万方数据
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基于PLC的中速主机遥控装置研制
作者：汤旭晶， 薛培红， 李鹤鸣， 王勤鹏， 杨建国
作者单位：汤旭晶,李鹤鸣,王勤鹏,杨建国(武汉理工大学,能源与动力工程学院,武汉,430063)， 薛培红(长江航运科学研究所,武汉,430014)
刊名：
造船技术
英文刊名：MARINE TECHNOLOGY
年，卷(期)：2009，(2)
被引用次数：0次
参考文献(6条)
1.国防科工委船舶科技发展"十一五"规划纲要 2007
2.汤旭晶.李鹤鸣.金华标船舶中速柴油主机遥控系统的研制[期刊论文]-武汉理工大学学报 2003(05)
3.徐靖.陈建明.赵德华一种基于PLC的主机遥控系统设计[期刊论文]-中国航海 2003(01)
4.范殿忠一种新型主机遥控系统[期刊论文]-中国修船 2002(04)
5.黄庆宏.侯小刚PG2PL型调速器动态过程的数值分析 2005(01)
6.IEC Maritime navigation and radiocommunications equipment and systems-Digital interfacespart
102:Single talker and multiple listeners-Extra requirements to IEC 611621 for the Voyage Data Recorder 2003
相似文献(10条)
1.学位论文赵同坤电子靶标机动平台主机遥控电路设计及可靠性研究2002
本文通过对船舶机舱自动化和主机遥控现状及发展趋势的分析，针对××部队提出的要求，提出了对加装了××柴油机微机监控装置的××型护卫舰进行改装，增加遥控装置的设计方案。本文介绍了硬件电路原理，对硬件电路进行了可靠性计算并详细的说明了硬件的设计思想和抗干扰措施。通过可靠性计算和模拟试验表明，本课题的总体设计方案是可行的，硬件电路设计正确，能够实现规定的各项控制功能，使得电子靶标具有人工和遥控转换功能。
2.期刊论文宋平.SONG Ping CANopen实现及其在主机遥控系统中的应用-上海船舶运输科学研究所学报
2009,32(2)
随着船舶机舱自动化设备模块化、标准化的发展,如何为设备建立一个标准通信平台和设备描述方法越来越受到行业的关注.现从实际应用出发,提出采用已经成熟的CANopen协议体系建立船舶机舱自动化设备级通信平台和设备描述方法,并讨论了自主实现CANopen的重要意义,提出了实现CANopen的基本思路,最后介绍了CANopen在船舶机舱自动化主机遥控系统中的应用.
3.学位论文蔡道萌基于嵌入仿真和诊断技术的船舶主机遥控装置设计2010
主机遥控系统是机舱自动化的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到船舶的营运安全。船舶自动化以集成平台管理系统(IPMS，Integrated PlatformManagement System)为平台，经全船综合自动化向船岸一体化方向发展。吸收国外先进技术和管理经验，研究带有仿真和诊断功能的主机遥控系统，使系统保持在安全、可靠和最佳的运行状态，方便管理人员维护和管理，具有实际意义。将故障诊断和仿真训练功能嵌入到主机遥控系统，一方面能通过故障诊断，使轮机人员掌握主机遥控系统的运行状态，及时对存在的故障进行排查，避免重大事故的发生和经济损失，使主机运行在最佳状态；另一方面能使轮机人员正确掌握具体机型主机遥控系统的工作原理、操作过程、参数设定、维护保养要求，对主机遥控系统的各种运行工况动态演示，还可缩短轮机管理人员对工作环境的适应期，减少误操作。结合嵌入系统技术和现场总线技术的应用方向，为完善主机遥控系统的功能，提出一种基于嵌入仿真和诊断技术的实用的技术方案。
本文以中速机主推进装置为研究对象，剖析了主机遥控系统的工作原理，研究了系统嵌入的关键技术，提出了可行的技术方案。在对主机遥控系统做总体设计过程中，完成了如下工作：
(1)总体功能设计。
参考相关设计规范，提出了基于嵌入仿真和诊断技术的主机遥控系统的总体功能设计方案，重点介绍了嵌入仿真训练和故障诊断功能。
(2)系统结构论证。
