一种船舶机舱自动化及报警系统的设计和实现

 

　　目前，随着船舶机舱自动化程度要求日趋提高，人们对设备和系统的要求也越来越高。国外建造的许多船舶自动化设备和系统采用了嵌入式技术，使得船舶机舱自动化系统在自动化、网络化和智能化方面取得了大幅度的提高，而国内传统的船舶机舱自动化系统中广泛使用的仍然是工控机或单片机。为适应舰船现代化的需求，实现船舶机舱自动化监控技术的新提高，研究所已形成具有自主知识产权并实现产业化发展的产品和系统，其技术可作为通用的标准技术推广应用于船舶电站自动化系统。

　　天津某远洋船舶机舱自动化及报警系统采用紫金桥软件作为上位机显示，保证了数据同步显示和及时报警，使该系统实时性，安全性，可靠性更高。该系统监控对象包括：PTO（功率输出装置，也叫轴带发电机），CPP（可调螺距螺旋桨控制系统），船舶推进系统，安全保护系统，电站系统，以及辅助设备等；监测参数包括齿轮箱滑油压力，齿轮箱推力轴温，左机压力、温度，轴承温度，PTO主源油压等。

　　系统基于现场总线网络技术，采用集散式布置。各种测量模块可灵活的安装在被监测对象附近，并由其将测量数据通过现场总线传到上层管理微机进行数据的显示、报警、打印、记录等功能。

　　·系统方案

　　系统主要在于对机舱的设备，特别是主机，发电机等重要设备进行实时监测及报警，预防设备损坏。测点1000多点，其中开关量约400个、模拟量约600个。由于数据比较多，所以通讯成为很重要的部分。控制采集系统方案图如图1所示：

　　PLC部分采用双总线冗余系统，I/O 站则使用具有通讯接口的远程I /O站。

　　上位机部分包括两台工控机、双交换机以及打印机和软件。计算机配置双网卡，双交换机将计算机和 PLC 连接成冗余的以太网，打印机逐行打印每天的报警记录报表。两套计算机互为热备，所有监视和控制完全相同。计算机装有 WINDOWS XP 操作系统，安装紫金桥监控组态软件作为HMI/SCADA 。紫金桥作为国内先进的监控软件，具有可靠性高、人机界面友好、操作简便、扩展性好、功能齐全等优点。

　　PLC = Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的部分。今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC,plc自1966年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国，日本，德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。

　　·系统完成的功能

    本系统能够实现机舱监测系统的绝大部分功能，如：测量参数表格显示、系统工作状态显示、报警显示、消声消闪、通道状态查询及报警闭琐、事件记录、图形显示、延伸报警、数据记录及打印、实时趋势图、历史趋势图显示等功能。

　　本系统主要完成数据实时采集显示和数据报警显示。

 

　　结论：该系统安全可靠，稳定性好，SCADA 通讯正常，与底层设备通讯正常，数据同步，报警同步，得到用户的一致认可。