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基于PLC的船舶含油污水排放监测及自动控制毕业论文

来源:用户分享 时间:2025/6/5 5:50:39 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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3.5其他资源配置

要完成系统的控制功能除了需要PLC主机及其扩展模块之外,还需要各种传感器、接触器和变频器等仪器设备。

3.5.1接触器选型

在控制系统中,所有设备是根据控制面板上的按钮情况或者根据传感器的反馈值进行动作的,因此需要PLC根据当前的工作情况,以及按钮的情况来控制所有设备的启停,在此用到了大量接触器,为此该系统选用施耐德LC1-D0901M5C交流接触,其额定电压220V,额定电流9A。其特点有:高标准:符合IEC60947-4-1和GB14048.4标准。长寿命:机械寿命高达2000万次;电寿命高达200万次。强适应性:“TH”防护处理,可以在湿热的环境中使用。宽电压:线圈控制电压在70%-120%Uc之间波动,不影响产品正常工作。强通用性:具有50Hz-60Hz通用线圈,可以全世界通用。模块化:产品本体上可以附加辅助触头,通电/断电延时触头,机械闭锁等模块。也可以很方便地组合成可逆接触器、星-三角起动器。

3.5.2变频器简介

变频器的功能是将频率固定的(通常为50Hz)的交流电变换成频率连续可调的三相交流电源。变频器的输入端接至频率固定的三相交流电,输出端输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电。

相控整流器将交流电压整流为可控的直流电压,经滤波由电容Cd输出直流电压Vd,逆变器将直流Ud变换成频率可调的交流电源供给电机进行变频调速。由于中间直流环节是Cd低阻抗输出相当于是恒压源,故称电压型。

电流型交-直-交变频器与电压型变频器的差别仅在于中间直流环节中的储能元件用的是电感而不是电容。由于中间直流环节是高阻抗输出相当于电流源,故称电流型

3.5.3 油分计

油分计的功能是能连续记录油水分离器处理水中的油分浓度,并在处理水超过排放标准(>15ppm)时通过自动报警器报警,并将不合标准的处理水通过三通电磁阀的启闭自动泄放返回舱底。目前船上的油分计有:红外线、紫外线、激光和超声波等多种油分计,以YNY-1型油分计为例,其工作原理如(图6)

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图6 YNY-1型油分计

工作原理:测量时,靠定时器把运转周期控制在120秒,120秒时,试液泵及三通电磁阀启动,通过红外线分析仪比较标准液与萃取液的油分浓度,并通过放大器放大,通过电讯号控制。如果处理水超过排放标准(>15ppm),报警器报警,并启动电磁阀,把不符合标准的处理水泄放回舱底。同时记录器记录处理水中的油分浓度、日期、时间,并打印在记录纸上。

4软件系统设计

上面介绍了工业污水处理控制系统的结构、工作原理和电气控制部分的结构,硬件结构的总体设计基本完成后,就要开始软件部分的设计,根据控制系统的控制要求和硬件部分的设计情况及PLC控制系统I/O的分配情况,进行软件编程设计。在软件的设计中,首先按照需要实现的功能要求做出流程框图,其次按照不同功能编写不同功能模块,这样写出的程序条例清晰,既方便编写,也便于调试。

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4.1总体流程设计

系统初始化 泵P工作 计时器延时 延时 启动一级油水分离器 是否向二级油水分离器排否 是 延时 启动二级油水分离器 延时 是否排放 否 油分浓度正常 是 启动电磁阀 计时器计时 否 计算瞬时排放 报警 继续排放 启动电磁阀 否 计算总排油量 是 打印报表 是 否 是 图7 PLC监控系统流程图

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如果油污水中的油分浓度值小于15×10-6,则转入显示子程序用以数码显示并返回到主程序开始状态下进行下一周期采样。如果超出范围,则系统将自动转入报警子程序并关闭通海阀V2打开电磁阀V3将污水泄到舱底。油量瞬时排放率达到20 L/n mile预报警,达到30 L/n mile报警,同时关闭舷外排出阀。排油总量达到上航次货油装载量的]/30 000时报警,同时关闭舷外排出阀,停止排放当船舶出现应急或油水分离器出现故障需要用舱底泵直接向舷外排放油污水时,监控中心记录下所排放的时间,并由驾驶台传送气象、海况、稳性、船位、航速等信号一并打印记录,以备检查。

4.2具体梯形图

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