为了设置嵌入仿真训练和故障诊断功能，在保证主机遥控系统结构独立的前提下，从系统数据共享方式的角度出发，论证了系统扩展的合理架构，提出了一种结构设计方案。
(3)功能模块的实现。
在系统结构的框架下，研究了故障诊断的关键技术和功能实现的方法及方式。提出了改进设计的主机遥控系统的技术方案，包括添加必要的硬件电路和软件程序。
4.学位论文简军船舶主机遥控系统设计与应用研究2008
随着船舶网络化和智能化的不断发展，机舱自动化程度越来越高。本文重点研究了船舶机舱自动化的一个重要组成部分——主机遥控系统。论文以12VE230ZC、6300ZC、6350ZC和轻12V180ZC等型号柴油主机的遥控控制为研究对象，提出了一种通用型主机遥控系统方案，实现了船舶主机的集控室遥控，并可通过无线遥控接口，实现主机的远程无线遥控控制。
系统采用可编程序控制器作为系统控制器，直流永磁力矩电动机作为控制系统执行元件，光电和电感式传感器作为位置检测元件。控制器接收指令后按程序要求控制电动机，电动机经蜗杆减速器、离合器和连接机构驱动主机操控手柄或手轮，实现主机的各项控制。
设计了系统的总体结构。对系统由电动机、减速器、离合器、连接机构、组成的执行机构和由控制器、驱动电路、传感器、转速检测和位置反馈等装置组成的控制系统进行了设计。并对整体结构和关键部件进行了强度分析计算。
提出一种主机转速稳定控制方法。该方法利用可编程序控制器的PID调节功能，通过对执行电动机的角度控制，改变主机调速器调节量，实现主机转速在外界干扰下稳定在一定的转速范围内。
针对系统控制要求高、结构复杂，对控制程序要求高的问题，论文采用了Petri网理论，建立了控制系统的Petri网模型，推导出了逻辑方程，对系统控制程序进行设计和优化。同时运用Petri网分析方法对控制系统进行了性能分析，并利用仿真软件对设计的系统程序进行了验证。
完成了样机制造和陆上联调，并进行了实船安装和系泊、海上航行试验。试验证明，系统性能稳定可靠，各项指标达到预期目标。
5.学位论文董猛基于PLC的船舶主机遥控系统的设计2007
现在的主机遥控已成为船舶机舱自动化的一个非常重要组成部分，它所采取的控制手段也是多种多样的，本文采用PLC(可编程序控制器)工业控制网络来实现主机遥控系统的主要功能，该系统的主要特点是经济性能好、硬件电路结构简单、工作安全可靠。
本文利用了自动化领域广泛使用并且得到各国船级社认可的S7-200可编程控制器来取代工控计算机控制器部件，以及利用可编程控制器的编程软件实现对不可倒转中速柴油机，减速可逆齿轮箱和固定螺距浆组成的船舶推进系统的各种基本控制功能，其中主要包括正常起动、重复起动、重起动、正常换向、应急换向、制动和停车等逻辑控制，以及加速速率、程序负荷、临界转速回避等转速控制；完成遥控系统核心控制器的软件、硬件设计。
系统在开发过程中，充分地利用了S7-200PLC的技术和优势特点，使系统具有典型的模块化结构，硬件则具有通用性和互通性，这样的设计更有利于建立全船的控制管理中心，使机舱自动化程度有所提高。
本文大体共分五个部分。第一部分主要对主机遥控的组成和功能进行了介绍，第二部分则侧重于介绍主机控制的原理，第三部分在基于S7-200对主机遥控系统进行硬件设计，第三部分是针对主机遥控系统的功能实现而进行的软件部分的设计，最后在自己独立设计的模拟实验台上实现本文对主机遥控的设计。
6.学位论文戴京涛一种双功水面船主机遥控系统关键技术研究2007
船舶主机遥控系统是机舱自动化的一个重要组成部分。主机遥控系统是指远离机旁，在驾驶室或集控室借助自动控制装置，操纵主机的一种装置。出于实际使用的需求，一种双功型水面船要求能够实现距离不小于100km的无线远距离遥控。传统的主机控制系统不能满足功能要求，为实现船舶无线遥控航行功能，全新设计了可与船舶上遥控台通信，具备机旁、驾控、遥控功能的主机遥控系统，对其关键技术进行了研究。
本文首先在分析了传统主机遥控系统结构和控制方式的基础上，针对双功型水面船主机遥控系统的技术要求和性能特点，确定了双功水面船主机的控制模式，采用可编程序控制器作为系统主控制器，数字式电子调速器为柴油机控制设备，主控制器控制电子调速器，实现对主机的速度与方向的控制。
研究了数字式电子调速器的功能与结构，设计了以单片机80C196KC为核心的硬件电路。其数字量输入/输出电路与主控制器的CompoBus/D器件网进行对接，与主控制器进行指令传送。针对该船航行功能要求设计了控制流程并编制了程序。
