基于PLC和触摸屏的大功率发电机励磁集控系统

2014-09-21杨华

船电技术 2014年1期

杨华

（海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，武汉 430033）

0 引言

舰船综合电力系统（Integrated Power System，简称 IPS）是一种新型的动力系统，是将舰船原动机能量完全转化为电能，同时提供推进用电、高能耗用电和全船其它负载用电的电能综合利用与统一管理系统[1]，代表了未来舰船电力系统的发展趋势。随着IPS的不断发展，舰船电站装机容量不断提升，发电机励磁系统的功率等级随之提高，需要利用励磁机为主发电机提供励磁电源[2]，如图1所示。为了适应舰船复杂电磁环境并提高操作安全性，选用抗干扰能力强、工作性能稳定、编程灵活的可编程逻辑器件（PLC）作为励磁系统集控上位机，对现场下位机进行有效监控，并采用触控屏作为与PLC配套使用的人机交互界面（HMI）。

1 集控系统硬件设计

励磁机控制系统由位于集控台的上位机（即集控系统）和位于机旁现场的下位机组成，其中，上位机主要完成操作控制、状态显示、数据存储三大功能，如图2所示。为了实现上述功能，集控系统采用如图3所示结构，此外，选用触控屏作为人机界面，通过串口与PLC通讯传递数据和控制信号，完成集控操作和监测。需要说明的是，图3只显示了单机集控系统的硬件结构，如需对双机并联系统进行监控，可在图3基础上进行对称扩展，即采用1块CPU和2块触控屏，以及相应的通讯和I/O扩展模块，实现双机系统的状态监测、集控操作以及并联运行控制。