PLC在中小型挖泥船控制系统中的应用.pdf

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1、产品与技术·自动化系统[控制系统】PLC在中小型挖泥船控制系统中的应用文／浙江省疏浚工程股份有限公司郑立大lDLC9OOW中小型挖泥船在设计．制造及I艺等方面都：E,Of创新．PLC在其控l制系统中的应用极大地提高了设备的可靠性和运行效率中小型挖泥船主要用于河道疏浚、航道整动作，并以此来控制液压马达、液压缸等驱动挖治、环保清淤、吹填围垦及市政建设等水下开挖掘机具、绞车及台车等设备工作。输送施工。随着国民经济的发展及大量江河湖控制系统是挖泥船重要组成部分。挖泥船控泊、小流域水环境治理的需要，中小型挖泥船正制系统具有控制设备多、作业流程复杂

2、等特点。在发挥越来越大的作用。挖泥船工作环境差，湿度大，设备安装场地狭由浙江省疏浚工程股份有限公司联合浙江大窄，振动等干扰比较严重，因此，对电气控制设学流体与液压国家重点实验室共同开发的国产创备的绝缘、防潮、防振及安装尺寸等有更高的要新研制项目——DLc900w中小型挖泥船高效、节求，其工作可靠性尤为重要。能且环保，其控制系统采用PLC控制，经过多年的老式挖泥船主要由继电器控制，其控制线路实际使用证明，挖泥船工作效率及可靠性有了很复杂，调试烦琐，工作可靠性差，设备故障率大的提高。高，检修工作量大，元件互换性差，经常影响设备的正常使用及生

3、产效率。控制系统的特点及基本要求PLC在其控制系统中的应用，很好地解决了继挖泥船在挖泥施工过程中，工作控制系统往电器控制系统存在的缺陷，可适应恶劣的工作环往具有多个同步传动机构，每个机构都有各自独境，可靠性高，硬件系统可采用模块化结构，易于立的驱动系统。扩展，具有网络通信及实时监控功能。控制功能大中小型挖泥船主要在水上作业，其挖掘机具部分由软件实现，程序编制容易、修改方便。在水下工作，淤泥也从水下通过泥泵输送至几百米甚至几千米外的堆泥场，其工作时既有斗轮(铰控制系统的基本配置刀)挖掘，又有泥泵的输送，还有挖泥船的进退基于中小型挖泥船控制

4、系统的特点及基本要及定位，要考虑挖掘时船的左右扇形摆动，还要求，其控制设备配备应当最大限度满足恶劣环境考虑挖深、挖宽、管道泥浆输送流速、船位、发工作需要，做到技术上先进，经济上合理。三菱动机运行时转速、油压、水温及水位等参数的输FX2N系列微型PLCI‘~‘较好地满足上述要求。出。各系统的动作有时要求相互联锁，有时又要本文所设计的控制系统主要由操作面板、PLC相对独立。基本模块~[JA／D模块、工作参数显示终端及液压控挖泥船根据操作人员输入的指令控制电磁阀制电磁阀组等组成，系统构成原理如下图所示。104l电号B寸代·2013年第7期自动

5、化系统·产品与技术桩液压缸的单独控制，具有对机舱和舱面发动机操面板开关工作参数显示矗终_挖端掘系统作等设备的远程控制功能，并负责舱内设备的安全5报警，以及对2台发动机、液压系统以及辅助设备FX2N64RMF)(2N4AD的运行参数的监控。2．系统监测与状态显示I除了沿用过去直观的指针式真空、压力表及液压阀块组数显表之外，还在液压系统及泥浆输送管道中设lji置了多个传感器，既可以通过指针或数字式仪表斗绞定流挖台船桥主位速深车舶对液压系统及泥浆输送管道的工作压力、柴油机系系系信信位方统统统号号置位润滑系统的工作压力、水温、转速及管道泥浆流速

6、等多个参数进行测量监视，也可以采集管道流图系统构成原理框图速、挖深、船位及台车位置等装置的工作参数，并将采集到的模拟量送PLC的AID模块进行转换，该船在操作室设置操作台，操作台面板上有经过数值计算和信号处理之后，在操作终端显示斗轮(铰刀)挖掘、绞车横移摆动、台车进退、挖泥船工作状态，一部分作为开关量信号输出，定位桩升降、发动机起停、转速调整等液压操纵用作液压装置的控制及保护。及柴油机控制开关，挖泥船工作参数测量、报警3．PLC设备的供电装置及监控仪表，自动控制装置，航行信号及通PLC允许供电电源电压的变化幅度为一15％～信设备等。+1

7、0％，瞬时电源故障时间应不大于10ms。在实挖泥船工作由操作人员通过控制开关或由接际工作中对PLC采取两路供电，以提高供电的可靠近开关、光电开关等输入指令NPLC，PLC通过接性，一路由AC220V经稳压送PLC电源端子，另外一收控制面板开关的指令，负责对液压工作机械控路作为应急供电措施，用24V蓄电池组经逆变成AC制。PLC按照重复扫描的方式执行操作，使PLC中200V电源，保证应急状态下控制系统能够操作。的用户程序被逐行解读，并按照操作信号发出的控制命令，实现对挖泥船工作过程的控制。系统软件设计挖泥船的的挖泥过程是指铰刀的垂直及水平

8、硬件设计给量与横移速度所形成的切削过程，为此需要控本控制系统硬件主要由1块三菱FX2N一64MR制铰刀在三维空间的准确位置和铰刀的转速。从微型PLC基本模块、1块三菱FX2N一4AD扩展模而要求具有下述几种