本文關(guān)鍵詞：基于Profmet的船舶電力管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代船舶的發(fā)展趨向于大型化、集成化和先進(jìn)化。船舶用電負(fù)荷的數(shù)量及類(lèi)型都在不斷增加,船舶電站電能的生產(chǎn)、分配及用電負(fù)荷的管理變得異常復(fù)雜,因此必須對(duì)船舶電站的發(fā)電、配電及用電負(fù)荷進(jìn)行有效的管理,不僅要保證船舶電站有足夠的可用功率,預(yù)防船舶電力系統(tǒng)斷電,而且還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行電力優(yōu)化,使得燃料消耗和機(jī)組損耗降到最低。另外,為保證船舶電站的安全可靠運(yùn)行,系統(tǒng)的保護(hù)與報(bào)警也成為不可或缺的組成部分,這樣既可以保證設(shè)備正常運(yùn)行,又可以減少設(shè)備的維護(hù)成本,提高設(shè)備的利用率。因此,船舶電力管理系統(tǒng)(PMS)也就成為一個(gè)必然的選擇。本文以s7-1200型PLC為核心控制器,通過(guò)搭建基于Profinet的工業(yè)以太網(wǎng)將PLC、觸摸屏及遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)組態(tài)到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。同時(shí),具體設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)了船舶電站PMS的系統(tǒng)I/O環(huán)節(jié)、負(fù)載管理環(huán)節(jié)、配電管理環(huán)節(jié)、電力優(yōu)化環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)監(jiān)控環(huán)節(jié),首先在硬件上將PC、HMI、核心控制器、執(zhí)行單元接入分層結(jié)構(gòu)的工業(yè)控制以太網(wǎng),然后對(duì)于系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中的具體功能進(jìn)行設(shè)計(jì),包括PLC控制線路的設(shè)計(jì)、程序的編寫(xiě)以及HMI配合系統(tǒng)具體執(zhí)行過(guò)程的組態(tài)。在設(shè)計(jì)中,采用模塊化設(shè)計(jì)思想,將系統(tǒng)分成6大模塊及若干子模塊,并詳細(xì)闡述部分模塊的設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。核心控制器采集船舶電力系統(tǒng)的電壓、電流、功率及某些開(kāi)關(guān)的狀態(tài),通過(guò)所設(shè)計(jì)的程序算法及上位機(jī)觸摸屏的協(xié)作,完成整個(gè)船舶電站電力管理系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。最后,在完成硬件連接及軟件的編寫(xiě)與寫(xiě)入后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室船舶電站平臺(tái)條件下的安裝、接線及調(diào)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文中基于Profinet的船舶電站PMS的各項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)思想是合理的、可行的,同時(shí),也驗(yàn)證了在實(shí)驗(yàn)室條件下,本文實(shí)現(xiàn)了上述PMS的各項(xiàng)主要功能。
【關(guān)鍵詞】：船舶電站 PMS PROF INET 模塊化 PLC
【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】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U665.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 PMS研究綜述及其發(fā)展趨勢(shì)11-14
• 1.2.1 PMS研究綜述11-13
• 1.2.2 PMS國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 PMS的發(fā)展趨勢(shì)14
• 1.3 課題的主要內(nèi)容14-16
• 第2章 PMS的整體設(shè)計(jì)方案16-24
• 2.1 PMS的系統(tǒng)構(gòu)成16-19
• 2.1.1 PMS的模型構(gòu)成16
• 2.1.2 本設(shè)計(jì)的物理平臺(tái)組成16-18
• 2.1.3 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件組成18-19
• 2.2 PMS各模塊的功能設(shè)計(jì)19-22
• 2.2.1 系統(tǒng)I/O模塊的功能設(shè)計(jì)19-20
• 2.2.2 負(fù)載管理模塊的功能設(shè)計(jì)20-21
• 2.2.3 配電管理模塊的功能設(shè)計(jì)21
• 2.2.4 電力優(yōu)化模塊的功能設(shè)計(jì)21-22
• 2.2.5 保護(hù)與報(bào)警模塊的功能設(shè)計(jì)22
• 2.3 搭建Profinet的網(wǎng)絡(luò)模型22-24
• 2.3.1 Profinet的原理22-23
• 2.3.2 PMS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)23-24
• 第3章 PMS主要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)24-54
