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船舶电站功率管理系统(PMS)的研究
| 论文题名： | 船舶电站功率管理系统(PMS)的研究 |
| 关键词： | 船舶电站;上位机;功率管理系统;限制控制;闭环转速控制 |
| 摘要： | 21世纪以来，国家提出了“走向蓝海,融入全球”海洋发展战略，我国的船舶行业也进入了更快发展阶段，船舶电力系统作为船舶电力的心脏在船舶设计中占据着举足轻重的地位。近年来，船舶电站功率管理系统（Power Management System）以高科技、功能多样化、控制智能化、管理高效化为发展方向，采用现代控制系统配合复杂运算系统、网络化分布控制使得PMS。由于PMS强大的功能以及广阔的应用前景，使得船舶电站功率管理系统成为当今船舶电站自动化技术研究的核心方向之一。 本文以产学研基金项目“1500米作业水深钻井船平台电站系统集成”为平台，将1500米作业水深钻井船功率管理系统作为研究课题，根据钻井船功率管理系统的要求，对功率管理系统的实施方案及软硬件设计、电站发电机组控制及大功率负载的限制控制进行了探讨与研究。论文具有明确的工程应用背景和一定的实用价值，其主要工作如下： 针对1500米作业水深钻井船为应用背景,分析了船上工作人员对全船电力控制系统的功能需求，结合钻井船的工作流程和工程作业特点，确立了船舶电站功率管理系统的主要功能，并对功率管理系统功能实现中的技术要点，给出了原理分析，并且为发电机组开发了双闭环转速控制器，为负载开发了Observer-based FLR减负载控制器。 根据系统的功能，确立了整体设计方案，构建了整个系统的硬件框架和网络结构：系统按功能分为下位机、PLC、上位机三个层次，以西门子S7-300PLC为控制核心，向下控制电气设备获取电气信号，向上通过PROFIBUS现场总线与上位机通信，下位机的电气设备完成钻井船工程作业，上位机监控功率管理系统运行。 搭建好硬件平台后，在对系统技术要点的分析上，本文给出了系统功能实现的具体算法。论文基于模块化设计的思想将系统分为发电机组、负载、监控报警三大模块，对三大模块的具体功能给出了流程图算法。 最后通过编写下位机PLC程序、基于visual Studio的上位机应用程序，完成了PMS的设计。经过现场调试系统达到了预期目的，实现了船舶电站发电、输电、配电、用电的完整功能。系统分部控制，集中管理，实时监控，功能强大，稳定可靠。 |
| 作者： | 李金成 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 俞孟蕻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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