郑万章[1]2007年在《基于PLC的船舶电站网络式监控系统的研究》文中研究表明船舶电站自动化是机舱自动化的重要组成部分，电站自动化最主要的目的在于保证船舶供电的连续性、可靠性和供电品质。近年来，随着计算机、控制、通信以及网络等技术的发展，自动化监控系统的结构发生了很大变化，逐步形成以网络集成自动化系统为基础的管理信息系统。现场总线技术在这一形势下发展起来并在船舶电站自动化监控系统中得到了广泛应用，本文即是采用以Profibus现场总线技术为基础的网络体系结构，设计了船舶电站网络式监控系统。 本文监控系统由两个PC主站(其中一个是备用站)和叁个子站组成，每个子站由一台Siemens S7-300 PLC构成，独立控制柴油发电机组；主站和从站之间通过Profibus现场总线进行通信；采用以太网方式实现上位机与船舶总控制室(工程师工作站)的网络通信。 利用Siemens公司的编程软件Step7设计了PLC控制程序，以完成数据的采集并控制输出设备安全、高速、高效地运行，实现了电站的自动控制功能。主要设计了自起动模块、自动准同步并车模块、自动调频调载模块、自动解列模块和综合保护功能模块。 利用WinCC组态软件进行了上位机监控软件的设计，根据船舶自动化电站的控制功能和操作习惯，设计了监控系统可视化界面。所设计的人机界面友好，直观形象，能够使操作员充分掌握整个电站系统的运行状态，从而根据电站具体的现场情况作出相应的控制动作。 最后，通过对船舶电站可靠性和PLC系统抗干扰的研究，对本船舶电站监控系统分别进行了硬件和软件抗干扰的设计。
李伟光[2]2003年在《基于PLC的集散型船舶电站监控系统》文中研究说明随着工农业的发展，电力系统可靠性的要求越来越重要，因此在许多可靠性和安全性要求比较高的领域，电力设备的控制、监视和管理的重要性显得越来越突出，对于船舶电站也是如此。为了实现船舶电站可靠的运行、控制和管理，提高无人机舱的自动化程度，本论文设计了一套分布式船舶电站控制系统，用先进的工业控制技术和计算机网络编程技术提高系统的可靠性和经济性。 本自动化系统由两个主站(其中一个是备用站)和叁个子站组成，每个子站由一台OMRON C200H PLC构成，独立控制一台发电机。子站计算机进行数据检测和控制功能，主站计算机是以Windows2000作为操作系统的工控机，使用图形操作界面、VB技术和微软ACCESS数据库系统，使主站计算机具有数据采集、查询、显示、记录功能。子站计算机(检测控制单元)和主站计算机(监视管理单元)由用于数据交换的通讯设备连接，此自动化系统可以与船舶上其他系统共同工作。 系统采用了冗于技术和容错措施：通信过程采用自适应协议和CRC校验；主站计算机软件能够避免人为失误，检查数据范围，限制权限，备份系统数据等。
罗文锋[3]2009年在《基于LabVIEW与PLC的船舶电站监控系统的研究》文中进行了进一步梳理船舶电站自动化是机舱自动化的重要组成部分,电站自动化最主要的目的在于保证船舶供电的连续性、可靠性和供电品质。近年来,随着计算机、控制、通信以及网络等技术的发展,自动化监控系统的结构发生了很大变化。本论文设计了一套基于可编程控制器(PLC)和工业以太网通信的船舶电站监控系统,应用先进的工业控制技术、计算机技术、网络技术以及通信技术,提高了系统的可靠性、安全性和经济性。本监控系统由上位机和下位机组成,其中下位机由一台西门子S7-300 PLC和叁台发电机并联控制器(GPC)构成,S7-300 PLC同时控制叁台GPC,对它们进行监控管理。每台柴油发电机组被其对应的GPC控制,由于每个GPC上都有一个RS232接口,系统采用串口转换装置,实现叁台GPC与一台上位机的串行通信,即实现GPC面板显示功能的上位机显示化。上位机和S7-300PLC之间基于OPC接口技术,采用SIMATIC NET以太网协议实现了PC机与S7-300PLC之间的实时通讯。因为上下位机之间采用以太网方式进行通信,可以使船舶电站很好的挂接在全船网络系统上,为实现机舱自动化提供基础。利用Step7编程软件来完成对下位机PLC监控程序的设计,以完成监控数据的采集和对控制设备的控制。在上位机中对Labview8.6DSC模块与OPC服务器进行连接,并按照PLC内部的地址设置对应变量从而实现上下位机的通信。利用Labview软件进行了上位机监控系统的设计,根据船舶电站的控制功能和操作习惯,设计监控系统可视化界面。所设计的人机界面友好,直观形象,能够使操作员充分掌握整个电站系统的运行状态,从而根据电站具体的现场情况做出相应的控制动作。本文的基于LabVIEW与PLC的船舶电站监控系统已经进行了试验室调试,基本实现了对船舶电站的实时监控功能,达到了我们预期的效果。
