基于PLC的电解法处理船舶压载水自动控制系统的设计

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1、分类号UDC密级——单位代码!Q!§!基于PLC的电解法处理船舶压载水自动控制系统的设计陆振君指导教师张春来职称学位授予单位大连海事大学副教授申请学位级别硕士学科(专业)电力系统及其自动化论文完成日期2012年6月答辩日期2012年6月答辩委员会主席TheDesignofBallastWaterTreatmentAutomationSystemwithElectrolyticDisinfectionontheBasisofPLCAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsfort

2、hedegreeofMasterofEngineeringLuZhenjun(PowerSystemanditsAutomation)ThesisSupervisor：AssociateProfessorZhangChunlaiJune2012大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文“基王￡L￡的生鲣选处堡丛舶匡裁丞自动控剑丕统数送让”。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公

3、开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权火连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、‘中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的

4、论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密∥(请在以上方框内打“√")论文作者签名：翮弛哆绯导师签名：幺均魂∥，-，⋯-、日期：>钟土年6月国日中文摘要摘要船舶压载水中携带的外来物种会对海域原有的生物群落和生态系统的稳定性构成极大的威胁，对全球海洋健康造成极大的危害。本文参照压载水管理系统认可导则(G8)，设计了一套基于PLC的电解法处理压载水的自动控制系统。本文在分析研究电解海水消毒机理基础上进行了电极材料的选取以及电解槽总电流、电流密度、电极尺寸、极距和槽电压的计算。槽电压计算主要包括理论分解电压、阴阳电极过电位、电解液电阻的电压降、金属导线以及接触

5、电阻的电压降。在槽电压计算结果以及移相全桥ZVSPWMDC．DC变换器原理分析研究的基础上进行了用于电解处理压载水开关电源主电路、控制电路以及补偿网络的设计与参数计算。建立了DC．DC变换器的小信号模型以及开关电源系统的MATLAB／SimuIink频域和时域仿真模型，以便研究开关调节系统的控制性能。在设计完电解处理船舶压载水系统的管路结构后，采用r西门子系列PLC以及组态软件WinCCflexible设计了压载水处理自动控制系统以及人机界面，从而实现对系统的自动控制、在线监控和远程操作。本文运用MATLAB／Simulink仿真软件对建立好的开关电源调节系统的模型进行仿真验证，结果表明所设

6、计开关电源能够实现ZVS关断，并且系统的控制性能、输出电压和电流等都能满足所需要求。对于整个压载水处理系统，本文运用PLCSIM与WinCCflexibleRuntime仿真软件进行系统的联合调试，从而在线模拟出系统运行时的实际效果。关键词：压载水；电解；变换器：PLC；WinCgfIOXible英文摘要ABSTRACTTheharmfulinvasiveaquaticorganismscarriedbyshipsballastwaterwillposeathreattOthestabilityoflocaloriginalbioroenosisandecosystem．Meanwhile，

7、itwillalsodoharmtOglobaloceanhealth．ThepaperdesignsasetofballastwatertreatmentautomationsystemwithelectrolyticdisinfectionusingPLC，referringtoGuidelinesforApprivaiofBWManagementSystems．Thispaperchoosestheel