海面溢油回收機械化裝備運行可視化及其PLC控制設計.pdf

1、隨著近年來海洋溢油危害的日益加劇，海洋環(huán)保問題已經受到國際社會的普遍關注，海面溢油應急處理響應是近年來該技術領域研究的熱點問題。內嵌式溢油回收系統(tǒng)是機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備操作的復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品存在較大差距。為改變該現狀，本文對內嵌式溢油回收裝備可視化監(jiān)控系統(tǒng)進行了深入探討，為同類產品的設計提供了一定思路。
　　在參考國內外文

2、獻資料及工程實例的基礎上，分析內嵌式溢油回收系統(tǒng)工作特點，提出了控制系統(tǒng)設計要求。結合現有自動化控制技術，以“自動為主，手動為輔，多終端監(jiān)控”為設計原則，提出了控制系統(tǒng)總體結構方案與各部分軟件設計實現方法。為實現該方案，對系統(tǒng)控制器與各類傳感器進行了選型，并完成了系統(tǒng)電氣控制原理圖設計。
　　為實現掃油臂—圍油欄系統(tǒng)的協調動作，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驅動“高速方案”形式。對雙HST馬達協調

3、運行原理進行數學建模與分析，揭示了雙兩馬達牽引系統(tǒng)的速度控制關系。運用現代控制理論，提出了“PID+同等控制”的控制方案及其實現方法。
　　通過具體分析船載內嵌式溢油回收系統(tǒng)的工作流程，對其可視化監(jiān)控系統(tǒng)進行了軟件設計。提出了“PLC+上位機組態(tài)”的設計方案，對系統(tǒng)PLC控制程序進行了編寫。應用當前主流組態(tài)設計軟件，對系統(tǒng)人機交互界面進行了組態(tài)設計。
　　為進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、掃油臂、液壓站及電控系統(tǒng);實驗主要進行液壓站性能測試、掃油臂與收油機運行測試以及電控系統(tǒng)功能測試。實驗結果表明:該系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠、操作便捷、人機交互性強，提高了溢油回收工作效率，降低了操作人員數量及訓練要求，達到了設計目的。
　　本課題以內嵌式溢油回收裝備可視化監(jiān)控系統(tǒng)為研究對象，結合現有自動化控制技術，提出了一整套計算機監(jiān)測與控制方案，并對系統(tǒng)軟件進行編寫;提出了雙HST馬達速度協調控制實現方法;搭建了實驗平臺，對系統(tǒng)整體