（2）可靠性稳定性原则

PLC可编程序控制器采用周期循环扫描方式，在执行用户程序过程中与外界隔绝，从而大大减小外界干扰；在硬件方面，采用良好的屏蔽措施、对电源及I／O电路多种形式的滤波、CPU电源自动调整与保护、CPU与I／O电路之间采用光电隔离、输出联锁、采用模块式结构并增加故障显示电路等措施；在软件方面，设置自诊断与信息保护与恢复程序。由于PLC采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，因此用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。

    （3）操作便利性原则

选用HJ60系列握杆型多轴操作手柄装配在下端操作机构上使用，操作系统简单方便，即使非专业人士也能操作无人艇。 

2。2 设计思路

根据以上设计原则，了解喷水推进无人艇，设计出无人艇的电控系统。同时选取无线模块可视环境下通信距离可达2700M。在中心控制端，由HJ60系列握杆型多轴操作手柄通过DW-J12系列无线开关量控制器用于无线传输及控制开关量信号。DW-MC01远程采集DW-J12系列无线开关量控制器的输入输出状态，配合上位机监控软件，实现高性能低成本的无线监控系统。

在中心端，可编程逻辑控制器PLC选用西门子S7-200，并把接受到的指令转换为方向舵左转继电器、方向舵右转继电器等输出。同时做好西门子PLC、模拟量模块、指示灯、蜂鸣器、选择开关、油门执行器、柴油机的选型。

2。3 总体方案

根据上述设计思路从而确定总体方案，系统由两部分组成：一部分是由手柄连接DW-12无线传送开关量信号，MC-01远程采集DW-12的无线开关量控制器的输入输出状态，和PLC之间实现自由口通信，从而可以控制无人艇的前进、停止、后退、左转、右转、加速、减速等功能；另一部分是通过TD400C实现触摸屏驾驶。

图2-1 总体方案图

       第三章 无人艇控制系统硬件设计

3。1 技术设计要求

3。1。1 无人艇控制系统功能

（1）控制无人艇主机：左右换向，前进后退、自动连锁、柴油机点火熄火

（2）控制无人艇安全系统：模拟量模块监测水温油温，并能在危险情况下启动蜂鸣报警器，在柴油机停机时能启动备用柴油机。

（3）无人艇在非遥控状态时允许按钮驾驶。

3。2 硬件的选择及介绍

3。2。1 PLC的选型

选用西门子S7-200系列，根据性能，其一共有14个输入，10个输出，并需要配有两个模拟量模块，从而选择的PLC的CPU类型为cpu224xp cn，储存容量较大，主机增加了模拟量单元和通信口。符合有少量模拟量信号的系统和复杂通信要求的场合[1]。

其拥有20K字节程序和数据存储空间，6个独立的高速计数器（100KHz），2个100KHz的高速脉冲输出，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力[2]

3。2。2 PLC的输入与输出

输入输出分配表如3-1所示：

表3-1 输入输出分配表

输入 功能 输出 功能

I0。1 系统上电/熄火 Q0。0 方向舵左转继电器

I0。2 遥控/本地 Q0。1 方向舵右转继电器

I0。3