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基于Profinet的船舶电力管理系统的设计与实现
| 论文题名： | 基于Profinet的船舶电力管理系统的设计与实现 |
| 关键词： | 船舶电站;电力管理系统;工业以太网;模块化设计 |
| 摘要： | 现代船舶的发展趋向于大型化、集成化和先进化。船舶用电负荷的数量及类型都在不断增加，船舶电站电能的生产、分配及用电负荷的管理变得异常复杂，因此必须对船舶电站的发电、配电及用电负荷进行有效的管理，不仅要保证船舶电站有足够的可用功率，预防船舶电力系统断电，而且还要对系统进行电力优化，使得燃料消耗和机组损耗降到最低。另外，为保证船舶电站的安全可靠运行，系统的保护与报警也成为不可或缺的组成部分，这样既可以保证设备正常运行，又可以减少设备的维护成本，提高设备的利用率。因此，船舶电力管理系统(PMS)也就成为一个必然的选择。 本文以s7-1200型PLC为核心控制器，通过搭建基于Profinet的工业以太网将PLC、触摸屏及远端计算机组态到一个网络内。同时，具体设计开发并实现了船舶电站PMS的系统I/O环节、负载管理环节、配电管理环节、电力优化环节以及系统监控环节，首先在硬件上将PC、HMI、核心控制器、执行单元接入分层结构的工业控制以太网，然后对于系统各环节中的具体功能进行设计，包括PLC控制线路的设计、程序的编写以及HMI配合系统具体执行过程的组态。 在设计中，采用模块化设计思想，将系统分成6大模块及若干子模块，并详细阐述部分模块的设计原理及实现过程。核心控制器采集船舶电力系统的电压、电流、功率及某些开关的状态，通过所设计的程序算法及上位机触摸屏的协作，完成整个船舶电站电力管理系统的各项功能。 最后，在完成硬件连接及软件的编写与写入后，对系统进行了实验室船舶电站平台条件下的安装、接线及调试，实验结果验证了本文中基于Profinet的船舶电站PMS的各项功能的设计思想是合理的、可行的，同时，也验证了在实验室条件下，本文实现了上述PMS的各项主要功能。 |
| 作者： | 高阔 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 吴志良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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