船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)及其保護(hù)單元的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 15:12
“一帶一路”建設(shè)加強(qiáng)了我國(guó)與沿線國(guó)家和地區(qū)的貿(mào)易,對(duì)外貿(mào)易增加又帶動(dòng)現(xiàn)代船舶行業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)代船舶發(fā)展趨向大型化,設(shè)備趨向智能化。船舶用電設(shè)備種類和數(shù)量都在增加,對(duì)船舶電能的生產(chǎn)、分配和消耗提出了新的難題。為此,需對(duì)船舶電站進(jìn)行自動(dòng)化控制,對(duì)負(fù)荷有效管理,保證船舶供電連續(xù)性。同時(shí)還要保證供電可靠性,系統(tǒng)的保護(hù)單元不可缺少,這樣有利于用電設(shè)備的正常運(yùn)行,提高工作效率。本文介紹了船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)及其保護(hù)單元的主要功能與原理,依托大連海事大學(xué)船舶電站物理仿真平臺(tái),對(duì)船舶電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行總體硬件設(shè)計(jì),并對(duì)各個(gè)部分硬件具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述,例如電流、電壓和頻率采集電路設(shè)計(jì)。數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor,DSP)將采集到的電壓、電流通過RS485總線傳輸給可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),作為PLC邏輯判斷依據(jù)。PLC作為核心控制器,對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行綜合分析和判斷,實(shí)現(xiàn)船舶電站自動(dòng)化功能,包括船舶發(fā)電機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)、準(zhǔn)同步并車、自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載、輕載解列、重載詢問、次要負(fù)荷分級(jí)卸載等;同時(shí)也為船舶發(fā)電機(jī)提供了過載、...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.5?PMS總體結(jié)構(gòu)框圖??Fig.?2.5?Schematic?diagram?of?PMS??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶電站PID控制器研究[J]. 季鵬,劉維亭,張懿,魏海峰,周嘯偉. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2020(02)
[2]大型豪華郵輪設(shè)計(jì)研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)探析[J]. 吳衛(wèi)國(guó),潘長(zhǎng)學(xué). 船舶工程. 2020(01)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶電站頻載模糊控制方法研究[J]. 胡建軍. 艦船科學(xué)技術(shù). 2020(02)
[4]船舶電氣系統(tǒng)保護(hù)單元可靠性預(yù)計(jì)的修正方法[J]. 吳志良,李能,姚玉斌,王丹. 中國(guó)航海. 2019(04)
[5]淺談高技術(shù)海工船舶電站管理系統(tǒng)[J]. 蔡望林,孫新林,張佳樂. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2019(09)
[6]船海工程機(jī)電設(shè)備智能化新模式[J]. 湯敏,曾力,李沨,萬松,李長(zhǎng)松. 船舶工程. 2019(S1)
[7]基于綜合平臺(tái)管理系統(tǒng)技術(shù)的電站監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 蔡道萌,楊杰,楊森,蘇一丹,付永領(lǐng),劉玉明. 船舶工程. 2019(S2)
[8]船舶電力系統(tǒng)發(fā)展歷程與展望[J]. 胡海斌,高海波,林治國(guó),廖林豪,陳亞杰. 船舶工程. 2019(S2)
[9]新能源船舶并網(wǎng)逆變器電網(wǎng)支撐協(xié)調(diào)控制[J]. 楊榮峰,于雁南,俞萬能,王國(guó)玲,吳德烽. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(10)
[10]基于Hamilton理論的船舶柴油發(fā)電機(jī)組控制策略[J]. 梁浩哲,韓冰,張丹瑞. 中國(guó)航海. 2019(01)
碩士論文
[1]VLCC船舶電站研究與設(shè)計(jì)[D]. 崔穎.大連海事大學(xué) 2018
[2]基于多總線冗余機(jī)制的船舶功率管理系統(tǒng)的研究[D]. 王森.東南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3546610
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.5?PMS總體結(jié)構(gòu)框圖??Fig.?2.5?Schematic?diagram?of?PMS??
