研讨疏浚基于PLC通信网络绞吸式挖泥船集成监视与制约系统信

论文导读：信方式33-343.5本章小结34-35第四章“新海豚”的制约系统网络基本配置35-594.1“新海豚”疏浚制约系统的网络结构35-394.1.1网络交换机37-384.1.2服务器384.1.3工作站38-394.2和其他船的网络结构的比较39-404.LC系统40-424.3.1驾驶室PLC（PLC1）412下一页
摘要：在现在工业自动化中，计算机制约技术充当了较重要的角色，它是计算机技术和制约论述有机的结合。可编程序制约器（Programmable Logic Controller)及其网络是构成CIMS系统的基础，是现代工业自动化三大支柱（PLC/机器人、CAD/CAM)之一。本论文首先讨论了PLC及其网络的工作机理和具体实现，然后重点探讨了“新海豚”绞吸式挖泥船自动制约原理，利用PLC技术搭建一个综合疏浚制约平台系统。该系统是一套先进的、集成的、网络化和带完全SCADA功能的疏浚船舶监控系统，下层通过独立的PLC系统对全船疏浚液压系统、各疏浚设备和自动电站等进行数据采集和自动制约,上层通过SCADA系统（数据采集和监控系统）实现对全船各系统的图形操作和显示，并对疏浚历程中产生的各种数据、故障状态进行浅析、存储、打印。相对于传统的绞吸船的挖泥制约系统，本论文做了已下一些改善：（1）本船采取6脉冲的变频器，产生的高次谐波THD=13.6%,,为了避开高次谐波对网络传输信号的影响，网络传输介质以屏蔽双绞线的改为光纤环网，这样使型号传输更快，更可靠。（2）本系统配置了2台服务器，通过实时数据库向全船工作站、PLC提供数据服务及存储数据。2台数据服务器互为热冗余备用，同时兼做历史数据服务器。当1台数据服务器出现故障时，另1台备用服务器10S自动投入，以保证不间断地向全船的工作站及PLC系统提供实时数据的采集与分配。1台服务器兼做历史数据服务器，用于存储船舶的各种数据，并为其他非实时工作站软件提供浅析数据并处理报表。（3）本系统的人机界面科学合理，更符合用户利用习惯。该系统的人机界面采取黑色背景，便于施工人员在夜间观看。重要数据采取亮表示，常用数据采取灰色表示，柱状图的填充色采取青蓝色。由于页面中数据较为繁多，重要的数据的字体做了放大处理，来配合色彩的运用，做到重点突出的效果。关键词：PLC论文DISCS（疏浚集成与制约系统）论文SCADA（数据采集与传输系统）AMS（机舱监测与报警系统）论文DTIS（疏浚轨迹显示系统）论文
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ABSTRACT6-11
第一章 绪论11-21

1.1 可编程制约器的产生及定义11

1.2 PLC 制约系统的分类11-13

1.3 PLC 及其网络技术技术13

1.4 系统配置的基本原则13-14

1.5 PLC 实现制约的要点14

1.6 绞吸式挖泥船的组成14-15

1.7 绞吸式挖泥船施工历程15-16

1.8 绞吸式挖泥船疏竣仪器16-17

1.9 国内外疏浚制约系统的探讨近况17-19

1.10 探讨作用19

1.11 探讨内容19-20

1.12 设计目标20

1.13 本章小结20-21

第二章 可编程制约器原理21-29

2.1 PLC 的组成与基本结构21-22

2.

1.1 PLC 的基本组成21

2.

1.2 PLC 各组成部分21-22

2.2 PLC 的基本工作原理22-24

2.1 PLC 的循环扫描工作历程22-23

2.2 PLC 的 I/O 滞后现象23-24

2.3 PLC 的编程语言24-28

2.3.1 梯形图编程24-27

2.3.2 语句表编程27

2.3.3 功能图编程27-28

2.4 本章小结28-29

第三章 PLC 网络的拓扑结构及通信协议配置29-35

3.1 制约系统模型介绍29-30

3.2 PLC 的网络拓扑图30-31

3.3 PLC 网络各级子网通信协议配置规律31-32

3.4 PLC 通信策略32-34

3.4.1 周期 I/O 方式通信32

3.4.2 “全局 I/O 方式”通信32-33

3.4.3 主以总线 1：N 通信方式33

3.4.4 令牌总线 N:N 通信方式33-34

3.5 本章小结34-35

第四章 “新海豚”的制约系统网络基本配置35-59

4.1 “新海豚”疏浚制约系统的网络结构35-39

4.

1.1 网络交换机37-38

4.

1.2 服务器38

4.

1.3 工作站38-39

4.2 和其他船的网络结构的比较39-40

4.3 PLC 系统40-42

4.3.1 驾驶室 PLC（PLC1）4论文导读：统PLC接口表44-584.6本章小结58-59第五章绞吸式挖泥船的自动制约59-695.1概述59-605.2挖泥自动制约的基础概念60-615.3绞吸式挖泥船自动制约系统的功能61-635.4绞吸式挖泥船作业原理63-655.4.1挖掘系统63-645.4.2泵送系统64-655.5绞吸式挖泥船自动制约的相关计算65-685.5.1绞刀深度计算65-675.5.2产量计算67-68
1
4.

3.2 疏浚 PLC 系统41

4.

3.3 AMS 机舱报警 PL1-42

4.4 主要制约对象及要求42-44

4.1 泵机、绞刀制约部分42

4.2 液压制约部分42-44

4.5 “新海豚”挖泥船监测系统 PLC 接口表44-58

4.6 本章小结58-59

第五章 绞吸式挖泥船的自动制约59-69

5.1 概述59-60

5.2 挖泥自动制约的基础概念60-61

5.3 绞吸式挖泥船自动制约系统的功能61-63

5.4 绞吸式挖泥船作业原理63-65

5.

4.1 挖掘系统63-64

5.

4.2 泵送系统64-65

5.5 绞吸式挖泥船自动制约的相关计算65-68

5.1 绞刀深度计算65-67

5.2 产量计算67-68

5.6 本章小结68-69

第六章 系统的软件架构69-79

6.1 IFIX 组态软件介绍70-77

6.

1.1 iFIX 组件71-72

6.

1.2 iFIX 利用的先进技术72-77

6.2 数据传输77-78

6.3 本章小结78-79

第七章 集成监视与制约系统的监控软件人机界面的设计79-97

7.1 概述79

7.2 DTIS 系统（疏浚轨迹与剖面显示系统）79-82

7.

2.1 功能模块80-82

7.3 SCADA 系统(数据集成与制约系统）82-90
7.

3.1 SCADA 系统的主页面83

7.

3.2 疏浚操作总揽页面83-84

7.

3.3 疏浚工况纵览页面84-85

7.

3.4 变频系统页面85-86

7.

3.5 疏浚电网系统86

7.

3.6 钢桩台车系统86-87

7.

3.7 封水系统87-88

7.

3.8 液压系统88

7.

3.9 抛锚杆系统88-89

7.

3.10 诊断页面89-90

7.

3.11 参数设定90

7.4 AMS 系统90-96
7.

4.1 报警系统具备功能91

7.

4.2 本系统具有打印功能：91

7.

4.3 AMS 主页面91-92

7.

4.4 机舱监测92-93

7.

4.5 液压系统工作图93-94

7.

4.6 燃油舱液位94

7.

4.7 疏浚相关模拟量94-95

7.

4.8 数字量报警项95-96

7.

4.9 模拟量报警值设定96

7.5 本章小结96-97
结论97-99
参考文献99-101
攻读硕士学位期间取得的探讨成果101-102
致谢102-103
附件103