设计了主控制器与遥控台间的通信系统，采用通信协议宏通信方式，主控制器接收主控站发给遥控台的指令操控主机，并将柴油机与齿轮箱状态传送给遥控台，可实现船舶的真正无人遥控航行。
设计了系统的主控制箱、机旁监控箱和驾控室操纵台面板。研制出一套主机遥控系统试验样机。该试验样机与柴油机控制系统进行了联调，并与上位控制计算机进行了模拟通信试验，结果表明，该系统功能效果良好。
7.期刊论文陈志强HYH轮机舱自动化设备控制特点及主机遥控系统简介-航海技术2001(6)
1 HYH轮机舱自动化设备控制特点
主机遥控、船舶电站自动管理和机舱集中监控与报警,这三大系统是构成船舶机舱自动化的最主要设备.HYH轮这三个系统是由德国SIEMENS(西门子)公司提供的设备.主要遥控系统(RCS-33)与MANB&W主机配套,电站自动化管理系统(PMA-33)与WARTSILA(瓦锡兰)公司的柴油发电机配套,而机舱集中监控与报警系统(IMAC-33)则对整个机舱的运行设备进行参数的显示、报警和打印.下图为这三大系统间的通讯简图:
8.学位论文柳林遥控船舶主机控制系统的研究开发2007
本文通过对船舶机舱自动化和主机遥控现状及发展趋势的分析，针对技术规格书的要求，提出了柴油机控制系统的设计方案。本文详细介绍了遥控船舶主机控制系统的结构与相关功能，着重于柴油机控制系统的设计。本文所做的主要研究工作有以下几个方面：
采用模块化设计思想设计了一种柴油机控制器。系统设计包括硬件电路设计与控制软件编写两部分。硬件功能包括：转速与齿条位移采集、执行器驱动及保护、开关量采集、编码输入输出、齿轮箱控制输出等。利用工NTEL 196汇编语言编程开发了柴油机的起动、停车、加减速等控制功能，全程供油量限制功能，齿轮箱控制功能，与主控器信息交换功能，人机对话，系统状态检测及故障报警等功能。
在WinxP环境下使用Delphi7软件开发了一套监控软件。软件具有的功能包括：实时监测与记录柴油机控制系统运行参数，绘制重要参数实时曲线
，故障信息显示，柴油机控制系统控制参数在线优化等功能。软件为调试人员提供了友好的界面，操作简单、方便，对于主机的调试有较高的应用价值。
通过联调试验检验了柴油机控制样机的功能与性能，试验结果表明本文设计的柴油机控制器硬件性能良好，软件功能齐全，在性能与功能上均达到预期的目标。
9.学位论文杨少锋PLC在船舶主机遥控系统中的应用设计与研究2005
当今,主机遥控已成为船舶机舱自动化的一个重要组成部分,所采取的控制手段也多种多样,本文采用PLC(可编程序控制器)工业控制网络来实现主机遥控系统的功能,该系统的特点是经济性能好、硬件电路结构简单、工作安全可靠。本文采用PLC工业控制网络来完成主机遥控系统的各种控制及监测功能,首先设计了遥控系统网络的总体结构和通讯方案,在此基础上,完成主机的起停自动控制以及安保系统设计,同时对主机转速模拟量信号进行处理,通过点对点的通讯方式发送给电子调速器从而实现转速控制,另外通过自由口通讯方式使监测平台能实时监视。通讯部分涉及的两个PLC,一个作为起停控制和转速信号处理的主站,另一个作为电子调速器的从站,作为终端的计算机可以实时监视主机遥控系统的各种状态。通讯方式主要有两种:PPI主从通讯、自由口模式通讯。由于硬件有限,给通讯设计带来很多的不便,许多通讯细节在参考资料中没有涉及,是在不断调试的过程中摸索出来的。整个设计的系统最后经过软件和硬件的调试,达到了本次设计的要求。本文共分六部分。
10.期刊论文杨洁.刘维亭.韩国伟.李秋华.YANG Jie.LIU Wei-ting.HAN Guo-wei.LI Qiu-hua LabVIEW在主机遥控
系统中的应用-船海工程2008,37(5)
介绍基于LabVIEW的主机遥控系统的实现方法;通过基于MODBUS协议的网络将主机遥控系统的车令、报警等信息存储到监控系统数据库,通过访问数据库查看主机遥控系统的操作、报警信息,取代传统的车钟记录仪及报警信息存储单元,同时也可以进行远距离查询,提高了机舱自动化的水平.
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下载时间：2011年4月21日