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船舶柴油机安全监测报警系统及其测控台研制
| 论文题名： | 船舶柴油机安全监测报警系统及其测控台研制 |
| 关键词： | 船舶中速柴油机;安全监测报警系统;测控台;虚拟仪器 |
| 摘要： | 数字化和总线技术在船舶行业的广泛应用，推动了船舶自动化技术不断向高层次发展。船舶柴油机安全监测报警系统是船舶机舱自动化的重要部分，对其开展研究和设计，有助于提高我国船舶配套设备的技术水平。 本文在对L21/32船舶中速柴油机工作特点和测控需求深入研究的基础上，并考虑到轮机员的操作习惯，安全监测报警系统采用模块化结构，模块间采用RS485总线通讯，既互相独立，又互为备用，确保了柴油机的运行安全。论文还研制了一套安全监测报警系统测控台，通过由NI PXI系统构建的虚拟仪器对安全监测报警系统进行测试。 本文主要完成了以下几方面工作： 1)对安全系统进行了研制。根据安全系统的控制对象，确定需要控制的输入输出量及对应I/O点，完成控制器的选型。研究了AC1131软件的使用，程序中各种变量定义方法，函数库功能扩展，传感器断线故障检测。分析了PLC高速采样的误差和原因，并对测速结果进行了校正； 2)完成了测控台硬件和软件功能设计。根据传感器信号的类型及阈值，建立以FPGA和NI模拟、数字模块为结构的虚拟仪器测试系统。通过LabVIEW应用程序接口VISA从RS485总线获取原型柴油机运行参数，然后进行分类、捆绑、标定，换算成FPGA能准确输出的电信号； 3)研究了在基本模块处理的I/O量及报警量，基本模块的电源、传感器外部接口电路、开关量模拟量调理电路以及总线接口电路的原理、关键报警量的形成逻辑和MODBUS协议规范； 4)完成了系统功能验证。利用变频电机驱动齿轮盘、测控台NI9401高速数字模块对安全系统进行双重仿真试验，确保系统研制无误。通过FPGA信号采集入口，完成了监测报警系统的测试。 |
| 作者： | 朱军 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 王克;汤旭晶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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