本文關(guān)鍵詞：船舶電站功率管理系統(tǒng)理論研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著船舶大型化和自動化的發(fā)展,船舶電氣設(shè)備的逐漸增加,船舶電站容量也隨之逐漸提高。船舶電站功率管理系統(tǒng)對船舶安全可靠運(yùn)行起著極其重要的作用。本文在深入研究國內(nèi)外船舶電站功率管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進(jìn)行充分分析和研究,根據(jù)中國船級社《鋼制海船入級規(guī)范》的相關(guān)要求,以船舶電站中的輔發(fā)電機(jī)組研究對象,以可編程控制器(PLC)為控制核心,對船舶交流電站功率管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。 本文在船舶電站功率管理系統(tǒng)的理論研究中主要進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的研究,建立柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,然后在仿真軟件MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,對柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究并進(jìn)行實驗結(jié)果的分析。 本文設(shè)計的交流電站自動功率管理系統(tǒng)由一個主站和四個子站組成,主站采用工業(yè)PC機(jī),子站采用S7-300PLC,共有三臺分別控制一臺輔發(fā)電機(jī)組。同時對自動管理系統(tǒng)所需的電流、電壓和頻率等檢測變送器進(jìn)行選型設(shè)計,還有對發(fā)電機(jī)的短路、過載、逆功等進(jìn)行了保護(hù)的設(shè)計。 本文通過設(shè)計流程圖,采用軟件STEP7V5.3編程實現(xiàn)輔發(fā)電機(jī)組自動起停、并車、頻載調(diào)節(jié)及解列；對重載訪問進(jìn)行了程序設(shè)計。另外采用組態(tài)軟件WinCC flexible設(shè)計船舶電站功率管理系統(tǒng)人機(jī)界面,以實現(xiàn)對船舶電站功率管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程、自動控制和監(jiān)控報警。 最后本文采用WinCC flexible以及PLCSIM進(jìn)行船舶電站功率管理系統(tǒng)的聯(lián)合仿真,來在線模擬船舶電站功率管理系統(tǒng)的實際運(yùn)行效果,以驗證所設(shè)計控制過程的合理性。
【關(guān)鍵詞】：船舶電站 轉(zhuǎn)速控制 PLC WinCC flexible
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U665.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 船舶電站概述9-10
• 1.1.1 船舶電站的特點(diǎn)9-10
• 1.1.2 船舶電站的功能10
• 1.2 選題的背景及意義10-11
• 1.3 本文主要的內(nèi)容及工作11-13
• 第二章 船舶電站功率管理系統(tǒng)的工作原理及功能13-20
• 2.1 主發(fā)電機(jī)組控制單元13-18
• 2.1.1 發(fā)電機(jī)組自動啟停功能13-14
• 2.1.2 發(fā)電機(jī)組自動準(zhǔn)同步并車14-18
• 2.1.3 并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的頻載調(diào)節(jié)18
• 2.2 重載訪問和系統(tǒng)保護(hù)18-20
• 第三章 柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究20-33
• 3.1 柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組電子調(diào)速器的結(jié)構(gòu)與原理20-21
• 3.2 柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究21-28
• 3.2.1 柴油機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立21-27
• 3.2.2 轉(zhuǎn)速反饋單元的模型27
• 3.2.3 執(zhí)行器的模型27-28
• 3.2.4 PID控制器模型28
• 3.3 柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究28-33
• 3.3.1 轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)仿真模型的建立28-31
• 3.3.2 突加突減負(fù)荷仿真與結(jié)果分析31-33
• 第四章 船舶電站功率管理系統(tǒng)硬件設(shè)計33-47
• 4.1 西門子S7-300系列PLC簡介33-35
• 4.1.1 S7-300PLC的基本組成33
• 4.1.2 S7-300PLC的工作原理33-34
• 4.1.3 PLC應(yīng)用設(shè)計流程34-35
• 4.2 船舶電站功率管理系統(tǒng)總體設(shè)計35-38
• 4.2.1 上位工業(yè)PC機(jī)35-36
• 4.2.2 下位機(jī)S7-300PLC36-38
• 4.3 功率管理系統(tǒng)硬件組態(tài)38-42
• 4.3.1 主發(fā)電機(jī)PLC組態(tài)及接口設(shè)置39-40
• 4.3.2 負(fù)載管理及相關(guān)保護(hù)PLC組態(tài)和接口設(shè)置40-42
• 4.3.3 模擬量輸入模塊的參數(shù)設(shè)置42
• 4.4 參數(shù)檢測元件的選擇42-47
• 4.4.1 電壓檢測元件42-43
• 4.4.2 電流檢測元件43
• 4.4.3 頻率檢測元件43-44
• 4.4.4 功率檢測元件44-45
• 4.4.5 恒定超前時間的檢測實現(xiàn)45-47
• 第五章 船舶電站功率管理系統(tǒng)軟件設(shè)計47-68
• 5.1 主發(fā)電機(jī)組單元的軟件設(shè)計47-61
• 5.1.1 發(fā)電機(jī)組自動啟動模塊49-52
• 5.1.2 自動準(zhǔn)同步并車模塊52-53
• 5.1.3 自動調(diào)頻調(diào)載模塊53-58
• 5.1.4 自動解列及停機(jī)模塊58-60
• 5.1.5 頻率監(jiān)測模塊程序設(shè)計60-61
• 5.2 負(fù)載管理單元的軟件設(shè)計61-68
• 5.2.1 重載訪問模塊件設(shè)計62-63
• 5.2.2 剩余功率計算程序設(shè)計63
• 5.2.3 電壓監(jiān)測及保護(hù)程序設(shè)計63-65
• 5.2.4 過載保護(hù)的程序設(shè)計65-66
• 5.2.5 短路保護(hù)程序設(shè)計66-68
• 第六章 基于WinCC flexible人機(jī)界面設(shè)計與聯(lián)合仿真68-81
• 6.1 系統(tǒng)PLC程序的調(diào)試68-70
• 6.2 基于組態(tài)軟件WinCC flexible的人機(jī)界面設(shè)計70-77
• 6.2.1 人機(jī)界面與PLC之間的通訊70-72
• 6.2.2 功率管理系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計72-77
• 6.3 PLCSIM與WinCC flexible聯(lián)合仿真調(diào)試77-81
• 總結(jié)與展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 附錄 部分程序清單85-95
• 致謝95-96
• 研究生履歷96

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：船舶電站功率管理系統(tǒng)理論研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：390820