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基于PROFIBUS-DP船舶机舱过程控制阀门从站设计
| 论文题名： | 基于PROFIBUS-DP船舶机舱过程控制阀门从站设计 |
| 关键词： | 现场总线;船舶机舱;过程控制;集中监控;监控系统;永磁同步电机;变频调速;闭环控制 |
| 摘要： | 船舶集中监控系统是船上最重要的系统之一。随着计算机网络技术和现场总线技术的发展，目前船舶集中监控系统大多采用分布式结构。船舶自动化目前正面临着一场技术革命。大型船舶设备信息化、智能化程度不断提高，船舶局域网应用范围逐步扩大，信息传输普遍采取网络形式。集中式控制、分布式控制的船舶自动化监控系统将逐步被以现场总线为基础的集中监控系统所取代，从而最大程度地实现船舶航行的安全性、可靠性和经济性。 在实验室永磁同步电机变频调速驱动器研制成功的基础上，论文集中解决变频驱动器的Profibus-DP的接口。实现电机驱动器输出的RS232数据到Profibus数据的转换，进而解决Profibus-DP现场总线机舱电机控制系统的底层设备。以永磁同步电机驱动机舱的各种流体流量调节设备，诸如燃油粘度控制中的加热蒸汽调节阀、滑油冷却器中的冷却水调节阀、锅炉水位调节阀等。从而将机舱内各独立的过程控制系统集成起来，由Profibus-DP主站统一管理。论文主要工作和成果归纳如下： 首先从研究Profibus-DP技术构成、系统体系结构、通信协议、报文结构及系统特点入手，给出了RS232/Profibus-DP协议转换的技术方案。其次设计开发了具有RS232/Profibus-DP接口的智能从站，通过分析对比“MCU+ASIC”硬件协议转换和“MCU软件协议转换”两种实现方式，确定了硬件协议转换方式，并选用了SIEMENS SPC3作为从站Profibus-DP协议处理芯片。从站接口硬件设计以78E516B MCU芯片和SPC3芯片接口电路为核心，外加辅助接口电路构成。随后实现了RS232和Profibus-DP协议转换软件设计，构建了Profibus-DP主从站调试系统，实现了主从站的通信。 以装有CP5611卡的PC机作为主站，并将从站协议转换器挂接在永磁同步电机驱动器上。通过位置、速度、电流三闭环控制方案，从而实现机舱阀门位置的精确控制，实现对机舱蒸汽、冷却水等介质的自动控制。 |
| 作者： | 贺蓓蕾 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 刘彦呈;孙凡金 |
| 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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