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船舶柴油机供油单元监控系统的设计与研究
| 论文题名： | 船舶柴油机供油单元监控系统的设计与研究 |
| 关键词： | 船用柴油发动机;供油单元;模糊PID控制算法;状态监控 |
| 摘要： | 供油单元是船用柴油发动机燃烧系统的重要组成部分，其控制过程对发动机燃烧效率、船舶运营成本，甚至海岸线环境等有直接影响。随着我国船舶制造业的飞速发展，自动化设备装船率逐渐得到提高，人们也开始提高对供油单元的智能化要求。在当前中小型船舶领域中，供油单元的自动化程度还非常低，基本停留在人工控制阶段，已经不再适应国内外自动化、智能化的发展要求。本文设计基于组态软件与PLC相结合上位机下位机一体化的监控系统，对于柴油发动机供油单元自动化的远程监测和控制具有重要意义。 本文在对供油单元监控系统组成及其原理分析的基础上，完成了监控系统总体结构设计和软硬件设计。系统以力控监控组态软件和PLC为核心，建立了集数据采集、数据处理、设备执行以及上位机显示的一体化供油单元监控系统。系统选用180cst/50℃重油的温度、压力、流量、粘度参数作为监测对象，通过PLC控制供油单元中的三通换向阀、供应泵、循环泵、应急泵、加热蒸汽阀门以及报警灯等设备并在上位机显示状态。对现有设备粘度控制及其算法的研究，提出阀门开度的模糊PID控制算法。上位机实时监控界面包括系统主控制界面、参数设置界面、视频监控界面、历史数据查询界面、报警记录界面。此外，还考虑了系统在信号、电源、场以及软件方面的抗干扰性设计。 为验证该系统的准确性和可靠性，进行了实验室调试和检测中心调试实验。包括上/下位机通讯实验、上位机组态程序的运行检测，下位机系统命令的执行情况以及上位机监控组态软件对下位机各设备运行状况的监控等。最后，对实验检测和记录数据进行整理，分析。实验结果表明基于Modbus总线协议实现良好上/下位机通信;上位机组态软件程序运行稳定、画面友好，起到对下位机状态监控和基本控制功能;通过监测数据绘制重油粘度对应温度与时间曲线，曲线符合重油粘度随温度升高急剧下降，最后趋于平缓的变化趋势。另外，通过观察上位机实时监测与检测装置数据对比曲线图，发现在某时刻时数据表中虽然出现畸点，但总体变化趋势符合实验要求。 |
| 作者： | 刘仕杰 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 陈进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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