摘 要

近年来，随着经济的迅速发展、人类活动日益频繁，航运行业迎来了它的黄金时期,船舶作为海上运输的重要交通工具越来越多的得到重视，船舶空调设备作为船舶上重要的基本设备，也在不断地发展和完善。

本文的基本内容就是设计一个基于PLC的船舶空调控制系统。本文首先介绍了船舶空调系统的组成和工作原理，然后通过分析、研究，设计出一套基于PLC的船舶空调自动控制系统，设计主要内容主要包括基于PLC的船舶空调控制系统的基本工作原理、硬件结构及设计及软件系统的设计，具体包括PLC的选择及I/O资源的配置、各种硬件设备的选择、电气连接图的设计、控制系统的自动启停、温度的自动控制、湿度的自动控制、通风的自动控制、故障检测以及报警等过程。

关键词：船舶空调；自动控制；PLC

Abstract

In recent years, with the rapid economy development, human activities, have become increasingly frequent shipping industry also ushered in the golden age., Ship ,an important vehicle of maritime transport, gets more and more attention, Marine air conditioning is one of important basic equipments on ships, Marine air conditioning also develop and improve with the technology.

The basic content of this article is to design a marine air conditioning control system based on PLC. At first, this paper introduces the composition and working principle of ship air conditioning systems, and then through the analysis, research, design a set of marine air conditioning automatic control system based on PLC, the design of the main content of marine air conditioning control system based on PLC mainly includes the basic working principle, hardware structure and software design and system design, including the selection of PLC and I/O resources allocation, all kinds of hardware, the design of the electrical connection diagram, the choice of the control system of automatic start-stop automatic control, automatic control of temperature, humidity, ventilation, fault detection and alarm.

Key Words：marine air conditioning；automatic control；PLC

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 设计方法与实施方案 1

1.2.1 研究的基本内容 1

1.2.2 技术方案及措施 1

1.3 本章小结 2

第2章 船舶空调系统概述 3

2.1 船舶空调的作用 3

2.2 船舶空调的基本结构组成 3

2.2.1 空气调节器 3

2.2.2 制冷系统 3

2.2.3 送风系统 4

2.2.4 加热系统 4

2.2.5 加湿系统 4

2.3 常见的制冷压缩机的制冷调节 5

2.3.1 压缩机间歇运行调节 5

2.3.2 吸气节流调节 5

2.3.3 变速调节 5

2.3.4 可卸载气缸的压缩机 5

2.4 船舶空调系统的分类 6

2.4.1 集中式单风管系统 6

2.4.2 区域再热式单风管系统 6

2.4.3 末端再处理式单风管系统 6

2.4.4 双风管系统 6

2.5 本章小结 6

第3章 船舶中央空调自动控制 7

3.1 控制系统的选择 7

3.2 可编程逻辑控制器简介 8

3.2.1 PLC的概念 8

3.2.2 PLC的优点 8

3.2.3 PLC的结构 9

3.2.4 PLC工作原理 10

3.2.5 PLC控制系统设计原则 11

3.2.6 PLC控制系统的设计步骤 11

3.3 舱室温度调节基本方案 13

3.3.1 降温工况的自动调节 13

3.3.2 采暖工况的自动调节 14

3.3.3 通风工况的自动调节 15

3.4 舱室湿度调节基本方案 15

3.5 本章小结 15

第4章 系统硬件与软件设计 16

4.1 系统功能需求 16

4.2 I/O分配及PLC选型 16

4.3 硬件连接图 17

4.4 具体梯形图 18

4.5 调试和运行 24

4.5.1 硬件的调试 24

4.5.2 软件的调试 24

4.6 本章小结 24

第5章 总结与展望 25

5.1 总结 25

5.2 展望 25

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

船舶空调作为船舶航行上必不可少的辅助设备，是保障船员、旅客正常生活工作的必要装置。空调随着制冷技术技术发展和完善，船舶空调控制系统也随着控制技术的不断发展而发展，更好的达到控制要求^[1]。自从1969年以来,首台PCL设备在美国数字设备公司(DEC)被研制出来后,在美国通用汽车自动装配线上成功试用,随即这种新型的工业控制装置因为其简单易懂,操作方便,可靠性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,在美国得到迅速的推广应用。至1971年,PLC控制技术在更多领域得到使用。尽管PLC被发明的时间不长,但是伴随着微处理器和数据通讯科学技术的不断发展与日臻完善,PLC控制技术不断地被应用于各个领域，相应地在船舶空调的控制中，PLC也因为其众多优点被广泛地使用。PLC在船舶空调控制系统的应用也使得船舶空调可以更加精确和及时控制舱室温度和湿度，适应航行中温度的变化，使船员的正常生活和精密仪表正常工作，具有很强的实用性。

1.2 设计方法与实施方案