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《船舶主機(jī)遙控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江人學(xué)碩+學(xué)位論文船舶主機(jī)遙控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)摘要近年來,中國造船業(yè)處于快速成長階段,但設(shè)計(jì)能力落后、配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后、大量電子設(shè)備和核心裝備依賴進(jìn)口,一直是制約行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。主機(jī)遙控系統(tǒng)是船舶自動(dòng)化系統(tǒng)的核心,而國內(nèi)船舶主機(jī)控制系統(tǒng)大部分以模擬量組合單元儀表為主,這類控制系統(tǒng)所需要的儀表控制器件數(shù)量多,大部分采用手動(dòng)操作,數(shù)據(jù)顯示精度低且控制困難,還有很多控制系統(tǒng)采用氣動(dòng)控制方式,因此無法實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的故障監(jiān)測診斷。針對(duì)國內(nèi)主機(jī)遙控系統(tǒng)的現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)了一套數(shù)字化船舶主機(jī)遙控系統(tǒng),提出了遙控系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。該方案采用
2、網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù),將控制系統(tǒng)分為現(xiàn)場級(jí)、集控室級(jí)和駕駛室級(jí)三層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶主機(jī)的本地控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控,解決了以往的控制系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控的弊端。三層控制網(wǎng)絡(luò)之間利用冗余以太網(wǎng)進(jìn)行通信,保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性和實(shí)時(shí)性。專門設(shè)計(jì)了一套獨(dú)立的安全保護(hù)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)在主機(jī)遙控系統(tǒng)遇到故障無法j下常運(yùn)行的時(shí)候利用該安全保護(hù)系統(tǒng)完成對(duì)主機(jī)的緊急控制。該主機(jī)遙控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想,分別設(shè)計(jì)了動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊和監(jiān)測傳輸模塊,其中動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊主要完成柴油機(jī)轉(zhuǎn)速采樣、轉(zhuǎn)速誤差及調(diào)速運(yùn)算,齒輪箱輸出控制,PWM輸出,對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行阻抗變換
3、以及柴油機(jī)超速保護(hù)等功能。監(jiān)測傳輸模塊主要完成控制系統(tǒng)工作模式采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測與記錄柴油機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),繪制重要參數(shù)實(shí)時(shí)曲線,故障信息顯示功能的實(shí)現(xiàn)。模塊之間通過雙端口RAM實(shí)現(xiàn)內(nèi)部信息的交換。本文還設(shè)計(jì)了多種參數(shù)數(shù)據(jù)庫,可以滿足多種型號(hào)主機(jī)的控制需求,增加了控制系統(tǒng)的通用性。最后,本文選用塑料封裝作為控制器的抗腐蝕涂層,并且提出了包括電路方面,結(jié)構(gòu)方面的抗電磁干擾的措施。本文設(shè)計(jì)的主機(jī)遙控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)船舶主機(jī)的數(shù)字化監(jiān)控功能,達(dá)到了海上環(huán)境以及機(jī)艙現(xiàn)場對(duì)控制系統(tǒng)防腐蝕、抗電磁干擾能力的特殊要求。解決了當(dāng)前主機(jī)遙控系統(tǒng)大部分以
4、模擬量組合單元儀表為主帶來的弊端。關(guān)鍵詞:主機(jī)遙控動(dòng)力控制監(jiān)測傳輸冗余以太網(wǎng)模塊化浙江人學(xué)碩十學(xué)位論文船舶主機(jī)遙控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)AbstractInrecentyears,shipbuildingindustryhasbeenincreasingrabidlyinChina,butmostoftheelectronicalfacilityandhardcoreequipmentsdependonimportation.Controlsystemofmarinemainengineisthekernelofship-automat
5、ionsystem,butmostofthedomesticcontrolsystemofmarinemainengineismadeupofanaloginstrumentswhicharemanuallymanipulatedandhaveshortprecision.Inordertosolvethisproblem,thispaperbringforwardthedesignideaaboutremotecontrolsystemofmarinemainengine.Thiscontrolsystemincludesdev
6、icelevel,centralcontrolroomandbridgelevel.Thethreelevelsrespectivelyrealizedlocalcontrolandremotecontr01.Ethernetisusedtorealizethecommunicationbetweenthem.Thisremotecontrolsystemfordieselenginewasdesignedwithmodularizedidea,poweractuatedmoduleandmonitoringmodulearede
7、signedrespectively.Poweractuatedmodulefulfillsrotationalspeedsampling,gearboxoutputcontrol,PWMoutput,signalimpedanceconversion,andoverspeedprotectionetc.Monitoringmodulefulfillsworkpatternsampling,realtimemonitoring,eutveplotting,failuremessagedisplayingetc.DPRAMWasus
8、edtorealizethecommunicationbetweenthetwomodules.Inordertoboostthecommonalityofthiscontrolsystem,thispaperdesignedmultiplepar