基于PLC的船艏侧推筒体封盖系统的控制设计

器 直 接相联 ， 丝 杆与减 速 器输 出轴相 联 ， 丝杆 通过 轴 承 支承在 上 机座 上 ， 螺 母 可 以在 上机 座 中部 槽 中滑 动 ， 螺母 底 面与 推杆 铰接 ， 通过 连杆 带动 封盖 运 转 的 ４根 轴 跟随螺母 的左右 移动 而开关 封 盖 。
量仪器形成干扰 ， 因此“ 科学号” 考察船在国内首 次在船两侧装置了简体封盖 ， 采用常规继 电器 、 接 触 器 的控制 方 式来 实现 艏侧 推简 体封 盖 的开关 控
在 整个侧 推 装 置 工作 过 程 中 ， 电机 应 该 具 有
过载报警 ， 通过电机的保护断路器断电保护电机。
用于为所有使用 ２ ２ ０ Ｖ Ａ Ｃ电源的执行及信号元件 供 电。２ ２ ０ Ｖ Ａ Ｃ 信 号 电 源 上 接 有 电 控 指 示 灯
制 以及 一 系列 的安 全 控 制 。 常规 继 电器 、 接 触 器
的控制方式接线 比较复杂 ， 可靠性不高 ， 为此 ， 考 虑 根据 其控 制 电 路 的原 理 设 计 基 于 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 的
封 盖 电控 系统 。
图１ 船 艏 侧 推 简 体 封 盖 系统 工 作 原 理 示 意
进 而减小 了驱动 电动 机载 荷 。交 流 电动 机 与减速
被 卡死 的情 况立 即 自动停 止 。开关 门过 程应 有信 号 显示 ， 当开关 到位 时应 有提示 ， 这 样 能让在 操作 室 的工 作 人 员 通 过 显 示 及 时 地 了解 封 盖 工 作 情 况 。另 外 ， 螺 旋 桨启 动前 必须确 保 封盖 已经 打开 ， 而 封盖 关 闭 前 也 必 须 要 确 定 好 螺 旋 桨 已停 止 工 作。 在 ４个封 盖 开 关 门过 程 中应 该 具 有 过 载 、 漏
关键词 ： 侧推简体 封盖 ； 电路控制 ； Ｐ Ｌ Ｃ 中图分类号 ： Ｕ ６ ６ ４ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ － ０ ０ ６ ４ － ０ ５
现代科 学 考 察 船都 安 装 了侧 推 装 置 ， 当需 要 动力 转 向时 ， 启 动侧 推 螺 旋 桨 ， 使 船舶 转 向 自如 ， 实现 动力定 位 。 Ｊ 。当船舶 正常 航行 时 ， 海水 在侧 推简 体 内产 生 冲 击旋 涡 ， 对 布 置在 船 底 的声 学 测
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的船 艏 侧 推 筒 体 封 盖 系统 的控 制设 计
胡燕 平 ， 李 玲
（ 湖南科技大 学 机 电工程 学院， 湖南 湘潭 ４ ０ ０ ２ ０ １ ） 摘 要： 介绍 船艏侧推筒体封盖系统的工作原理 ， 分析侧推 封盖系统工作 时所需要 的控制 内容和控制 电
路原理 ， 设计 Ｐ Ｌ Ｃ简体封盖 的主控 程序 、 分时使用封盖 开关状态 指示 灯程序和专用报警程序 。
船 速超过 规定 值 时封 盖不 能打 开 ， 只能关 闭 。
另外 ， 封盖在开门过程中航速超过规定值时报警 ，
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的船 艏侧 推筒体封盖系统的控制设计——胡燕平 ， 李
玲
而 在关 门过 程 中 ， 航速 是 没有 限制 的 。
器Ｒ Ｄ １～Ｒ Ｄ ４接 有 一 个 ３ ８ ０ Ｖ ／ ２ ２ ０ Ｖ Ａ Ｃ变 压 器 ，
水报 警 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ８—１ ３ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ８— ２ ７
第一作者简介 ： 胡燕平 （ １ ９ ５ ７一） ， 男， 博士 ， 教授
研究方 向： 流体 传动与控制
Ｅ・ ｍａ ｉ ｌ ： ８ ４ １ ９ ９ ２ ９ ２ ３ ＠ｑ ｑ ． ｅ ｏ ｍ
１ 船 艏 侧 推 筒 体 封 盖 装 置 原 理
艏侧推筒体封盖装置 ． ． 的研制作为 国内首创 ， 其工作原理 见图 ｌ 。电动机通过减速器减速后 驱 动丝 杆转 动 ， 丝杆 带动 螺母 左 右移 动 ， 螺 母上 铰
接 有推 杆 １和推 杆 ２， 当螺 母 在 丝 杆 的 推 动 下 向 左 移动 时 ， 推杆 １ 推 动 曲柄组 １ 旋转 ， 从 而 驱动 轴
第４ ２卷
第 ６期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ＯＣ Ｅ ＡＮ ＥＮ ＧＩ ＮＥ ＥＲ Ｉ Ｎ Ｇ
Ｖ０ １ ． ４ ２ Ｎ ｏ ． ６ Ｄｅ ｃ ． ２ ０ １ ３
２ ０ １ ３年 １ ２月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ １ ６
在 ４个 封盖 的开 关 门 过 程 中 ， 一 旦 出现 封 盖
１ 和轴 ２ 转动 ， 带动左边两块盖板逆 时针转动 ， 实 现左 边 两块 盖板 的开 启运 动 。推杆 ２推 动 曲柄 组
２旋转 ， 从 而驱 动轴 ３和轴 ４顺 时针 转 动 ， 带 动 右 边 两块 盖板 顺 时针 转 动 ， 实现 右 边 两 块 盖 板 的 开 启 运动 。 由于左 右 两 边 的板 盖 开 启 的 方 向不 同 ， 水 流对 盖板 的作 用 力 转 移 至 推 杆 上 时 ， 其 作 用力 方 向相反 ， 使 作用 在 丝杆 和 电机上 的力 得 以抵 消 ，
： 。 。
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。 。
２ 封盖系 统工作时所需的控制内 容
根据船艏侧推筒体封盖系统 的技术要求 ， 艏
侧 推简 体封 盖 系统需 要 满足下 述控 制 内容 ： 为 了控 制 、 调试 、 维修 的方 便 ， 需 要 在 船 艏侧 推 简体 封 盖装 置附 近设 置一个 就地 电控 箱 和在驾 驶 室 内设 置一个 操 作 盒 ， 两 个 控 制 面 板 都 分别 安 装 有控 制整 个 系统 工 作 的按 钮 和 指示 灯 ， 且 两 个 控 制 面板上 的按 钮不 能 同时起 作用 。