马玉鑫[4]2009年在《船舶电站管理系统的设计与研究》文中指出随着现代造船技术的发展,船舶对电站管理系统的可靠性和经济性要求越来越高,因此船舶电站的控制、监视和管理的重要性显得越来越突出。本论文在对现有的国内外船舶电站自动控制装置进行充分研究和分析的基础上,基于可编程控制器(PLC)、先进的工业控制技术和计算机技术设计了一套集散式船舶电站管理系统。本文设计的电站管理系统由一个主站和叁个子站组成。主站计算机是以Windows XP作为操作系统的工业PC控制机,使用图形操作界面实现数据采集、查询、显示、记录等功能。每个子站由一台S7-300 PLC构成,独立控制一台发电机组,子站S7-300 PLC进行数据检测和控制。利用西门子公司的编程软件Step7设计了PLC控制程序,实现了电站的综合控制功能,主要设计了自动起动模块、自动准同步并联运行模块、自动调频调载模块、自动解列模块和自动停机模块等。本文利用Simatic Net、Step7、WinCC等软件和Profibus总线实现了工业PC控制机和S7-300 PLC之间以及叁个S7-300 PLC之间的通讯。根据船舶电站管理系统的控制功能和操作规范,并利用WinCC进行了工业PC控制机监控单元的设计。最后通过模拟试验,验证了基于可编程控制器(PLC)设计的集散式船舶电站控制系统运行的可靠性和经济性。
谭银朝[5]2014年在《基于Profibus现场总线的船舶电站监控系统开发研究》文中研究说明船舶作为一种最经济的运输方式，在交通运输中的地位是不可动摇的。随着世界经济的发展，对船舶自动化水平的要求越来越高，而船舶自动化很大程度上依赖于船舶电站的自动化。因此，船舶的大型化与自动化趋势便对船舶电站的自动化水平提出了新的要求。而随着自动控制技术、虚拟仪器技术、电力电子技术、计算机技术与现场总线技术等的高速发展，这些高科技技术的综合运用，正在向船舶自动化领域渗透。对这些多种技术的综合运用，不但可以相互弥补单独运用一项技术时候的弊端，并且实现的功能要大于各项技术单独功能的罗列相加。特别是在具有多台发电机组的大型船舶上，需要采集的柴油机、断路器、发电机等设备上的信息繁多，并且还需要对这些信息进行处理、判断、发出合理的命令，来应对各种各样的工况。所以更需要各个环节的相互配合，来组成一个比较安全、可靠、经济的船舶电站自动监控系统。在对船舶电站各项功能原理进行分析、研究的基础上，对船舶电站自动监控系统进行软硬件设计。并且通过分层的思想把船舶电站自动监控系统自上而下设计为信息层、控制层与设备层。信息层最主要的是上位机PC以及装在其上边的LabVIEW。控制层主要的包括PPU、Profibus-DP现场总线、西门子S7-300PLC。设备层主要包括机旁控制箱、柴油机、传感器、执行器等。通过对虚拟仪器技术LabVIEW、西门子S7-300PLC/PPU控制技术、Profibus-DP现场总线技术以及各层之间通讯的综合应用，完成了具体的监控系统功能设计。对LabVIEW与PLC/PPU进行模块化编程。使LabVIEW界面的可视化、强大的测控功能与PLC/PPU控制系统强大的逻辑控制功能结合起来，并且通过抗干扰能力强、传输速度快的Profibus-DP现场总线进行信号传输。以达到船舶电站自动监控系统安全、可靠、经济的各项指标。对设计完成的船舶电站自动监控系统进行了实际调试实验。并根据调试结果进行了一些整改与完善。虽然还有一些不足，但已基本实现良好的船舶电站自动监控功能。
