【摘要】本文介绍了我船减摇鳍现有控制系统的结构和原理PLC技术是将计算机技术、通信技术和自动控制技术结合在一起的自动控制设备，具有可靠性高、体积小、功耗低、抗干扰能力强、易于维修等众多优点。
【关键词】减摇鳍 PLC 数字液压阀
一、减摇鳍装置的工作原理
减摇鳍装置是一种最常用的主动式横摇减摇装置，一般分为固定式和收放式两种，我船采用的是固定式。它可以分为三部分：机械部分、驱动部分和控制部分。当船舶在风浪中产生横摇时，控制系统通过角速度陀螺仪采得舰船的横摇信息，通过一系列的运算处理后得到鳍角控制信号，经放大后送到液压系统，液压系统根据鳍角控制信号驱动鳍按指定动作运行。船体两边的鳍在液压驱动力的和水动力的共同作用下，产生稳定力矩来平衡波浪对船舶产生的稳定力矩，以达到减摇的作用。该稳定力矩和波浪的扰动力矩大小尽量相同，方向却正好相反，称之为平衡力矩。减摇鳍装置工作原理框图如图所示。
减摇的效果取决的因素很多，其中控制系统的性能优劣是其关键因素之一。
二、现有控制系统的结构
我船现有控制系统按其功能分为强电控制系统和弱电控制系统。其中弱电控制系统是控制减摇的关键部分让，包括有稳压电源、综合器、PID、放大器、陀螺仪、及鳍角反馈等，当舰船在风浪中产生横摇时，弱电控制系统通过角速度陀螺仪采得舰船横摇的信息，通过一系列的运算处理后得到鳍角控制信号，经放大后送到电液伺服阀，电液伺服阀根据输出信号的大小和极性调节液压油的流量和流向，使液压缸的活塞速度和运动方向发生变化，带动鳍机械组合体上的摇臂动作，是鳍转动到一定角度产生相应的平衡力矩，进而达到减摇效果。
三、PLC控制系统的结构
我船现有的控制系统是通过多块模拟电路板来实现的，这样的控制系统不仅十分复杂、而且体积大、可靠性不高。随着计算机技术的飞速发展，在继电器控制和计算机控制基础上开发的PLC控制装置可以很好的解决这些问题。以PLC为核心的一套输入输出系统，可以完全取代原系统中的控制部分，原有系统中各电源、插件板也将由PLC各模块代替，其功能结构如图所示。
PLC通过A＼D模块得到陀螺仪输出的横摇信号，经过运算处理后，得到鳍角控制信号，经放大后送到液压系统。于此同时，PLC还不断采集系统的起停信号、两鳍当前位置信息、油温、油位、电磁阀工作状态以及其他故障信息等。PLC可以根据这些信息，通过软件控制实现在工作异常时报警、自动归零停机或直接停机等应急措施。
随着数字液压技术的日益成熟，它在实际工程中的应用也越来越广。我们可以采用数字阀取代原有的伺服阀，信号从控制系统到液压系统不再需要进行D＼A变换，PLC输出的脉冲信号可以直接作为数字液压系统的驱动信号。这样减摇PLC控制系统和数字控制系统就有机的结合起来，使得整个控制系统变得更加简单、可靠，控制各家精确灵活，并且方便维修与保养。整个系统结构如图所示。
四、结束语
以PLC为核心的减摇鳍控制系统、担负信号采集、运算处理和控制输出等一系列的任务，使原有的控制系统得到很大的简化。特别是将PLC控制系统与以数字阀为核心的数字液压技术集合起来使用后，不仅使整个系统结构得到简化，控制更加精确，而且大大提高了系统的可靠信和灵敏度。
参考文献：
[1]中华人民共和国港务监督局.船舶电器及控制培训教程（上册）[M].机械工业出版社， 1991.
[2]李麟.舰船电力系统及自动化[M].海军工程大学出版社，2003.
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