基于PLC的船舶中压电站模拟器研发

发布时间：2017-10-05 12:37

  本文关键词：基于PLC的船舶中压电站模拟器研发

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【摘要】：船舶电站仿真器是船员训练中心和航海类院校培养现代船舶机电设备管理人员的有效设备。STCW78/10公约马尼拉修正案新增了海船电子员和电子技工发证的强制性最低要求，并把船舶中压电站系统定为强制性培训内容。传统的低压船舶电站模拟器仿真对象是船舶低压电力系统，用在培养船舶电子员上，难以满足教育与培训的需要。因此，研发适应现代船舶发展的中压电站模拟器，对于培养高素质船舶电子员具有重要意义。 本文以船舶中压电站作为研究对象，分析了中压电站系统的组成和特点，以超大型集装箱船为母型船，通过设计相应的技术方案，建立了其中压电站系统的仿真模型。论文的核心内容是对海为PLC控制系统的控制程序设计，以海为PLC的编程软件HaiwellHappy为主要开发工具，设计PLC梯形图程序，，实现对中压电站功能的仿真，以人机界面软件Haiwellview为辅助开发工具，设计触摸屏上的人机界面，实现对中压电站系统的监控功能，并选用紫金桥组态软件为上位机开发软件，设计软件系统，实现电站系统的故障设置和虚拟操作。 模拟电站系统利用PLC控制技术与网络通讯技术、组态技术和数据库技术等相结合的技术路线，硬件上采用模块式的PLC控制系统，软件上采用组态技术和虚拟现实技术，完成了对船舶中压电站系统的仿真。整个系统的硬件配置灵活、易于维护，可靠性高，功能完善，技术先进，符合STCW78/10公约马尼拉修正案对船舶电子员的培训要求。
【关键词】：船舶电站模拟器 中压电力系统 中压电站 可编程控制器 组态软件
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U665.1;U676.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外发展的现状10-11
• 1.3 课题的主要研究内容11-12
• 第2章 船舶中压电站概述12-23
• 2.1 中压电力系统的组成12-14
• 2.2 中压电力系统的接地14-18
• 2.2.1 中性点接地方式14-16
• 2.2.2 船舶中压电力系统的接地选择16-18
• 2.3 中压电力系统的特点18-23
• 2.3.1 中压配电盘18-19
• 2.3.2 变流机组19
• 2.3.3 中压保护19-20
• 2.3.4 中压电缆20-21
• 2.3.5 隔离开关和接地开关21-23
• 第3章 中压模拟电站的硬件设计23-31
• 3.1 中压模拟电站系统架构23
• 3.2 配电盘台界面设计23-25
• 3.3 断路器的选择25-27
• 3.4 PLC 控制系统的选配27-30
• 3.4.1 CPU 模块28-29
• 3.4.2 开关量输入模块29
• 3.4.3 开关量输出模块29
• 3.4.4 模拟量 I/O 模块29-30
• 3.5 控制系统的安装30-31
• 第4章 中压模拟电站的软件设计31-51
• 4.1 开发软件介绍31-33
• 4.1.1 编程软件31-32
• 4.1.2 人机界面软件32-33
• 4.2 开发环境的创建33-40
• 4.2.1 组态 PLC33-34
• 4.2.2 模拟量信号处理34-35
• 4.2.3 I/0 地址设定35-37
• 4.2.4 通讯程序设计37
• 4.2.5 子程序设计37-40
• 4.3 中压电站系统主程序设计40-49
• 4.3.1 并车程序设计41-44
• 4.3.2 五防操作程序设计44-45
• 4.3.3 大功率负载投入程序设计45-46
• 4.3.4 电网负荷管理程序设计46-47
• 4.3.5 安全保护程序设计47-49
• 4.4 监控系统设计49-51
• 第5章 基于组态软件的上位机系统设计51-60
• 5.1 组态软件介绍51-52
• 5.2 I/O 设备的组态52-55
• 5.2.1 OPC 通讯介绍52-53
• 5.2.2 OPC 通讯组态53-55
• 5.3 数据库的建立55-56
• 5.4 辅助配电板设计56-57
• 5.5 故障设置系统设计57-58
• 5.6 副机备车系统设计58-60
• 第6章 结论与展望60-62
• 6.1 结论60
• 6.2 展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-65
• 在学期间发表的学术论文65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴晶;叶翠安;卢晓春;;OPC技术在船舶机舱测控系统中的应用研究[J];船电技术;2010年07期

2 蒋晓峰;施伟锋;刘以建;桂如裕;杨锦滨;;基于触摸屏和PLC的船舶电站监控系统设计[J];电力自动化设备;2011年01期

3 白明;;船舶中压变频器的拓扑结构及其谐波抑制技术[J];广州航海高等专科学校学报;2013年01期

4 靳攀峰;毕大强;孟遂民;;船舶中压直流系统接地保护研究[J];船电技术;2013年05期

5 吴庚申;船舶中压电力系统简介[J];航海技术;2003年04期

6 段尊雷;;STCW公约马尼拉修正案下电子员履约对策分析[J];航海技术;2011年06期

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本文编号：976850