【摘要】：隨著船舶不斷地向大型化與智能化的方向發(fā)展及電力推進(jìn)等新技術(shù)在船舶上的應(yīng)用,船舶用電設(shè)備越來(lái)越多,功率越來(lái)越大,船舶電力系統(tǒng)也變得越來(lái)越復(fù)雜。因此,對(duì)現(xiàn)代船舶電站管理系統(tǒng)提出了更高的要求,其監(jiān)控和管理作用也就變得越來(lái)越重要了。高質(zhì)量的船舶電站管理系統(tǒng)可以有效保證船舶電網(wǎng)工作的連續(xù)性和可靠性,其性能的好壞也將直接影響船舶航行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。本研究在對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有船舶自動(dòng)電站控制裝置進(jìn)行研究和分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一套船舶電站管理系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的船舶電站管理系統(tǒng)以S7-200PLC為核心控制器實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)控制功能,上位機(jī)采用工業(yè)PC機(jī),并利用WinCC組態(tài)軟件進(jìn)行界面設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶電站系統(tǒng)參數(shù)、狀態(tài)和報(bào)警信息的顯示以及遠(yuǎn)程操控,上位機(jī)與控制器之間采用PROFIBUS-DP通訊。本文詳細(xì)闡述了船舶電站管理系統(tǒng)的工作原理及電力優(yōu)化策略的選擇,然后詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件選型,設(shè)計(jì)了各個(gè)功能的流程圖,利用西門(mén)子STEP 7 MicroWIN V4.0進(jìn)行PLC程序編寫(xiě),實(shí)現(xiàn)了船舶電站管理系統(tǒng)的主要功能。本文還對(duì)上位機(jī)與S7-200PLC之間的PROFIBUS-DP通訊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。在完成硬件連接及軟件設(shè)計(jì)后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試和試驗(yàn),以確認(rèn)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟停、自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)、自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載、重載詢(xún)問(wèn)、發(fā)電機(jī)組保護(hù)等功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的船舶電站管理系統(tǒng)能夠在實(shí)驗(yàn)室條件下穩(wěn)定運(yùn)行且實(shí)現(xiàn)了所設(shè)計(jì)的預(yù)定功能。
[Abstract]:With the continuous development of large and intelligent ships and the application of new technologies such as electric propulsion in ships, more and more electrical equipment and power are used in ships, and the power system of ships becomes more and more complex. Therefore, the modern ship power station management system has put forward higher requirements, its monitoring and management role has become more and more important. The high quality ship power station management system can effectively guarantee the continuity and reliability of ship power network, and its performance will directly affect the safety and economy of ship navigation. Based on the research and analysis of the existing marine automatic power station control devices at home and abroad, a set of ship power station management system is designed and developed in combination with the actual conditions of the laboratory. The management system of ship power station designed in this paper uses S7-200PLC as the core controller to realize the control function of the system. The upper computer adopts industrial PC, and the interface is designed by using WinCC configuration software to realize the parameters of ship power station system. Display and remote control of state and alarm information, PROFIBUS-DP communication between host computer and controller. In this paper, the working principle of ship power station management system and the choice of power optimization strategy are described in detail. Then, the hardware selection of the system is introduced in detail, the flow chart of each function is designed, and the PLC program is compiled by Siemens STEP 7 MicroWIN V4.0. The main function of ship power station management system is realized. The realization process of PROFIBUS-DP communication between host computer and S7-200PLC is also explained in this paper. After completing the hardware connection and software design, the system is debugged and tested to confirm that the system can realize the functions of automatic start and stop of generator set, automatic quasi-synchronous parallel operation, automatic frequency modulation and load adjustment, heavy load inquiry, generator set protection and so on. The experimental results show that the ship power station management system designed in this paper can operate stably in the laboratory and realize the designed function.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U665.12

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