?…r* ̄v....?r*"?。骸颍ⅲ觯?r" ̄v....??丨??->?*???i?義?i?i?■?|j?i?■?■?■?>?i?i?■?jj?i?i?i?i?i?i?i?i?j?i?i?i?i?i?i?i?i?|j?i?i?i?■?i?i?i?i??[:益??F?....?i?.?...?i?....?I?.?hO.OjJS?n^i'xiolllo?/11.8V?50.0012kHz]?I?....:??111?頻率?^3.39kHz?jl?8:23:29?I??圖3.8編碼器輸出波形圖??Fig.?3.8?Encoder?output?waveform??3.4?PLC與DSP通信設(shè)計(jì)??3.4.1?.?Modbus協(xié)議介紹??DSP作為電力參數(shù)采集模塊的核心,需要將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)傳送給PLC,本設(shè)計(jì)??PLC與DSP通信傳輸協(xié)議采用的是Modbus協(xié)議。Modbus通信協(xié)議是施耐德公司1979??年專為PLC通信設(shè)計(jì)。因其無版權(quán)要求、開放性強(qiáng)、方便實(shí)施等特點(diǎn),還可以在各種介??質(zhì)上傳送,例如雙絞線、光纖、無線等.,現(xiàn)在已成為工業(yè)領(lǐng)域的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn);并且支持??RS232/RS422/RS485串行通信接口和后來發(fā)展的以太網(wǎng)接口,電子設(shè)備通常由其連接_。??Modbus協(xié)議沒有規(guī)定物理層,此協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和回答的方??式,以便控制器能夠認(rèn)識(shí)和使用,而不用管是經(jīng)過哪種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信;因此,不同廠商??生產(chǎn)的設(shè)備(PLC、HMI、控制面板、輸入/輸出設(shè)備)可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò),能夠進(jìn)行集??中監(jiān)控。在數(shù)據(jù)通信時(shí),采用Maser/Slave方式,即主/從通信方式。主站發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求??消息,從站在
O??????XM2.0?^40.0???Clock_20Hf?DONE?—'Tag一r???1?I??REQ?他110.1??〇1?MB_ADDR?BUSY?—i*Tag_2*??〇?—?MODE?加10.2??40001?-?DATA_ADDR?ERROR?—i'Tag_3*??10-?DATA_LEN?^fvV12??P^DB4.DBX0.0?STATUS?—?*Tag_4*??WORD?20?—?DATA一P1R????圖3.9?PLC通信程序圖??Fig.?3.9?Communication?program?diagram?of?PLC??3.4.3?DSP通信設(shè)計(jì)??本設(shè)計(jì)中選用MAX3485作為RS485總線收發(fā)器,其傳輸速度快,抗干擾能力強(qiáng),??保證PLC與DSP的正常通信。MAX3485芯片是一種供電電壓3.3V,低功耗收發(fā)器,??每個(gè)器件中都具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器,如圖3.10所示。??Ci??3.3V?|??1|?|丨丨??SCIRXDB????Ri???1?1??RO?VCC?????T?1????而?B?M?%?1??GPI048?R2?f?7????de?a???y?—?L??SCITXDB?????DI?GND?__?^ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄?RS485??圖3.10通信接口電路圖??Fig.?3.10?Communication?interface?circuit??VCC接電源,GND:接地,GPI025接DE和瓦S。當(dāng)GPI025輸出高電平時(shí),此時(shí)??DE端使能,MAX3485作
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶電站PID控制器研究[J]. 季鵬,劉維亭,張懿,魏海峰,周嘯偉. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2020(02)
[2]大型豪華郵輪設(shè)計(jì)研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)探析[J]. 吳衛(wèi)國(guó),潘長(zhǎng)學(xué). 船舶工程. 2020(01)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶電站頻載模糊控制方法研究[J]. 胡建軍. 艦船科學(xué)技術(shù). 2020(02)
[4]船舶電氣系統(tǒng)保護(hù)單元可靠性預(yù)計(jì)的修正方法[J]. 吳志良,李能,姚玉斌,王丹. 中國(guó)航海. 2019(04)
[5]淺談高技術(shù)海工船舶電站管理系統(tǒng)[J]. 蔡望林,孫新林,張佳樂. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2019(09)
[6]船海工程機(jī)電設(shè)備智能化新模式[J]. 湯敏,曾力,李沨,萬松,李長(zhǎng)松. 船舶工程. 2019(S1)
[7]基于綜合平臺(tái)管理系統(tǒng)技術(shù)的電站監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 蔡道萌,楊杰,楊森,蘇一丹,付永領(lǐng),劉玉明. 船舶工程. 2019(S2)
[8]船舶電力系統(tǒng)發(fā)展歷程與展望[J]. 胡海斌,高海波,林治國(guó),廖林豪,陳亞杰. 船舶工程. 2019(S2)
[9]新能源船舶并網(wǎng)逆變器電網(wǎng)支撐協(xié)調(diào)控制[J]. 楊榮峰,于雁南,俞萬能,王國(guó)玲,吳德烽. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(10)
[10]基于Hamilton理論的船舶柴油發(fā)電機(jī)組控制策略[J]. 梁浩哲,韓冰,張丹瑞. 中國(guó)航海. 2019(01)
碩士論文
[1]VLCC船舶電站研究與設(shè)計(jì)[D]. 崔穎.大連海事大學(xué) 2018
[2]基于多總線冗余機(jī)制的船舶功率管理系統(tǒng)的研究[D]. 王森.東南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3546610
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