• 3.1 PMS主要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)內(nèi)容24-26
• 3.1.1 設(shè)計(jì)功能概述24-25
• 3.1.2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成單元25-26
• 3.1.3 系統(tǒng)軟件構(gòu)成26
• 3.2 系統(tǒng)I/O模塊的設(shè)計(jì)26-32
• 3.2.1 系統(tǒng)模擬量采集原理28
• 3.2.2 系統(tǒng)模擬量采集設(shè)計(jì)28-29
• 3.2.3 系統(tǒng)數(shù)字量采集的原理與設(shè)計(jì)29
• 3.2.4 系統(tǒng)數(shù)字量輸出的原理與設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.5 系統(tǒng)I/O模塊的軟件設(shè)計(jì)30-32
• 3.2.6 系統(tǒng)I/O模塊的實(shí)現(xiàn)32
• 3.3 負(fù)載管理模塊的設(shè)計(jì)32-41
• 3.3.1 系統(tǒng)負(fù)載率獲取的設(shè)計(jì)33
• 3.3.2 重載詢問(wèn)33-36
• 3.3.3 次要負(fù)荷自動(dòng)分級(jí)卸載36-38
• 3.3.4 重要負(fù)荷分級(jí)自動(dòng)啟動(dòng)功能38-39
• 3.3.5 負(fù)載管理模塊部分程序39-40
• 3.3.6 負(fù)載管理模塊的實(shí)現(xiàn)40-41
• 3.4 配電管理模塊的設(shè)計(jì)41-45
• 3.4.1 電網(wǎng)失電監(jiān)測(cè)與電力恢復(fù)功能的條件與流程42-43
• 3.4.2 配電開(kāi)關(guān)的控制設(shè)計(jì)43-44
• 3.4.3 配電開(kāi)關(guān)的監(jiān)控44-45
• 3.5 電力優(yōu)化管理模塊的設(shè)計(jì)45-52
• 3.5.1 電力優(yōu)化的主要策略45-48
• 3.5.2 PMS電力優(yōu)化管理策略的選擇48-49
• 3.5.3 最少在網(wǎng)機(jī)組功能程序設(shè)計(jì)49-50
• 3.5.4 電力優(yōu)化管理程序設(shè)計(jì)50-52
• 3.6 PMS核心控制器PLC資源的使用52-54
• 第4章 PMS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控的設(shè)計(jì)54-66
• 4.1 PMS核心控制器通信的硬件設(shè)計(jì)54-55
• 4.1.1 PLC間的開(kāi)放式通信連接54-55
• 4.1.2 硬件參數(shù)配置55
• 4.2 PMS核心控制器通信的軟件設(shè)計(jì)55-59
• 4.2.1 通信指令的調(diào)用55-56
• 4.2.2 通信指令的TSEND_C的參數(shù)配置56-57
• 4.2.3 通信指令的TRCV_C的參數(shù)配置57-58
• 4.2.4 配對(duì)PLC的通信參數(shù)配置58-59
• 4.3 通信數(shù)據(jù)地址及含義59-61
• 4.3.1 Station PLC與MOTION PLC間的通信數(shù)據(jù)地址與含義59-60
• 4.3.2 Station PLC與Generation PLC間的通信數(shù)據(jù)地址與含義60-61
• 4.4 PMS監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)61-66
• 4.4.1 監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能61
• 4.4.2 監(jiān)控系統(tǒng)通信原理及參數(shù)獲取與指令發(fā)出61-63
• 4.4.3 監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)63-66
• 第5章 PMS的調(diào)試與驗(yàn)證66-74
• 5.1 系統(tǒng)的硬件調(diào)試66-68
• 5.1.1 核心控制器輸入輸出的調(diào)試66
• 5.1.2 供電回路抗干擾的設(shè)計(jì)66-68
• 5.2 系統(tǒng)的綜合調(diào)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果68-73
• 5.2.1 保護(hù)與報(bào)警功能的綜合調(diào)試68-69
• 5.2.2 保護(hù)與報(bào)警的實(shí)現(xiàn)69-70
• 5.2.3 PMS的綜合調(diào)試70-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表論文80-81
• 致謝81-82
• 作者簡(jiǎn)介82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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4 唐石青;王樂(lè);;海洋工程電站集成技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備發(fā)展與研究[J];上海造船;2010年03期

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7 嚴(yán)浪濤;王丹;楊敬東;屠富軍;;船舶電站重載詢問(wèn)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];中國(guó)造船;2013年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于Profmet的船舶電力管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：442717