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基于PLC的船舶电站自动监控系统设计与研究
| 论文题名： | 基于PLC的船舶电站自动监控系统设计与研究 |
| 关键词： | 船舶电站;自动监控系统;系统设计;供电质量 |
| 摘要： | 现代航运对船舶自动化程度和信息集成程度要求越来越高，因此船舶自动化主要发展方向已成为将驾驶台、机舱等相对独立的几个部分联成一体，做到全船信息的高度集成和共享。船舶电站自动监控系统是机舱自动化系统的重要组成部分，电站监控系统运行的可靠性、经济性对保证船舶电站的供电质量，进而实现船舶“机驾一体化”的发展要求具有重要意义。 船舶电站自动监控功能可分为自动控制功能和自动监视功能。其中自动控制功能的实现可归结为两点关键技术的实现：即发电机组的转速控制和发电机组的励磁控制；而自动监视系统主要完成电站运行过程中的参数的显示、记录与报警等功能，为电站监控系统提供一个良好的人机接口。 本文以发电机组的转速控制和发电机组的励磁控制两项关键控制功能为核心，充分结合电站监控系统的发展趋势，完成船舶电站控制系统的设计。 电站自动控制的核心之一为柴油机的转速控制。本文针对由三台发电机组组成的船舶电站，进行柴油机的转速自动控制系统的研究与设计。系统采用西门子公司的S7-300可编程序控制器(PLC)为主要控制元件，同时采用DIEF公司的发电机并联控制单元(GPC)与之配合，PLC与GPC通过PROFIBUS-DP现场总线进行通信，使二者相互配合完成发电机组的起停控制、并车控制、频率调节及有功功率自动分配控制的转速自动控制任务。 电站自动控制的另一核心为发电机的励磁控制。本文结合电站自动控制系统的发展趋势，重点针对发电机的励磁控制系统进行了设计。在励磁系统的设计过程中，采用模块化的设计思想，分别针对相复励单元、电压调节单元、调差单元、交差无功电流补偿单元、强行励磁单元进行了设计和理论论证。 除上述转速控制和励磁控制的设计外，本文利用WinCC组态软件，针对电站上位机监视系统进行了功能性设计，完成了监控界面的设计以及上位机与PLC的TCP/IP通信连接，为系统提供了良好的人机接口。 |
| 作者： | 倪常宇 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 赵殿礼;张春来 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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