席雯[6]2012年在《船舶电站自动控制系统的设计与实现》文中研究表明随着船舶向着大型化、高速化、自动化和网络化的方向发展,对于船舶电站的自动化的要求不断地提高。电站又是船舶的关键部位之一,船舶电站自动化监控系统承载着非常重要的角色。本文设计了一种基于PLC的船舶电站自动化监控系统。可编程控制器(PLC)作为控制系统的核心装置,功能强大、性能稳定可靠,在现代工业自动化生产中得到了广泛的应用。本文介绍了采用西门子S7—300系列可编程控制器实现船舶电站自动化控制的方法、步骤,并说明了与之配套的SIMATIC Manager管理软件的使用方法。在本设计中,采用上位机和下位机结合的方法实现对船舶电站的自动控制。下位机使用可编程控制器实现具体的控制任务,上位机使用FameView组态软件,提供状态显示及报警记录等功能。监控系统由一个主站(上位机)和叁个子站组成,每个子站由一台Siemens S7—300PLC构成,独立控制一台发电机组,包括一台柴油机和一台发电机,主站和子站之间采用RS485通信连接。论文设计了该电站自动化监控系统,实现数据的采集以及对相关设备的控制。采用模块化的设计方法设计了PLC控制系统的各功能流程,完成PLC控制程序编写,包括发电机组的自动起动、自动准同步并车、自动调频调载、自动解列以及自动停机等模块程序,实现了船舶电站的自动控制；利用FameView组态软件设计了上位机监控软件,人机界面友好,便于操作。
叶继英[7]2011年在《基于PLC的船舶电站自动化监控系统的设计》文中研究说明船舶在交通运输中依然保持着重要的地位。随着电子信息技术和计算机技术的快速发展,监控系统的应用日益广泛,船舶大型化和自动化,对其电站的自动化提出更高的要求,电站又是船舶的关键部位之一,船舶电站自动化监控系统承载着非常重要的角色。本文设计了一种基于PLC的船舶电站自动化监控系统。监控系统由一个主站(上位机)和叁个子站组成,每个子站由一台叁菱FX2N PLC构成,独立控制一台发电机组,包括一台柴油机和一台发电机,主站和子站之间采用RS485通信连接。论文设计了该电站自动化监控系统,实现数据的采集以及对相关设备的控制。采用模块化的设计方法设计了PLC控制系统的各功能流程,完成PLC控制程序编写,包括发电机组的自起动、自动准同步并车、自动调频调载以及自动解列等模块程序,实现了船舶电站的自动控制;利用MCGS工控组态软件设计了上位机监控软件,人机界面友好,便于操作。此外,本文还就所设计的船舶电站自动化监控系统的抗电磁干扰、机械振动干扰以及温度和湿度干扰等问题进行研究,采用硬件抗干扰和软件抗干扰相结合的方法,来有效解决各种干扰对电气设备的影响,以提高电站供电的稳定性与可靠性。本文设计的船舶电站自动化监控系统适用于中小型船舶,试用表明能达到船舶电站监控要求。
路勇[8]2006年在《网络环境下的机舱监控系统研发平台设计》文中认为随着网络型控制系统成为舰船机舱自动化的发展方向，机舱动力装置监控系统网络化的研究和开发已备受国内外军方和相关科研机构的关注。但同时由于我国在舰船机舱监控方面的研究起步较晚，而国际上又不断出现集监、控、管于一体的新型网络式机舱监控系统。所以在舰船自动化、信息化和智能化的进一步发展的过程中，开展基于PLC控制器的网络监控系统在舰船机舱监控上的应用与研究势在必行。 本文在分析美国RockWell的工业控制网络技术优势的基础上，提出了基于设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)和以太网(EtherNet)叁层网络体系构架的舰船机舱动力装置监控系统。并选用RockWell A-B(Allen-Bradley)公司功能强大的ControlLogix模块式PLC作为舰船机舱监控研发平台的控制器系统。同时针对实船动力装置监控系统的功能和技术要求，结合A-B ControlLogix硬件系统模块化配置的特点，设计完成了该网络环境下的研发平台；并模拟实现了舰船机舱柴油主机监控功能在研发平台上的通讯实现。 本研发平台不但能为在实验室环境下针对舰船机舱自动化特性的研究和开发提供很好的条件，而且还具有在舰船动力监控系统应用上的智能化、模块化和标准化的特点。
