3.3 船舶机舱锅炉PLC控制流程图 18

3.3 小结 19

第四章船舶机舱锅炉控制系统设计 21

4.1 PLC硬件选型 21

4.2 PLC程序运行调试 22

4.3 人机界面 27

4.4 设计时遇到的问题 28

结 论 30

致谢 31

参考文献 32

第一章绪论

1.1 船舶机舱锅炉自动控制的发展背景

伴随世界经济的进一步增长，船舶在商业运输等方面的作用越发重要。海洋占了整个地球面积的70%，开发丰富的海洋资源，就必须依托成熟的船舶技术。我国拥有庞大的领海，以及以长江和黄河流域为主，大片河流湖泊组成的水上运输网络。因此对船舶的需求非常巨大。锅炉是船舶不可缺少的一部分，它为船舶提供蒸汽。

早期的船舶主要使用传统的继电器—接触器控制系统，继电器—接触器控制就是使用若干电器元件用导线连接来实现控制目的，因而其有许多缺点：由于其线路繁杂，系统稳定性差，体积大，耗电多，寿命短，工作时易发生故障，不易诊断故障类型和消除故障。随后出现单片机控制，单片机虽然和传统继电器-接触器相比有着结构简单，成本低，体积小，控制能力强，使用灵活等优点，但单片机抗干扰能力差，故障率高且不易维护，开发周期长。现在船舶锅炉控制系统已经发展到使用PLC控制系统，PLC有较强的适应性，结构不复杂，故障率低，便于维护，开发时间短，可靠性更高，抗干扰能力非常好。

美国是世界上最先研制出PLC的国家，1969年，第一台可编程序控制器产生。PLC刚出现的时候，结构十分简单，适用性也不强，能够实现的控制功能也只有计数、顺序计算、定时等，是拿来替代继电器控制的。然后在电子技术的大力发展下和愈加复杂的工业控制需求面前，越来越多的新科技被运用到可编程逻辑控制器中，这让PLC的功能不再单一，也有比以前更好的适应性，能够满足大多数生产需求。

1980年以后，可编程序控制器在工业生产控制的运用越来越多，微处理器的加入，使得可编程序控制器快速成长，更加成熟，开始慢慢被大众接受。通信功能则是PLC的另一大特点。以前使用继电器控制时，如果发生故障，操作人员无法第一时间得知发生故障的地方，只能断电后，依次检查线路和电器元件，这样不但耗费了时间，工作效率也不高，而且操作人员的安全得不到很好的保护。现在，PLC与计算机相连，操作人员可以随时监测生产过程，通过改变程序改良生产过程，发生故障时，操作人员可以第一时间发现并排除，不但安全性提高了，还提高了生产效率。

20世纪90年代，PLC已经大量应用于工业生产，其良好的可靠性，小体积，重量轻，低能耗使它在工业生产中备受青睐。工控编程语言IEC61131-1的正式颁布，让可编程序控制器开始了又一次高速发展，在此之前，虽然都在使用PLC，但是其编程语言结构不同，组成结构上也有很大差异，输入输出模块互不相通，甚至连电源型号都不一样。所以，大部分开发商开发的PLC都互不兼容，这对PLC的进一步发展形成了很大制约，IEC61131-1的出现，很好的解决了这个问题，推动了PLC的进一步发展，各大厂商都将它作为一个标准去制造PLC，这样就不会出现无法兼容的问题。至此，PLC在生产过程控制中奠定了自己的地位，全方位提高了PLC的应用范围和水平。