摘 要

船用潜液泵系统在液货运输船上有很重要的地位，它是卸载液货的关键系统之一，用以卸载液货船运输的液货。在潜液泵系统工作的过程中，若潜液泵系统出现重大损坏将会带来较大的经济损失和生产不便。针对这一情况，有必要建立一套能实时反映潜液泵运行状态的监测系统，帮助生产者随时掌握潜液泵的运行情况，利于生产的安排和效率的提高。

本文主要是对船用潜液泵监测系统研究课题的背景以及我们为什么要研究该系统，需要达到什么样的效果，我们的研究有什么意义与作用等方面进行阐述。船用潜液泵监测系统通过分析各个监测点位的数据，来了解潜液泵系统的当前运行情况，并对系统运行故障进行灯光报警。

本文主要分析潜液泵系统结构和个单元具体组成情况，确定系统的监测部位及方法。对船用潜液泵监测系统完成了系统硬件框架设计，并进行了硬件选型，详细阐述了传感器与PLC的通讯并画出相应电路接线图，同时编写PLC程序以完成系统所需功能。

关键词：潜液泵；在线监测；数据分析

Abstract

Marine submersible pump system in the cargo transport ship has a very important position, it is one of the key cargo unloading system for unloading tankers transport of liquid cargo. During the submerged pump system works, if major damage submerged pump system will bring greater economic losses and production inconvenience. In response to this situation, it is necessary to establish a real-time reflection of submerged pump running status monitoring system to help producers keep abreast of the operation of the submersible pump, conducive to the production arrangements and efficiency.

This article is a marine submersible pump monitoring system research background and why we need to study this system, the need to achieve what kind of effect, we study what is the meaning and role in areas such as elaborate. Marine submersible pump monitoring system by analyzing the data of the individual monitoring sites, to understand the current operation of the submersible pump system, and lighting system operation fault alarm.

Submersible pump system analyzes the structure and composition of specific units of this article, determine the location and method of monitoring the system. Submersible pump for marine monitoring system to complete the system hardware framework design, and hardware selection, it elaborated sensors and PLC communications and draw the corresponding circuit wiring diagram, and write PLC program to perform functions required by the system.

Key Words：Submersible pump；on-line monitoring；data analysis

目　录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景、目的及意义 1

1.1.1 课题研究背景 1

1.1.2 课题设计目的 1

1.1.3 课题设计意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 设计基本内容、预期目标 2

1.3.1 设计基本内容 2

1.3.2 设计预期目标 3

第2章 船用潜液泵监测系统监测项目及方法 4

2.1 船用潜液泵系统概述 4

2.1.1 船用潜液泵系统介绍 4

2.1.2 船用潜液泵系统组成 5

2.2监测项目及方法 5

2.2.1潜液泵密封监测 6

2.2.2潜液泵性能监测――轴承磨损监测 6

2.2.3液压系统监测方法 6

2.3 本章小结 6

第3章 船用潜液泵监测系统硬件设计 8

3.1 硬件设计总体框架 8

3.2传感器选型 9

3.2.1回油滤器堵塞开关 9

3.2.2 回油压力传感器 9

3.2.3 霍尔电流传感器 10

3.3 PLC系统硬件设计 14

3.3.1 PLC概述及选型 14

3.3.2 西门子s7-300 PLC硬件系统 14

3.3.3 船用潜液泵监测系统I/O分配 15

3.3.4 PLC数字量输入输出模块 15

3.3.5 PLC模拟量输入输出模块 16

3.4 其他硬件选型要求 18

3.4.1工控机以及显示屏选型要求 18

3.5 总体硬件设计图 19

3.6 本章小结 19

第4章 船用潜液泵监测系统软件设计 21

4.1 系统软件架构 21

4.2 数据通讯模块设计 22

4.2.1 PLC工作过程概述 22

4.2.2 通信标准的选择 22

4.3 数据处理模块设计 22

4.4 工况自学习模块的设计 23

4.4.1 工作状态分级 23

4.4.2 限值确定方法 23

4.5 参数监测与预警模块 24

4.5.1 状态监测 24

4.5.2 故障预警 24

4.6 数据存储模块 24

4.6.1数据存储类型 24

4.6.2数据时效性 24

4.7船用潜液泵监测系统PLC编程 24

4.7.1 潜液泵性能监测――轴承磨损灯光报警程序 26

4.7.2 补油泵工作故障灯光报警程序 26

4.7.3 主泵电机工作故障灯光报警程序 27

4.7.4 补油泵电机工作故障灯光报警程序 28

4.8 本章小结 29

第5章 结论 30

参考文献 31

附录A 系统硬件设计图 32

附A1 s7-300 PLC供电及扩展接线图 32

附A2 PLC整体设计接线图 33

附A2.1 回油滤器堵塞开关输入及报警连接图 34

附A2.2 回油压力传感器输入及报警连接图 35

附A2.3 开环霍尔电流传感器输入及报警连接图 36

附A2.4 闭环霍尔电流传感器输入及报警连接图 37

附录B PLC程序段 38

附B1 轴承磨损灯光报警 38

附B2 补油泵工作故障灯光报警 38

附B3 主泵电机工作故障报警 40

附B4 补油泵电机工作故障报警 41

致　谢 42

第1章 绪论

本课题是要设计一套能够对船用潜液泵工作状态实时监测的软件。船用潜液泵监测系统是针对潜液泵系统的运行状态进行在线实时监测及工作异常报警的预警系统，系统能够对维护数据进行记录，并且可以完成故障预警、数据查询等多个功能。本章详细阐述了船用潜液泵监测系统研究课题的背景以及我们为什么要研究该系统，需要达到什么样的效果，我们的研究有什么意义与作用等几个方面的内容。

1.1 课题研究背景、目的及意义