战琪[9]2008年在《机舱巡回监测与报警系统的研究》文中研究指明近年来,航运业的蒸蒸日上带动了许多相关行业的快速发展,造船业便是其中之一,国内各大造船企业手持各类船型的订单,与过去相比,如今新建造的船舶更加安全也更富人性化,以其来满足市场的需求。而这种发展和进步尤其体现在船舶的自动化程度方面。伴随着计算机等高新技术的迅猛发展,船舶的自动化程度也随之大幅提高。机舱是船舶的心脏,机舱的自动化程度正是现代化船舶的重要体现,如今,各种附加值高的船型已实现“无人值班机舱”,机舱自动化的程度提高不仅大大减轻了轮机管理人员的劳动强度,而且提高了船舶航行的稳定性。作为机舱自动化的重要组成部分的机舱巡回监测及报警系统,其重要性不言而喻。本文以为某公司设计的散货船机舱巡回监测及报警系统的实例为依据,参阅了大量最新的国内外参考资料以及相关实际已应用系统的实例,并结合实验室本身的实际状况,对机舱巡回监测及报警系统进行设计与研究。并把整个系统分成了若干个小的子系统,例如,主机系统、电站、锅炉系统、燃油系统以及润滑系统等等分别讨论。该系统以德国西门子公司生产的可编程控制器S7-200PLC为下位机,上位机由组态软件完成良好的人机界面,及时准确地反映机舱现场的实际状况,并以时下流行的Profibus-DP作为通信协议,使整个系统的数据传输速度更快,实时性更强。文中详细介绍了机舱监测及报警系统的发展及未来趋势、Profibus-DP现场总线技术以及几种总线的比较、PLC以及组态王组态软件的应用等内容。在系统的软硬件配置方面,采用的是一类主站与监控站一体化的形式,即监控计算机(内置CP5611板卡)既是监控站也是DP主站,S7-200PLC通过EM277Profibus DP模块连接到Profibus网络系统中,并作为系统从站,并利用SIMATICSTEP7-Micro/WIN4.0 PLC编程软件对系统进行了组态、接口参数的设置以及部分系统的软件的编程。
褚江[10]2015年在《船舶高压电站自动化及监控系统的设计与实现》文中研究表明随着船舶不断向着大型化、集成化以及自动化方向发展,船舶的用电负荷急速增加,相应船舶发电机的功率也随之大幅度增加,因此船舶高压电力系统已经成为大型客轮、集装箱船、游轮等船舶的首选。船舶电站是船舶电力系统的核心,它的工作质量将直接影响到全船整体性能。考虑到船舶高压电站的特殊性,实现船舶高压电站的实时监控是很有意义的,不仅能够改善船员的工作条件,确保人身的安全,还能提高电站供电的连续性和可靠性。因此,本文设计了以WinCC作为监控软件,以西门子S7-1200小型PLC作为核心控制器的监控系统。该监控系统通过核心控制器PLC检测船舶高压电站的实时运行状态,通过程序的分析、判断,实现了船舶高压电站的主要自动化功能。本文设计的船舶高压电站自动化和监控系统具有如下功能：1)发电机自动启停功能、自动并车功能以及自动调频调载功能；2)发电机组的过载、短路、欠压保护功能；3)上位机监控系统实现船舶高压电站的运行状态显示以及远程监控功能。本文设计的船舶高压电站自动化及监控系统是以大连海事大学船舶高压电站物理仿真电站为实验平台进行实验和调试的,经过验证,该系统能够安全、可靠地实现预定的功能。
参考文献：
[1]. 基于PLC的船舶电站网络式监控系统的研究[D]. 郑万章. 大连海事大学. 2007
[2]. 基于PLC的集散型船舶电站监控系统[D]. 李伟光. 大连海事大学. 2003
[3]. 基于LabVIEW与PLC的船舶电站监控系统的研究[D]. 罗文锋. 武汉理工大学. 2009
[4]. 船舶电站管理系统的设计与研究[D]. 马玉鑫. 大连海事大学. 2009
[5]. 基于Profibus现场总线的船舶电站监控系统开发研究[D]. 谭银朝. 浙江海洋学院. 2014
[6]. 船舶电站自动控制系统的设计与实现[D]. 席雯. 武汉理工大学. 2012
[7]. 基于PLC的船舶电站自动化监控系统的设计[D]. 叶继英. 浙江工业大学. 2011
[8]. 网络环境下的机舱监控系统研发平台设计[D]. 路勇. 哈尔滨工程大学. 2006
[9]. 机舱巡回监测与报警系统的研究[D]. 战琪. 大连海事大学. 2008
[10]. 船舶高压电站自动化及监控系统的设计与实现[D]. 褚江. 大连海事大学. 2015