海面溢油回收機(jī)械化裝備運(yùn)行可視化及其PLC控制設(shè)計.pdf

1、隨著近年來海洋溢油危害的日益加劇，海洋環(huán)保問題已經(jīng)受到國際社會的普遍關(guān)注，海面溢油應(yīng)急處理響應(yīng)是近年來該技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點問題。內(nèi)嵌式溢油回收系統(tǒng)是機(jī)械法處理溢油中最有效的裝備之一，其自動化水平直接決定著設(shè)備操作的復(fù)雜程度和溢油處理的效率高低。目前我國溢油回收裝備在集成化、自動化程度上與國外同類產(chǎn)品存在較大差距。為改變該現(xiàn)狀，本文對內(nèi)嵌式溢油回收裝備可視化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了深入探討，為同類產(chǎn)品的設(shè)計提供了一定思路。
　　在參考國內(nèi)外文

2、獻(xiàn)資料及工程實例的基礎(chǔ)上，分析內(nèi)嵌式溢油回收系統(tǒng)工作特點，提出了控制系統(tǒng)設(shè)計要求。結(jié)合現(xiàn)有自動化控制技術(shù)，以“自動為主，手動為輔，多終端監(jiān)控”為設(shè)計原則，提出了控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案與各部分軟件設(shè)計實現(xiàn)方法。為實現(xiàn)該方案，對系統(tǒng)控制器與各類傳感器進(jìn)行了選型，并完成了系統(tǒng)電氣控制原理圖設(shè)計。
　　為實現(xiàn)掃油臂—圍油欄系統(tǒng)的協(xié)調(diào)動作，分析了該系統(tǒng)的工作原理及控制要求，提出了掃油臂及圍油欄卷筒HST驅(qū)動“高速方案”形式。對雙HST馬達(dá)協(xié)調(diào)

3、運(yùn)行原理進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與分析，揭示了雙兩馬達(dá)牽引系統(tǒng)的速度控制關(guān)系。運(yùn)用現(xiàn)代控制理論，提出了“PID+同等控制”的控制方案及其實現(xiàn)方法。
　　通過具體分析船載內(nèi)嵌式溢油回收系統(tǒng)的工作流程，對其可視化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計。提出了“PLC+上位機(jī)組態(tài)”的設(shè)計方案，對系統(tǒng)PLC控制程序進(jìn)行了編寫。應(yīng)用當(dāng)前主流組態(tài)設(shè)計軟件，對系統(tǒng)人機(jī)交互界面進(jìn)行了組態(tài)設(shè)計。
　　為進(jìn)一步驗證本課題控制方案，搭建了溢油回收裝備實驗平臺。其主要包括收油

4、機(jī)、掃油臂、液壓站及電控系統(tǒng);實驗主要進(jìn)行液壓站性能測試、掃油臂與收油機(jī)運(yùn)行測試以及電控系統(tǒng)功能測試。實驗結(jié)果表明:該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作便捷、人機(jī)交互性強(qiáng)，提高了溢油回收工作效率，降低了操作人員數(shù)量及訓(xùn)練要求，達(dá)到了設(shè)計目的。
　　本課題以內(nèi)嵌式溢油回收裝備可視化監(jiān)控系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合現(xiàn)有自動化控制技術(shù)，提出了一整套計算機(jī)監(jiān)測與控制方案，并對系統(tǒng)軟件進(jìn)行編寫;提出了雙HST馬達(dá)速度協(xié)調(diào)控制實現(xiàn)方法;搭建了實驗平臺，對系統(tǒng)整體