某船舶电站监控程序设计存在的问题与改进措施

覃登罗 樊斌 闫鹤翔

摘    要：本文分析了某船舶电站监控程序存在的数据采集不同步、不可控以及过载保护不可靠等设计缺陷，通过调整数据采集顺序，采用时钟事件触发方式代替时钟上升沿触发方式对程序进行改进，消除了这些缺陷。

关键词：船舶电站; 监控程序; 缺陷; 改进

中图分类号：TM769                                 文献标识码：A

Abstract： This paper analyses the principle and damage of the design defects of a ship power station monitoring program， such as unsynchronized data acquisition， uncontrollable data acquisition and unreliable overload protection， improves the program by adjusting the sequence of data acquisition and using clock event trigger mode instead of clock rising edge trigger mode， to eliminate these defects and explain the abnormal phenomenon and the reason of a generator fault.

Key words： Ship Power Station; Monitoring program; Defects; Improvement

1     前言

某船舶电站由两台额定功率为PN的发电机组成，通过电力监控系统实施远程监控，如图1所示。在正常情况下两机并联工作时，电力监控系统显示的两机功率值会有所波动，但由于波动不大未引起注意。某次由兩台发电机并联供电电网负载总功率约0.8 PN ，当接入本船最大负载（功率为0.6 PN）时，2号、1号发电机主开关先后自动断开，且1号发电机发生严重故障保护停机（原动机与减速器之间的弹性轴断裂），电力监控系统触摸屏上短时间同时显示两台发电机功率大于1.25，超出了发电机的过载能力[1]。经过仔细检查与分析，发现监控系统PLC控制程序存在比较严重的设计缺陷，并提出了改进措施，排除了未知负载接入、短路、逆功以及电路故障的可能性[2]。

2     电力监控系统监控原理

电力监控系统通过PLC对发电机有功功率进行监控，监控程序伪代码如下：

（1）读取时基为10 ms的时钟状态;

（2）如果时钟状态从0变为1，则捕捉到时钟上升沿，计数tik增加1;

（3）如果tik>15，则tik=0;

（4）如果tik=5，则采集2号发电机功率P2;

（5）如果tik=10，则采集1号发电机功率P1;

（6）如果tik=15，则采集岸电功率PB;

（7）如果P1>1、10持续8 s，则卸掉1号发电机次要负载，并发出……