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船舶机舱监视与报警人机交互系统的设计
| 论文题名： | 船舶机舱监视与报警人机交互系统的设计 |
| 关键词： | 船舶机舱;监视报警系统;PLC;现场总线;数据采集;信号变换;人机交互系统 |
| 摘要： | 二十世纪九十年代以来，计算机的不断发展引发了各个领域的革命性变革。航运界也受其影响，使得现代航运对船舶自动化程度和信息集成程度的要求也越来越高。为了适应现代自动化机舱的要求，PLC控制逐渐取代继电接触器控制成为船舶机舱控制的主要环节，使控制系统更加安全、迅速、可靠。 船舶在正常航行过程中，主机、发电机以及机舱中其他为主机、辅机服务的设备的工作状态和参数都在不断地变化，为了能随时了解设备的运行情况，在集控室中也能对各个设备的运行状况了如指掌，因此就需要一套实时性强、工作可靠的机舱监视报警系统。当设备的运行参数超过某一预先设定的极限值时，能发出声光报警提醒值班轮机员，可以提高故障预防能力及缩短排查处理故障的时间。由此可见船舶机舱实时监视报警系统的重要性。 本系统采用了时下流行的“模块化”思想，将整个机舱监视报警系统分为几个模块：数据采集模块、通信模块、控制模块、显示模块。在系统的设计中，以PLC作为控制核心，采用现场总线技术，通过数据采集模块将机舱内各个监测点的参数采集上来，通过通信模块(现场总线)送入控制模块进行处理，并在显示模块上直观显示。上述各模块的设计满足了《2006钢质海船建造入级规范》的迅速、实时、可靠、直观等要求。本论文介绍了数据采集系统的基本工作原理，对数据采集系统进行了详细的分析及叙述，包括测量电桥的测温原理、温度变送器的模型、v/I转换电路的设计以及传感器的抗干扰措施。同时，本论文还简要介绍了PLC的发展历程和它的优点以及在本设计中采用的PROFIBUS总线，重点阐述了PROFIBUS的协议结构。最后，通过模拟实验进行了系统的硬件和软件设计，将理论转化为实践，对设计过程中出现的干扰进行了分析并采取了相应的措施，使系统工作更加可靠。在整个系统的设计过程中，吸取了国内外类似系统的成功经验，查阅了大量最新的相关资料，采用了德国西门子公司生产的CPU416插槽型PLC以及STEP 7开发软件，在Widows环境下进行程序的调试开发。 |
| 作者： | 唐唯唯 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 赵殿礼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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