基于PLC的船舶中央冷却水专家控制系统设计.pdfVIP

· 18 · 造船 技 术 2007年第6期(总第280期) 基于PLC的船舶中央冷却水专家控制系统设计 蔡冬林，沈苏海 (南通航运职业技术学院，江苏 南通 226006) 组成见图1。 提 要 介绍了船舶中央冷却水温度控制系统的 组成和工作原理，并以节能和精度为目标，提出将专家 控制的方法应用于控制系统。仿真结果表明，控制过 程准确稳定且没有超调，能够达到预期的调节效果。 高温淡水循环回路 墓三 I_PLC 高温 查 器 主题词 船用柴油机 冷却设备 冷却水 水温 自动控制系统 低温淡水循环回路 ! ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．一 1 前言 中央冷却器 冷却系统是保证船舶动力装置安全可靠运行的 系统之一，其作用是冷却柴油机高温受热部件，使其 温度保持在有效的工作范围内，以保证其正常稳定 地工作。经过几代冷却系统的发展，现在船舶普遍 图1 船舶中央冷却水控制系统 采用中央冷却水系统，它的特点是能够减少海水管 路的长度和由海水冷却的部件，将腐蚀和结垢问题 2．2 系统工作原理 降低到最小程度。但目前船舶中央冷却水的控制系 当系统受到扰动时，如主机负荷因风浪影响突 统，存在能耗大、执行机构动作频繁从而磨损大、控 然增加(减少)或海水温度突然变化，主机冷却水(高 制温度不稳定等不利因素。本文主要探讨运用基于 温淡水循环回路和低温淡水循环回路)的温度就会 PLC的中央冷却水专家控制系统，使温度的控制更 偏离给定值。温度测量单元T1和T2将测量的温 加稳定、可靠、适应性强，以达到节能和提高精度的 度实际值传送给PLC控制器。在PI C控制器中测 目的。 量值与给定值比较得到偏差信号e，这个偏差信号e 经PI C控制器专家系统运算，输出一个控制信号给 2 船舶中央冷却水控制系统的组成及基本 电动执行器 M，电动执行器调节三通阀开度的大 原理 小，使冷却水温度逐渐恢复到给定值。当低温淡水 循环回路的三通阀阀位处于不同位置时，将使三台 2．1 系统的组成及各部分基本功能 海水泵按不同的组合投入运行，以满足中央冷却器 中央冷却水控制系统主要包括PLC控制器、温 不同负荷的工作要求。 度传感器、淡水调节阀和双速海水泵、高温淡水冷却 器和中央淡水冷却器等 ]。PLC控制器的功能是， 3 PLC专家控制算法 接受泵后温度传感器送来的淡水和海水温度信号并 与给定值相比较。经过运算，发送控制信号给淡水调 3．1 船舶中央冷却水控制系统的特点 节阀和双速水泵；淡水调节阀和双速海水泵用来改 船舶经常处在大风浪中航行，其运行工况频繁 变流入流出高温淡水冷却器和中央冷却器的水量， 地发生变化，使得主机负荷要不断地重新调整，从而 使被控量