船舶在航行中因風(fēng)浪等外力作用產(chǎn)生橫搖、縱搖，危及穩(wěn)定與舒適。減搖鰭作為常見裝置，通過主動(dòng)控制鰭片產(chǎn)生反向力矩以抑制橫搖。
傳統(tǒng)減搖鰭控制系統(tǒng)依賴模擬電路或?qū)Ｓ每刂破鳎嬖谙到y(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)困難、擴(kuò)展性差等固有缺點(diǎn)。隨著技術(shù)發(fā)展，可編程邏輯控制器（PLC）憑借其高可靠性、編程靈活性及易于擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，已成為該領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的新型解決方案。
01基于PLC的減搖鰭控制系統(tǒng)組成
傳感器
用于采集船舶橫搖角、橫搖角速度、航速等信號(hào)，包括陀螺儀、加速度計(jì)、速度傳感器等。
PLC控制器
系統(tǒng)的核心控制單元，負(fù)責(zé)接收傳感器信號(hào)并根據(jù)預(yù)設(shè)的控制算法計(jì)算出減搖鰭的動(dòng)作指令。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)
根據(jù)PLC輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)減搖鰭運(yùn)動(dòng)，包括液壓系統(tǒng)、電機(jī)等。
人機(jī)界面（HMI）
用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)、進(jìn)行故障診斷等。
02基于PLC的減搖鰭控制系統(tǒng)工作流程
數(shù)據(jù)采集
傳感器實(shí)時(shí)采集船體橫搖角、橫搖角速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并傳輸至PLC控制器。
數(shù)據(jù)處理
PLC對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算當(dāng)前橫搖狀態(tài)，并與設(shè)定目標(biāo)比較，生成誤差信號(hào)。
控制計(jì)算
PLC根據(jù)預(yù)設(shè)控制算法（如PID），計(jì)算出減搖鰭所需的動(dòng)作指令（如偏轉(zhuǎn)角度和速度）。
執(zhí)行控制
執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收PLC指令，驅(qū)動(dòng)減搖鰭片進(jìn)行相應(yīng)偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生抵消橫搖的反向穩(wěn)定力矩。
控制系統(tǒng)方案介紹（中國船舶某船）
A核心配置
該系統(tǒng)采用傲拓NJ400系列PLC。
B系統(tǒng)架構(gòu)
采用雙機(jī)架冗余架構(gòu)，主備兩個(gè)PLC機(jī)架分別放置于兩個(gè)控制柜中。
兩個(gè)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程I/O機(jī)架分別控制左、右舷減搖鰭，并與主備CPU機(jī)架共同組成以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)。
C基本工作原理
系統(tǒng)通過模擬量輸入模塊采集橫搖角傳感器（陀螺儀/傾角儀）的信號(hào)（橫搖角度、角速度），經(jīng)PLC內(nèi)部控制算法運(yùn)算后，輸出指令驅(qū)動(dòng)液壓油缸動(dòng)作，推動(dòng)減搖鰭轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，并將所有狀態(tài)信息上報(bào)至中央監(jiān)控系統(tǒng)。
D方案主要特點(diǎn)
CPU性能：CPU401-0511采用國產(chǎn)處理器。
CPU冗余：雙機(jī)架冗余。
網(wǎng)絡(luò)冗余：集成雙網(wǎng)口，10/100M自適應(yīng)。
總線冗余：以太網(wǎng)主站和從站形成環(huán)網(wǎng)；支持By-pass功能。
該系統(tǒng)的成功應(yīng)用顯著提升船舶在惡劣海況下的穩(wěn)定性與舒適度，減搖性能達(dá)領(lǐng)先水平。隨著人工智能與自適應(yīng)算法的深度融合，傲拓PLC將持續(xù)進(jìn)化——更智慧的預(yù)測(cè)控制、更低的能耗表現(xiàn)、更廣泛的船舶適配能力，為智能船舶和海洋裝備控制系統(tǒng)提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)底座！
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