發(fā)布時間：2017-05-26 13:22

  本文關鍵詞：船舶電站PMS發(fā)電管理模塊的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著船舶電站自動化程度和對船舶電站自動化程度的要求越來越高,已逐步形成集監(jiān)、控、管于一體的網(wǎng)絡型船舶電站綜合自動化系統(tǒng),即船舶電力管理系統(tǒng)(PMS)。船舶電力管理系統(tǒng)PMS是將船舶發(fā)電與船舶設備用電統(tǒng)一調度和集中控制,由發(fā)電模塊、電能調度及智能管理模塊、配電模塊、電力推進模塊等組成,代表了船舶電站的發(fā)展方向。其中,發(fā)電系統(tǒng)管理模塊是船舶電站安全運行的基礎,是船舶連續(xù)、可靠供電的重要保證,具有非常重要的地位。本文以西門子S7-1200型號PLC作為核心控制器,采用模塊化理念開發(fā)設計了船舶電站PMS發(fā)電管理模塊控制器,并對發(fā)電機組的自動啟動、自動準同步并車、自動解列停機及并聯(lián)運行時調頻調載等功能的硬件設計及軟件流程作詳細闡述,進而實現(xiàn)了PMS發(fā)電管理模塊控制器的主要功能。該控制器通過檢測船舶電站的實時運行參數(shù),并加以分析、判斷,在合適的條件下自動地采取適當?shù)拇胧?處理船舶電站運行中可能出現(xiàn)的各種情況,從而確保船舶電站安全、可靠、經(jīng)濟地運行。本文設計的船舶電站PMS發(fā)電管理模塊控制器以大連海事大學輪機工程學院船舶電站實驗室的船舶自動化物理仿真電站為實驗平臺進行調試。實驗證明,此控制器能夠安全穩(wěn)定可靠地工作,完成了預定的任務。
【關鍵詞】：船舶電力管理系統(tǒng) 發(fā)電管理模塊 控制器 船舶電站 PLC
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U665.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題的背景10-12
• 1.1.1 船舶電力管理系統(tǒng)概述10-11
• 1.1.2 船舶電力管理系統(tǒng)的組成11
• 1.1.3 船舶電力管理系統(tǒng)的功能11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外船舶電力管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)船舶電力管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容及工作14-15
• 第2章 船舶電站PMS發(fā)電管理模塊的主要功能及工作原理15-25
• 2.1 PMS發(fā)電管理模塊的主要功能15-18
• 2.2 船舶同步發(fā)電機的準同步并車18-19
• 2.2.1 同步發(fā)電機并車18-19
• 2.2.2 理想并車條件與準同步并車19
• 2.3 發(fā)電機頻率的自動調整19-22
• 2.3.1 調速器的工作原理及調速特性19-21
• 2.3.2 PID控制器簡介21-22
• 2.3.3 規(guī)范對調速器的要求22
• 2.4 自動調頻調載的原理與方法22-24
• 2.4.1 自動調頻調載的主要功能22
• 2.4.2 并聯(lián)運行機組間有功功率的轉移和分配22-23
• 2.4.3 自動調頻調載的方法23
• 2.4.4 規(guī)范對負荷分配的要求23-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第3章 船舶電站PMS發(fā)電管理模塊的硬件設計25-40
• 3.1 PMS發(fā)電管理模塊控制器的系統(tǒng)構成25-29
• 3.2 PLC的輸入輸出接口分配29-31
• 3.3 硬件電路的特點31
• 3.4 自動準同步并車環(huán)節(jié)的硬件設計31-36
• 3.4.1 電壓信號的采集與處理32-33
• 3.4.2 頻率信號的采集與處理33
• 3.4.3 相位信號的采集與處理33-36
• 3.5 自動調頻調載環(huán)節(jié)的硬件設計36-39
• 3.5.1 虛有差法的調節(jié)原理36
• 3.5.2 有功功率信號的采集與處理36-37
• 3.5.3 頻率調節(jié)功能中PLC的PID閉環(huán)控制回路的設計37-39
• 3.6 本章小結39-40
• 第4章 船舶電站PMS發(fā)電管理模塊的軟件設計40-54
• 4.1 編程軟件的設計40-43
• 4.1.1 TIA Portal軟件簡介40
• 4.1.2 PLC的組態(tài)配置40-41
• 4.1.3 程序結構簡介41-43
• 4.2 機組自動啟動環(huán)節(jié)的軟件設計43-46
• 4.3 自動準同步并車環(huán)節(jié)的軟件設計46-51
• 4.3.1 并車環(huán)節(jié)的主程序設計46-48
• 4.3.2 頻率檢測及穩(wěn)頻子程序設計48-49
• 4.3.3 恒定超前時間檢測程序設計49-50
• 4.3.4 恒定超前時間計算及并聯(lián)運行程序設計50-51
• 4.4 自動調頻調載環(huán)節(jié)的軟件設計51-52
• 4.5 輕載解列與自動停機環(huán)節(jié)的軟件設計52
• 4.6 本章小結52-54
• 第5章 船舶電站PMS發(fā)電管理模塊控制器調試及實驗結果54-72
• 5.1 調試實驗平臺簡介54-57
• 5.2 系統(tǒng)綜合調試57-65
• 5.2.1 自動并車相位檢測環(huán)節(jié)方波轉換電路濾波環(huán)節(jié)的設計58-59
• 5.2.2 高速計數(shù)器的組態(tài)和配置59-61
• 5.2.3 20kHz基準脈沖時鐘信號的產(chǎn)生61
• 5.2.4 調速脈沖寬度變換的設計以及不靈敏區(qū)的設定61-62
• 5.2.5 頻率調整環(huán)節(jié)PID控制器參數(shù)的整定62-65
• 5.3 實驗結果65-69
• 5.3.1 頻率調整環(huán)節(jié)實驗結果65-68
• 5.3.2 自動調頻調載環(huán)節(jié)實驗結果68-69
• 5.4 系統(tǒng)故障分析及解決方案69-71
• 5.5 本章小結71-72
• 結論72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文77-78
• 致射78-79
• 作者簡介79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 解源,楊國豪,王恒,華增芳;船舶電站自動并車裝置信號檢測原理與實現(xiàn)[J];傳感器技術;2001年03期

2 鐘贛斌;;功率管理系統(tǒng)在智能工程船的應用研究與實現(xiàn)[J];廣東科技;2012年05期

3 高忠峰;楊宣訪;錢美;;基于組態(tài)軟件實現(xiàn)船舶能量管理系統(tǒng)中的網(wǎng)絡管理[J];艦船科學技術;2013年06期

4 徐永法,韓旗,杜軍,晏順兆;船舶能量管理系統(tǒng)PMS研究[J];中國航海;2005年03期

  本文關鍵詞：船舶電站PMS發(fā)電管理模塊的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：397002