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船舶液位遥测与阀门遥控系统的设计与实现
| 论文题名： | 船舶液位遥测与阀门遥控系统的设计与实现 |
| 关键词： | 船舶工程;压载水;液位遥测;阀门遥控;模糊PID算法 |
| 摘要： | 随着造船业的快速发展，科技含量越来越高的自动化设备在船舶领域得到了广泛的应用。在当前的船舶航运业中，如何控制船体的平衡成为船舶工业研究中重要的课题。在一般情况下，船舶装卸货物时需要对压载水进行调节。在当前国内中小型船舶领域，压载水量的调节依然是凭借经验和现场状况人为的完成，无法确保整个调节过程的安全。鉴于此，本文设计的基于PLC和MCGS的液位遥测与阀门遥控系统，对于压载水的监测与控制具有重要的意义。 本文在分析了集装箱船压载系统的基础上，根据压载水操作过程中需要监测的信息和控制的设备，完成液位遥测和阀门遥控系统的软硬件设计。以PLC和MCGS组态软件为核心，建立了集数据采集、数据分析、设备运行及界面显示的一体化监测控制系统。系统以船舶压载舱液位、四角吃水、压载泵进出口压力等参数作为监测对象，通过PLC控制压载舱阀门、压载泵等设备，并且针对阀门控制运用了模糊PID算法。利用MCGS组态软件来开发上位机监控界面，界面主要包括了系统的主控界面、参数的设置界面、历史数据报表和报警记录等界面，通过这些界面可以实时的监测压载水调节过程中的船体浮态参数和设备的运行状态。 为了验证系统的可靠性，进行了实验室调试、室内标定和模拟试验三个环节的工作，包括对上下位机的通信、上位机程序的运行、下位机系统命令的执行情况以及上位机监控软件对各执行设备运行状态监测等。通过对液位传感器和压力传感器的标定，分析液位和压力信号的误差，比对系统监测的精度要求，得出系统监测值的准确性。调试、标定和试验的结果表明，监测到的压载舱液位、四角吃水和压载泵进出口压力误差在2％范围内，压载舱阀门控制精度在3%范围内，压载泵控制响应时间小于3s，整个液位遥测与阀门遥控系统运行稳定、监控画面友好，基本满足了系统设计的功能要求。 |
| 作者： | 施海涛 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 陈进;李桥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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