基于PLC的舱底水处理系统设计与实现

发布时间：2017-07-20 13:24

  本文关键词：基于PLC的舱底水处理系统设计与实现

  更多相关文章： 舱底水处理系统 PLC控制 数学建模 仿真系统

【摘要】：随着电子信息技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用,计算机仿真技术日渐应用于社会生产生活中的各个领域,轮机模拟器即是计算机仿真技术在航海领域的典型应用。船舶舱底水处理系统是船舶防污染系统的重要组成部分,其是否稳定可靠工作直接影响船舶的安全和船舶运输效益以及周边的海洋环境,因此,熟练掌握舱底水处理系统控制和操作至关重要。本文结合PLC控制技术和仿真软件开发出一套舱底水处理仿真系统。本文首先概述了船舶舱底水处理系统的组成及其自动控制过程,并提出系统总体的设计框架;接着进行舱底水处理系统PLC控制的设计,首先分析控制系统的功能,然后进行控制系统的硬件和软件设计,其中包括PLC和触摸屏硬件的选型、控制程序的编写;然后建立舱底水处理系统的数学模型,数学模型是进行仿真的关键,舱底水处理系统的数学模型包括舱底水泵模型、污水井模型、舱底水舱模型、管路及阀件模型、油水分离器模型和油份浓度计模型,对数学模型的原理和建模方法进行了详细描述;接着在.NET开发环境下,应用WPF技术,充分利用C#语言的优势开发出舱底水处理系统的二维仿真软件,实现了系统运行、报警显示、故障设置等仿真功能;最后通过建立OPC服务器、编写通信程序实现PLC与PC机仿真软件的通讯,通过MPI方式实现PLC与触摸屏的通讯。研究成果表明,该仿真系统运行符合船舶舱底水处理系统的实际运行工况,界面友好、操作性强、PLC控制稳定可靠,对舱底水处理系统的进一步研究与发展具有一定的参考价值。
【关键词】：舱底水处理系统 PLC控制 数学建模 仿真系统
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 选题背景及意义11-13
• 1.1.1 船舶含油污水污染概况11
• 1.1.2 轮机模拟器的国内外研究对比及发展趋势11-12
• 1.1.3 课题研究的意义12-13
• 1.2 本文的研究工作13-14
• 第2章 船舶舱底水处理系统概述14-22
• 2.1 船舶舱底水系统概述14-15
• 2.2 油水分离器15-18
• 2.2.1 油水分离方法16-17
• 2.2.2 油水分离器17-18
• 2.3 油份浓度监测报警装置18-19
• 2.4 舱底水处理系统的自动控制19-21
• 2.4.1 舱底水泵自动控制19
• 2.4.2 含油污水自动控制19
• 2.4.3 排油自动控制19-21
• 2.4.4 温度自动控制21
• 2.4.5 排水自动控制21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 船舶舱底水处理系统的PLC控制实现22-38
• 3.1 舱底水处理控制系统功能22-24
• 3.1.1 识别油和排除油22
• 3.1.2 监控功能22-23
• 3.1.3 综合报警功能23
• 3.1.4 状态显示功能23
• 3.1.5 参数设定和修改功能23-24
• 3.2 舱底水处理控制系统硬件设计24-29
• 3.2.1 PLC简介24
• 3.2.2 PLC控制器硬件选型24-27
• 3.2.3 PLC硬件地址分配27-28
• 3.2.4 触摸屏选型28-29
• 3.3 舱底水处理控制系统软件设计29-37
• 3.3.1 PLC编程环境29
• 3.3.2 PLC程序基本结构29-30
• 3.3.3 PLC控制仿真程序开发30-36
• 3.3.4 部分程序介绍36-37
• 3.3.5 PLC程序仿真与测试37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 仿真系统的实现38-56
• 4.1 仿真系统结构设计38
• 4.2 数学模型的建立38-43
• 4.2.1 舱底水泵的模型38-39
• 4.2.2 污水井和舱底水舱模型39-40
• 4.2.3 管路及阀件模型40-41
• 4.2.4 油水分离器模型41-43
• 4.2.5 油份浓度计模型43
• 4.3 仿真软件设计43-53
• 4.3.1 开发环境简介43-45
• 4.3.2 仿真软件结构45-46
• 4.3.3 程序控件设计46-48
• 4.3.4 仿真软件界面设计48-53
• 4.4 触摸屏界面设计53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第5章 仿真系统通讯实现56-64
• 5.1 PLC与PC机之间的通讯56-63
• 5.1.1 OPC服务器的建立56-62
• 5.1.2 仿真软件与OPC服务器通信程序开发62-63
• 5.2 PLC与触摸屏之间的通讯63
• 5.3 本章小结63-64
• 第6章 结论与展望64-66
• 参考文献66-70
• 附录-1 PLC程序70-72
• 附录-2 部分C#程序72-74
• 致谢74-75
• 研究生履历75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;获创新奖的新型舱底水泵[J];船舶物资与市场;2003年05期

2 杨青松;雷渡民;余鹏;;某型船舱底材料氢脆敏感性实验研究[J];中国修船;2013年01期

3 范则阳;;分布式船舶舱底进水报警装置的开发与应用[J];船电技术;2013年07期

4 徐基衡;船舶舱底水污油荧光光谱鉴别法[J];交通环保;1982年04期

5 金森圣二;施洪娟;;船舶废油和舱底水处理系统[J];机电设备;1992年01期

6 朱晓强;姜明文;冯长顺;;船舶舱底水预处理优化设计[J];上海船舶运输科学研究所学报;2013年03期

7 高小涛;;浅谈货船舱底水系统的设置与管理[J];广东造船;2006年02期

8 柯广庆;;浅谈船舶排放舱底水造成污染事故的现状、原因及对策[J];中国水运(学术版);2007年07期

9 林洪贵;李寒林;蔡振雄;;船舶舱底水分离器使用的自动记录与监控系统设计[J];船海工程;2008年06期

10 金建忠;;监管船舶排放舱底水以控制海洋污染的探讨[J];中国城市经济;2010年05期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 邹俊杰;;船舶舱底污水处理现状及分离系统的改进[A];2009年苏浙闽沪航海学术研讨论文集[C];2009年

2 邹俊杰;;船舶舱底污水处理现状及分离系统的改进[A];第六届长三角科技论坛航运分论坛暨江苏省航海学会2009年学术年会论文集[C];2009年

3 王继明;;遮避海区航行船舶及港内作业船舶舱底含油污水的监控管理[A];2000‘船舶防污染法规研讨会论文集[C];2000年

4 阮晓宁;;船舶舱底水系统分析与应用探讨[A];中国航海学会第一届船检专业委员会第二次会议论文集[C];2005年

5 李晓涛;;15ppm舱底水分离装置型式认可试验系统探析[A];2008年船舶防污染国际公约实施学术交流研讨会论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 记者 张远平;中舟舱底水分离器获CCS认可[N];中国船舶报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 于忠凯;基于PLC的舱底水处理系统设计与实现[D];大连海事大学;2016年

2 田珊珊;絮凝技术在船舶舱底油污水处理中的应用研究[D];武汉理工大学;2007年

3 卢飞;基于ARM内核μC/OS-Ⅱ操作系统的15ppm舱底水监测系统的设计与实现[D];大连海事大学;2012年

，

本文编号：568263