船舶電站是智能化船舶的一個關(guān)鍵研究領(lǐng)域,是自動化機(jī)艙的重要組成部分。它工作運行的狀態(tài)對提高船舶航行的安全和可靠性、降低船舶的運營成本、保證船員的安全都具有重要意義。本文以橫向課題陸地自動化機(jī)艙為基礎(chǔ),根據(jù)船舶低壓實訓(xùn)電站系統(tǒng)的工作原理,結(jié)合實際應(yīng)用需求對自動化電站進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃、實物電站設(shè)計、硬件選型、下位機(jī)軟件設(shè)計和上位機(jī)軟件設(shè)計。船舶低壓實訓(xùn)電站系統(tǒng)的設(shè)計綜合利用PLC、OPC、WPF和數(shù)據(jù)庫等技術(shù),該系統(tǒng)成功研發(fā)并應(yīng)用在自動化機(jī)艙中。本文詳細(xì)分析了船舶低壓實訓(xùn)電站系統(tǒng)的研發(fā)過程,主要工作有系統(tǒng)總體規(guī)劃、配電裝置設(shè)計、電力網(wǎng)設(shè)計、實物電站保護(hù)設(shè)計等,參照編制的測點明細(xì)表中監(jiān)控點對PLC硬件模塊和PPU進(jìn)行選型,通過MODBUS通信協(xié)議實現(xiàn)PLC與PPU的通信設(shè)計。然后,根據(jù)系統(tǒng)下位機(jī)軟件的需求,建立邏輯模型,根據(jù)程序模塊化思想對軟件進(jìn)行概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計,以流程圖的方式分析軟件的功能。根據(jù)船舶低壓實訓(xùn)電站系統(tǒng)監(jiān)控顯示的實際需求,使用軟件Corel Draw X7對界面底圖進(jìn)行設(shè)計,采用WPF技術(shù)進(jìn)行交互設(shè)計,最后應(yīng)用C#語言編寫控制程序。利用OPC通訊技術(shù),通過以太網(wǎng)通信協(xié)議實現(xiàn)PLC與上位機(jī)軟件的通信。該系統(tǒng)的研發(fā)符合中國船級社的相關(guān)技術(shù)要求,成功將設(shè)計成果應(yīng)用到陸地自動化機(jī)艙,測試及運行結(jié)果顯示系統(tǒng)運行穩(wěn)定、界面人機(jī)交互友好,達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計的預(yù)定目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U665.12
【部分圖文】：

??現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。發(fā)電機(jī)控制箱如圖３．２所示。??■?ｉｐｗｗｗ｜？ｌｉ｜ｌ?ｆ??｝＾＊?？＊？?？？＊??＃?３？＊？Ｅ?順：Ｓ做》？＊?ＪＭＭｔ，》？?＊ｍ－私＇＇＊?繫無端??％也．魯禮．籲淨(jìng)?：？ｊ??■ｍ?＿，?Ｉ??ｐＢ｜?＜ｒ?ｉ?ｍｍ??１４??ｍ?／?…ｖ－??ｍ／ｍ?ｍｍ??錢－■＇??圖３．２發(fā)電機(jī)控制箱??Ｆｉｇ．?３．２?Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｏｘ??３．３系統(tǒng)配電裝置設(shè)計??配電裝置是船舶電力系統(tǒng)的中樞，能夠?qū)ο到y(tǒng)電能進(jìn)行集中控制，同時具有??對電源裝置、負(fù)載等設(shè)備進(jìn)行檢測、防護(hù)和控制等功能。系統(tǒng)配電裝置設(shè)計由結(jié)??構(gòu)設(shè)計、電氣設(shè)計、元件選型、主配電板布局和主配電板原理設(shè)計五部分組成。??３．３．１結(jié)構(gòu)設(shè)計??配電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到配電裝置檢修的方便性、設(shè)備的使用壽??命和操作的安全性。根據(jù)船級社對船舶電站的有關(guān)規(guī)定，本文主要從防護(hù)等級和??安裝方式兩個方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。??根據(jù)配電裝置安放位置不同，應(yīng)選擇不同的外殼防護(hù)形式，船級社對此有嚴(yán)??格的要求。安裝在機(jī)爐艙等易受潮和機(jī)械損傷的場所，其防護(hù)等級必須大于??ＩＰ４４，若是在露天甲板等海水腐蝕嚴(yán)重、氣候條件惡劣的場所安裝配電裝置，其??防護(hù)等級應(yīng)不低于ＩＰ５５。本項目中的自動化機(jī)艙環(huán)境中

本文設(shè)計的控制電源電路的主要作用是給各個控制電路提供測量所需的電流??電壓信號以及工作電源。威海職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化機(jī)艙中的發(fā)電機(jī)控制屏中控制??電源電路設(shè)如圖３．４。??２４??

??圖３．３主配電盤??Ｆｉｇ．?３．３?Ｍａｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｂｏａｒｄ??３．３．４主配電板原理設(shè)計??船舶自動化電站中主配電板擁有很多控制功能，其功能主要依賴于各種復(fù)雜??的控制電路。在本文設(shè)計主配電板中主要有以下幾類控制電路：發(fā)電機(jī)組控制屏??電路、重載詢問控制電路、岸電控制電路、負(fù)載／組合啟動屏電路和發(fā)電機(jī)組同步??控制電路等。本文篇幅有限，僅以發(fā)電機(jī)控制屏電路進(jìn)行詳細(xì)分析，其他部分控??制電路圖參見附錄Ｃ。??發(fā)電機(jī)組控制屏電路主要由以下幾部分組成：發(fā)電機(jī)組啟停電路、斷路器控??制電路、儀表測量及檢測電路、電站管理電路、控制電源電路、輔助繼電器電??路、發(fā)電機(jī)調(diào)速及調(diào)壓電路等。在本節(jié)中僅以控制電源電路進(jìn)行分析。??本文設(shè)計的控制電源電路的主要作用是給各個控制電路提供測量所需的電流??電壓信號以及工作電源。威海職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化機(jī)艙中的發(fā)電機(jī)控制屏中控制??電源電路設(shè)如圖３．４。??２４??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2840974