船舶低压实训电站系统的设计与研究

发布时间：2020-10-14 17:39

　　 船舶电站是智能化船舶的一个关键研究领域,是自动化机舱的重要组成部分。它工作运行的状态对提高船舶航行的安全和可靠性、降低船舶的运营成本、保证船员的安全都具有重要意义。本文以横向课题陆地自动化机舱为基础,根据船舶低压实训电站系统的工作原理,结合实际应用需求对自动化电站进行系统规划、实物电站设计、硬件选型、下位机软件设计和上位机软件设计。船舶低压实训电站系统的设计综合利用PLC、OPC、WPF和数据库等技术,该系统成功研发并应用在自动化机舱中。本文详细分析了船舶低压实训电站系统的研发过程,主要工作有系统总体规划、配电装置设计、电力网设计、实物电站保护设计等,参照编制的测点明细表中监控点对PLC硬件模块和PPU进行选型,通过MODBUS通信协议实现PLC与PPU的通信设计。然后,根据系统下位机软件的需求,建立逻辑模型,根据程序模块化思想对软件进行概要设计和详细设计,以流程图的方式分析软件的功能。根据船舶低压实训电站系统监控显示的实际需求,使用软件Corel Draw X7对界面底图进行设计,采用WPF技术进行交互设计,最后应用C#语言编写控制程序。利用OPC通讯技术,通过以太网通信协议实现PLC与上位机软件的通信。该系统的研发符合中国船级社的相关技术要求,成功将设计成果应用到陆地自动化机舱,测试及运行结果显示系统运行稳定、界面人机交互友好,达到了系统设计的预定目标。
【学位单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U665.12
【部分图文】：

??现数据通信。发电机控制箱如图３．２所示。??■?ｉｐｗｗｗ｜？ｌｉ｜ｌ?ｆ??｝＾＊?？＊？?？？＊??＃?３？＊？Ｅ?順：Ｓ做》？＊?ＪＭＭｔ，》？?＊ｍ－私＇＇＊?繫無端??％也．鲁禮．籲淨?：？ｊ??■ｍ?＿，?Ｉ??ｐＢ｜?＜ｒ?ｉ?ｍｍ??１４??ｍ?／?…ｖ－??ｍ／ｍ?ｍｍ??錢－■＇??图３．２发电机控制箱??Ｆｉｇ．?３．２?Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｏｘ??３．３系统配电装置设计??配电装置是船舶电力系统的中枢，能够对系统电能进行集中控制，同时具有??对电源装置、负载等设备进行检测、防护和控制等功能。系统配电装置设计由结??构设计、电气设计、元件选型、主配电板布局和主配电板原理设计五部分组成。??３．３．１结构设计??配电装置结构设计的优劣直接影响到配电装置检修的方便性、设备的使用寿??命和操作的安全性。根据船级社对船舶电站的有关规定，本文主要从防护等级和??安装方式两个方面进行结构设计。??根据配电装置安放位置不同，应选择不同的外壳防护形式，船级社对此有严??格的要求。安装在机炉舱等易受潮和机械损伤的场所，其防护等级必须大于??ＩＰ４４，若是在露天甲板等海水腐蚀严重、气候条件恶劣的场所安装配电装置，其??防护等级应不低于ＩＰ５５。本项目中的自动化机舱环境中

本文设计的控制电源电路的主要作用是给各个控制电路提供测量所需的电流??电压信号以及工作电源。威海职业技术学院自动化机舱中的发电机控制屏中控制??电源电路设如图３．４。??２４??

??图３．３主配电盘??Ｆｉｇ．?３．３?Ｍａｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｂｏａｒｄ??３．３．４主配电板原理设计??船舶自动化电站中主配电板拥有很多控制功能，其功能主要依赖于各种复杂??的控制电路。在本文设计主配电板中主要有以下几类控制电路：发电机组控制屏??电路、重载询问控制电路、岸电控制电路、负载／组合启动屏电路和发电机组同步??控制电路等。本文篇幅有限，仅以发电机控制屏电路进行详细分析，其他部分控??制电路图参见附录Ｃ。??发电机组控制屏电路主要由以下几部分组成：发电机组启停电路、断路器控??制电路、仪表测量及检测电路、电站管理电路、控制电源电路、辅助继电器电??路、发电机调速及调压电路等。在本节中仅以控制电源电路进行分析。??本文设计的控制电源电路的主要作用是给各个控制电路提供测量所需的电流??电压信号以及工作电源。威海职业技术学院自动化机舱中的发电机控制屏中控制??电源电路设如图３．４。??２４??
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本文编号：2840974