4)上位机的软件部分包括程序的编写。在西门子编程软件STEP7中,采用了梯形图语言编程。由于结构式编程有可读性好,易于维护等优点,本项目采用结构式编程的方式。
(5)开发了基于视窗操作系统的的上位机监控界面。该界面采用VB6.0语言编写。在编程过程中,选择了部分重要的参数进行监控,并显示在界面上。上位机与下位机的连接采用了OPC协议的方式,达到实时传递数据的目的。
本系统实船运行稳定、可靠,得到了预期的设计目标,系统方案对同类型液压监控系统设计有一定的参考意义。