1）目的及意义

船舶自动化使得船舶的可靠性和经济型得到显著提高。通过自动化监控技术，船员能够迅速获取船舶设备或全船信息，从而快速地判断和决策，及时发出指令，完成船舶的操作；通过可编程控制器等技术，在船舶出现故障时，能自动的、迅速的排除故障，将损失降到最低。船舶自动化技术减少了船舶设备体积、元器件的数量，船舶的运营成本降低。通过信号处理技术进行控制、管理和数据通讯处理，在完成系统监控功能之外，还能按不同需求，不断升级。大大简化了船舶的日常维护工作，提高了船舶管理水平。随着智能化、自动化技术的不断发展和应用，我国关于船舶自动化的研究也越来越深入，其中船舶PLC自动控制技术就是时代研究的重大产物。

目前船舶上使用的自动切换控制系统，多是继电器-接触器控制系统，其工作稳定性低，可靠性差，线路复杂，体积大，功耗高，不方便操作且维修困难。本课题开发采用可编程控制器自动控制系统，用软件编程代替传统的继电器-控制器系统。其依靠软件编程实现自动控制，采用梯形图编程语言进行编程，节省了大量的控制线路，致使安装和维修工作效率得到了很大提高，同时也提高了系统的稳定性和抗干扰性，并期望降低了系统能耗。

2）国内外的研究状况分析

国外工业发达国家的冷却水泵行业起步较早，经过几个世纪的更新和发展，无论在技术、性能还是品种上都日趋完善。目前，PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用。在欧美国家，PLC覆盖了大部分规模的企业。在日本，凡是由八个继电器组成的控制系统都已经采用PLC来取代。目前国内的的可编程控制器的市场，同工业发达国家相比，目前还处于初级阶段。尽管在对外开放政策的推动下，引进国外先进设备和技术，但目前仍局限在钢铁、化工、电站等几类行业，其他生产企业的应用尚未普及。还有在国外已经广泛应用的交通行业，应用可编程控制器的更是屈指可数，因此我国有广阔的应用领域等待开拓。

2. 研究的基本内容与方案

1）研究的目标
船舶上为主机服务的冷却水泵主要辅助电动机,为了工作安全可靠和控制简洁方便设置了备用机组。文章采用可编程控制器系统对泵组在主机组故障时备用机组的自动切换进行控制,采用梯形图编程语言进行编程,实现泵组的多地点控制,并且使其抗干扰性及可靠性提高,弥补原有继电器-接触器控制系统的不足。
2）研究的基本内容及实施方案
（1）阅读搜集并整理相关资料，了解冷却水泵的构成、工作特性、工作原理等信息，详细分析冷却水泵的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出冷却水泵对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。
（2）根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备和输出设备，从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。
（3）PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择。
（4）首先画出PLC的I/O点与输入／输出设备的连接图或对应关系表。其次再设计PLC外围硬件线路， 画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入可编程控制器的控制电路等。 由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。
（5）编写PLC控制程序，完成冷却水泵自动切换系统设计的软件设计。
（6）对上述已经完成的系统设计进行程序模拟调试和硬件实施。
（7）整理和编写技术文件，技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细图、PLC程序以及使用说明书等。
3）研究方法和手段
（1）研究方法
①实验法：是通过控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法，认为的改变对象的存在方式、变化过程，使其服从于科学实验的需要；
②文献研究法：通过研究调查文献来获得资料，从而更加全面正确的了解掌握所要研究的问题。
③实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要，提出涉及，利用科学仪器和设备，在自然条件下，通过有目的有步骤地操纵，根据观察、记录、测定随之相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系。
（2）研究手段
以传统文献检索手段为主，辅以网络、数据库等手段，开展资料收集、问卷调查、数据整理等工作。

[1]陈忠平.51 单片机C语言程序设计经典实例[M].北京:中国铁道出版社,2012