本文關(guān)鍵詞：基于Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)研究

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【摘要】：船舶作為一種最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式，在交通運(yùn)輸中的地位是不可動(dòng)搖的。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)船舶自動(dòng)化水平的要求越來越高，而船舶自動(dòng)化很大程度上依賴于船舶電站的自動(dòng)化。因此，船舶的大型化與自動(dòng)化趨勢(shì)便對(duì)船舶電站的自動(dòng)化水平提出了新的要求。而隨著自動(dòng)控制技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等的高速發(fā)展，這些高科技技術(shù)的綜合運(yùn)用，正在向船舶自動(dòng)化領(lǐng)域滲透。對(duì)這些多種技術(shù)的綜合運(yùn)用，，不但可以相互彌補(bǔ)單獨(dú)運(yùn)用一項(xiàng)技術(shù)時(shí)候的弊端，并且實(shí)現(xiàn)的功能要大于各項(xiàng)技術(shù)單獨(dú)功能的羅列相加。特別是在具有多臺(tái)發(fā)電機(jī)組的大型船舶上，需要采集的柴油機(jī)、斷路器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備上的信息繁多，并且還需要對(duì)這些信息進(jìn)行處理、判斷、發(fā)出合理的命令，來應(yīng)對(duì)各種各樣的工況。所以更需要各個(gè)環(huán)節(jié)的相互配合，來組成一個(gè)比較安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。 在對(duì)船舶電站各項(xiàng)功能原理進(jìn)行分析、研究的基礎(chǔ)上，對(duì)船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)。并且通過分層的思想把船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)自上而下設(shè)計(jì)為信息層、控制層與設(shè)備層。信息層最主要的是上位機(jī)PC以及裝在其上邊的LabVIEW。控制層主要的包括PPU、Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線、西門子S7-300PLC。設(shè)備層主要包括機(jī)旁控制箱、柴油機(jī)、傳感器、執(zhí)行器等。 通過對(duì)虛擬儀器技術(shù)LabVIEW、西門子S7-300PLC/PPU控制技術(shù)、Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以及各層之間通訊的綜合應(yīng)用，完成了具體的監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。對(duì)LabVIEW與PLC/PPU進(jìn)行模塊化編程。使LabVIEW界面的可視化、強(qiáng)大的測(cè)控功能與PLC/PPU控制系統(tǒng)強(qiáng)大的邏輯控制功能結(jié)合起來，并且通過抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速度快的Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行信號(hào)傳輸。以達(dá)到船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)。 對(duì)設(shè)計(jì)完成的船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際調(diào)試實(shí)驗(yàn)。并根據(jù)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了一些整改與完善。雖然還有一些不足，但已基本實(shí)現(xiàn)良好的船舶電站自動(dòng)監(jiān)控功能。
【關(guān)鍵詞】：船舶電站 Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線 LabVIEW PLC 自動(dòng)監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U665.12
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的研究目的及意義13
• 1.2 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)14
• 1.4 國內(nèi)船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展存在的問題及展望14-15
• 1.5 研究的內(nèi)容以及論文結(jié)構(gòu)15-18
• 第二章 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理18-32
• 2.1 船舶電力系統(tǒng)主要組成18-19
• 2.2 船舶電站系統(tǒng)的主要硬件組成19
• 2.3 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)組成19-21
• 2.3.1 安全保護(hù)子系統(tǒng)19-20
• 2.3.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)20
• 2.3.3 自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)20-21
• 2.4 船舶電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理21-31
• 2.4.1 電機(jī)組的自啟動(dòng)與停機(jī)21-23
• 2.4.2 發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)并車23-25
• 2.4.3 船舶發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載25-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì)32-71
• 3.1 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)32-33
• 3.2 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)備選用33-43
• 3.2.1 上位機(jī)的選型33-34
• 3.2.2 PLC 模塊選用34-35
• 3.2.3 信號(hào)處理模塊的選用35-37
• 3.2.4 現(xiàn)場(chǎng)總線的簡介與選用37-40
• 3.2.5 上位機(jī) PC 與下位機(jī) PLC 的通信40-43
• 3.3 船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的 PLC 軟件設(shè)計(jì)43-55
• 3.3.1 西門子 S7-300PLC 開發(fā)環(huán)境簡介43-45
• 3.3.2 系統(tǒng)的主程序框架設(shè)計(jì)45-48
• 3.3.3 系統(tǒng)各子程序模塊的設(shè)計(jì)48-55
• 3.4 船舶電站的監(jiān)測(cè)界面 LabVIEW 程序編程設(shè)計(jì)55-65
• 3.4.1 LabVIEW 介紹55-57
• 3.4.2 LabVIEW 編程的基本思路57-58
• 3.4.3 基于 LabVIEW 的船舶電站的主監(jiān)控界面設(shè)計(jì)58-60
• 3.4.4 發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)視詳細(xì)界面60
• 3.4.5 同步屏界面60-61
• 3.4.6 數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖界面61-62
• 3.4.7 管理員登錄界面62-63
• 3.4.8 部分程序設(shè)計(jì)展示63-65
• 3.5 LabVIEW 與西門子 S7-300PLC 之間的通信連接設(shè)計(jì)65-70
• 3.6 本章小結(jié)70-71
• 第四章 實(shí)機(jī)試驗(yàn)與結(jié)果71-76
• 4.1 實(shí)機(jī)試驗(yàn)71-73
• 4.2 調(diào)試結(jié)果與分析73-75
• 4.3 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 第五章 總結(jié)與展望76-77
• 5.1 總結(jié)76
• 5.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 附錄79-83
• 致謝83-84
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：982801