摘 要

船舶在停靠港口时，可能会受到海风、波浪和受海浪拍打后摇晃的作用力。为了消除这些力的作用，我们就需要用到船舶锚机等设备将船固定在码头。目前，船舶电力拖动设备大多依旧以继电器控制为主。并且大多数的船舶电气设备由于需要长时间连续工作或频繁操作，而且所处的工作环境复杂，尤其是船舶上的起货机、锚机等船舶甲板的电力拖动设备，就算有精心的保养方法，锚机在工作时也可能出现故障问题，能否准确、及时地判断和排除出设备中的故障将直接关系到整条船的安全和正常营运。针对传统电动锚机采用的交流双速和三速驱动存在着机械故障率高一级稳定性差等缺点，利用PLC，变频器，触摸屏改进简易的电动液压锚机控制系统。该系统优点包括起动速度平稳、调速方便，同时上位机还能动态显示相关参数，利于船员的操作控制与监视。

本次设计将围绕锚机主电路、辅电路和软硬件设计等方面来分析锚机的电气控制原理。

关键词：锚机；电气控制；PLC

Abstract

When a ship is in port, it may be affected by the sea wind, waves and the shaking of the waves after the waves. In order to eliminate the effect of these forces, we need to use the ship anchor equipment and other equipment will be fixed at the pier. At present, most of the ship electric drive equipment is still dominated by relay control. And most of the electrical equipment of the ship due to the need to work continuously for a long time or frequent operation, and the work environment complex, especially the electric traction equipment of the ship on the winch, windlass and so on the deck of a ship, even with careful maintenance method, anchor machine at work may also has faults, can accurate and timely judgment and excluded from the equipment fault will be directly related to the whole ship safety and normal operation. Aiming at the disadvantages of the traditional electric anchor machine, such as the high stability of the mechanical failure rate and the three speed driving, the AC double speed and the speed drive, the control system of the electric hydraulic anchor machine is improved by using PLC, frequency converter, touch screen and touch screen. The system has the advantages of stable starting speed, convenient speed regulation, with zero bit protection and overload protection, and the host computer can dynamically display relevant parameters, which is beneficial to the operation control and monitoring of the crew.This design will focus on the anchor main circuit, auxiliary circuit and software and hardware design and other aspects of the analysis of the principle of the electrical control of the anchor.

Key words: anchor machine; electrical control; PLC

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 船舶锚机电气控制技术国内外研究状况 1

1.2 本课题的研究内容和意义 2

1.2.1 本课题研究的意义 3

1.2.2 本课题的基本内容 3

第2章 锚、锚链、锚机 4

2.1 锚的分类和简介 4

2.2 锚链的介绍 6

2.3 锚机的分类和介绍 7

第3章 船舶锚机控制电路 11

3.1　船舶锚机控制电路的组成 11

3.1.1 主电路 11

3.1.2 控制电路 12

3.2 船舶电动锚机控制电路总结构图 13

3.3 电动锚机拖动操作要求和控制线路的特点 14

第4章 利用PLC技术改进船舶电动锚机控制电路设计 16

4.1 电动锚机控制电路的不足及运用PLC技术改进 16

4.2 系统组成 16

4.3 硬件设计 17

4.4 软件设计 18

4.4.1 上位机设计 18

4.4.2 下位机设计 18

4.5小结 20

总结 21

参考文献 22

附录A 24

附录B 25

附录C 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1 船舶锚机电气控制技术国内外研究状况

船舶作为运输的重要手段仍然是一个不可替代的地位，从我国古代的郑和下西洋再到哥伦比发现新大陆，再到麦哲伦通过航行证明地球是圆的这一系列历史事件都无不彰显着船舶在历史舞台上的重要性。特别是进入第二十一个世纪以来，在全球经济一体化的过程中，国际间数不胜数的文化、经济、贸易的来往，船舶的发展已超过国际货物贸易的90%，因此造船业有着良好的发展前景。这次毕业设计我们将讨论船舶上一个特殊的电气设备——锚机。锚机作为船舶必须配备的甲板机械，从船舶开始诞生的那一天起就踏上了历史的舞台。它主要用于船舶安全停泊在锚地或停泊在码头和浮筒。

目前，大多数小型和中型船舶采用交流变频调速异步电动机，这是基于2种双速双速或三速双绕组。而电动锚驱动装置有发生故障率高、体积大、重量重、过载能力差、速度范围限制等。有了这些缺点，随着国际和国内先进的液压控制系统的出现已改用液压锚机。液压锚机的出现解决了电动锚机的缺点，使锚机的尺寸变小，重量减轻，抗过载能力也大大提高，并能实现一定程度的无级调速。液压锚机的特点是动力驱动，具有液压控制，结合了电和液的优点，弥补了电动锚机控制的不足之处。利用PLC技术，采用传感器、变频器，触摸屏改进船舶锚机电气控制系统.