西門子S7-200PLC在船舶航行燈系統(tǒng)中的應用

　　摘要：航行燈監(jiān)控系統(tǒng)是保證船舶運行安全的一個*系統(tǒng)，系統(tǒng)的監(jiān)控面板就設置在駕駛室航行挖制臺上。本文根據(jù)船舶航行燈監(jiān)控系統(tǒng)的挎制需求，基于S7-200PLC和*的電流檢測技術設計一種航行燈監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有控制準確、可靠，運行穩(wěn)定性高、調試方便等優(yōu)點，滿足各級船級社規(guī)范要求。
　　
　　1、航行燈監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案
　　
　　1）航行燈系統(tǒng)由來自航行燈分電箱的AC220V主電源和應急電源兩路供電，主電源優(yōu)先；當主電源故障時，自動切換為應急電源供電，同時設有電源指示燈和電源故障報警。
　　
　　2）為了提高控制的準確性和降低能量消耗，航行燈的工作狀態(tài)檢測改變以往的串聯(lián)分壓電阻的方法，而采用電流繼電器進行檢測，并將檢測結果通過電流繼電器的常開觸點送人PLC中。電流繼電器的動作整定值由燈具的額定電流而定。
　　
　　3）整個監(jiān)控系統(tǒng)以S7-200PLC為控制核心，由PLC采集航行燈系統(tǒng)的電源、線路、燈具設備的運行狀態(tài)，并按照控制要求通過程序驅動相應的指示燈和蜂嗚器工作。
　　
　　4）航行燈的控制操作面板設置在駕控臺上，每一盞燈的開啟和關閉由操作人員在駕駛室中完成，系統(tǒng)設備和電源的監(jiān)視及報警結果也在控制板上以聲光顯示。
　　
　　5）設有試驗按鈕，用于控制板各元件的測試。
　　
　　6）以某散貨船航行燈的配置為例，設計出的航行燈監(jiān)控面板如圖1所示。　　　　
　　2、航行燈系統(tǒng)供電線路原理圖及PLC硬件設計
　　
　　2.1航行燈系統(tǒng)供電線路原理圖
　　
　　為了使航行燈監(jiān)控系統(tǒng)能實時監(jiān)視線路的工作狀態(tài)，考慮采用電流繼電器串接在每一盞航行燈的供電線路中，并按照燈具的額定功率和額定電壓（如，220V60W）進行電流繼電器的動作電流整定。電流繼電器線圈得電，則線路正常；線圈斷電，則線路故障。因此，電流繼電器的觸點就可以作為線路的故障檢測信號輸入到PLC中。同時考慮兩路電源供電的要求，設計出的航行燈系統(tǒng)供電線路原理如圖2所示（圖中只繪出了前錨燈和電源部分）。　　　　
　　2.2PLC選型及I/O信號分配
　　
　　西門子S7-200系列PLC具有小型化、高速度、高性能、便于聯(lián)網通信和擴展等優(yōu)點，故作為系統(tǒng)控制核心的。選擇CPU為CPU226：具有24點DI和16點DO，擴展模塊選擇EM223：具有8點Dl和8點DO。PLC的I/O信號分配如表1。
　　　　
　　3、系統(tǒng)監(jiān)控程序設計
　　
　　系統(tǒng)監(jiān)控程序的主要功能是實現(xiàn)當航行燈的控制開關閉合時，對應的航行燈及其在控制板上的指示燈點亮；而當電源或某一盞燈線路發(fā)生故障時，控制板上對應的指示燈以1Hz的頻率閃爍，同時蜂嗚器發(fā)聲以示報警；故障消失，報警解除。同時程序中還兼顧了試驗按鈕對于控制板各元件的的測試功能。
　　
　　程序設計采用模塊化結構，在西門子STEP7-Micro/Win集成環(huán)境下開發(fā)。主要包括：系統(tǒng)監(jiān)控主程序、航行燈及電源監(jiān)控子程序、蜂鳴器報警控制子程序、通信子程序等。　　　　
　　由于各燈的監(jiān)控程序很相似，僅以前錨燈的監(jiān)控為例，設計出系統(tǒng)的主程序及部分監(jiān)控子程序，如圖3、圖4、圖5所示。　　
　　4、結束語
　　
　　采用電流繼電器進行線路運行狀態(tài)的檢測，使得航行燈的監(jiān)視與控制更為準確、可靠、操作方便；以S7-200PLC作為系統(tǒng)的控制核心，zui大限度保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。目前該系統(tǒng)已在多艘船上得到實際應用，并通過了多家船級社的船檢。