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集装箱场地吊控制系统仿真

鲍庆龙  
【摘要】:本论文项目属于上海海事大学航运仿真中心港口仿真实验室的建设课题,课题来源于交通部重点实验室资助项目,本人参与了此项目的研究并撰写了此论文。 集装箱场地吊是港口集装箱堆场上广泛采用的大型装卸机电设备,研究其控制系统的仿真,并对仿真的场地吊进行网络化远程监控,目的是利用现代化的网络监控手段时刻了解港机设备当前的运行状况,提高港口装卸作业自动化水平,增强安全性,同时降低维护成本,增加效益,提升港口企业社会影响力和竞争力。另外,在实验室的教学科研中可使学生对集装箱场地吊有直观的认识,缩短培训时间。 本文第二章,对集装箱场地吊结构、参数和电气单线图等进行了说明,作为理论基础,建模部分介绍了场地吊的运行控制模型、转速控制模型和电机模型及负载特性。 第三章论述了网络化场地吊的两种仿真构架,分别是PLC控制设备半实物化仿真和纯软件化仿真,并进一步讨论了逻辑控制框图及场地吊设备主要运行机构仿真控制流程图。 第四章较详细地论述了集装箱场地吊控制系统的PLC程序设计。编程过程中采用了模块化程序思想,主程序运行时调用各子程序,共同完成集装箱场地吊的控制、设备模拟和信号自动发生三大部分功能。此外,较详细阐释了具有典型性的几段PLC梯形图程序。 第五章介绍了PLC人机界面和触摸屏的基本概念,采用Digital公司的ProPB3编制场地吊的触摸屏本地监控程序的过程,步骤主要包括绘制相应操控界面和进行地址关联分配,并利用所提供的tag等完成动画制作,最后简单说明了触摸屏与PLC的连接。 第六章在阐述了设备远程监控系统的实现方式和发展趋势的基础上,提出了采用组态软件InTouch进行集装箱场地吊远程监控的解决方案,并详尽说明了利用组态软件开发场地吊远程监控程序的方法和内容,包括界面组织、动画链接、数据连接与通信、系统故障报警与趁势图等。对实现过程中遇到并解决的软硬件之间通讯等问题也做了一些说明。 通过以上实践,基本实现了预定目标,对集装箱场地吊的仿真开发和网络化监控有了一定的经验和认识,希望所做工作对现有的生产改造有一定的意义与价值。


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