船舶自动化电站仿真软件开发

船舶电站系统建模与仿真报告本文主要针对船舶电站系统的建模和仿真进行分析。

船舶电站系统是影响船舶运行的重要因素之一，其安全和可靠性对于船舶的运行具有重要的影响。

因此，建立船舶电站系统的模型以及实现仿真是非常必要的。

一、建模1.船舶电站系统船舶电站系统一般包括主机电站、辅机电站、起动电站、配电系统和控制系统。

其中，主机电站的主要功能是驱动船舶前进，辅机电站则提供帮助船舶完成其他工作的电力支持。

起动电站则用于启动发动机，配电系统则负责将电力供给到各设备中，控制系统则对系统进行监测和调整。

2.系统建模为了建立船舶电站系统的模型，需要对系统中的所有元件进行建模和分析。

首先，需要对主机电站的发动机进行建模和分析，分析其动力输出，燃料供给，冷却和润滑系统等方面的情况。

对于辅机电站中的元件，同样进行建模和分析，例如空调、泵、压缩机、水剂供应、高压气体系统，发电机、电池等。

同时，配电系统也需要进行建模，包括配电板、开关和配电盒等元件。

最后，控制系统也需要进行建模，分析其监测和控制的方式，以及控制面板的布局等。

二、仿真1.建立仿真模型建立船舶电站系统的仿真模型，可以使用MATLAB等仿真软件完成。

首先在仿真软件中导入电站系统的模型，配置各元件和其相应的参数，并设置仿真界面。

随后，设置系统运行的初始状态和环境条件，例如电池电量、燃油量、海况、风速等。

然后，应用相应的控制策略，调节各元件的工作状态，实现对船舶电站系统的仿真。

2.仿真实验仿真实验的主要目的是对电站系统的稳定性、安全性和可靠性进行评价，以及避免在实际运行中出现故障或失控等情况。

在仿真实验中，需要测试电站系统在不同的负载、环境条件和操作状态下的稳定性和工作效率。

因此，应设置多组实验模拟，模拟不同的工作条件，在模拟实验中反复测试电站系统的运行情况，从而进一步优化控制策略，提高系统的安全性和可靠性。

综上所述，船舶电站系统的建模和仿真可以有效地提高电站系统的安全和可靠性，为船舶的运行提供更好的支持。

基于虚拟现实技术的船舶模拟仿真系统开发随着科技的不断发展与进步，虚拟现实技术的应用越来越广泛，其中的船舶模拟仿真系统在航海、造船、海事管理等领域也得到越来越广泛的应用。

本文将着重介绍基于虚拟现实技术的船舶模拟仿真系统开发。

一、虚拟现实技术对船舶模拟仿真系统的应用前景船舶模拟仿真系统应用于虚拟现实技术中，使得用户可以身临其境地感受船舶航行、操纵、航线规划、船舶交通管理等，形成一种“真实”的感觉。

同时，虚拟现实技术还可以实现真实舍不得现实环境的限制，节省成本并提高安全性。

因此，基于虚拟现实技术的船舶模拟仿真系统的应用前景广阔。

二、虚拟现实技术船舶模拟仿真系统开发的实现方式1、技术软件的选择：有一些虚拟现实技术软件可以帮助开发者快速的进行船舶模拟仿真系统的开发。

主流的软件包括：Unity3D、Unreal Engine等。

这些软件提供了用户友好的用户界面，减轻了船舶模拟仿真系统开发的难度。

2、虚拟现实技术硬件的选择：为了实现真实的虚拟环境，开发者需要选择相应的硬件设备，例如头盔、手柄、感应器等。

这些设备可以帮助用户更好地与系统进行交互，并增强用户体验。

3、实现船舶数学模型：在虚拟环境中，船舶数学模型是至关重要的，在船舶模拟仿真系统中，开发者需要先行实现复杂的船舶数学模型，然后才能完成相应的模拟。

4、设计场景：场景的设计是船舶模拟仿真系统开发中不可或缺的环节。

开发者可以基于现有的地图、卫星图像等资料进行场景的设计，或使用模型库进行设计，提高制作效率。

三、基于虚拟现实技术的船舶模拟仿真系统开发需要注意的事项1、精度要求高：为了达到模拟船舶行驶、操纵、应对海情的真实感觉，开发者需要在虚拟现实场景中完整重现船舶行驶时发生的各种条件变化，例如风向、水流、潮汐、岛礁、冰山等因素。

2、虚拟现实技术硬件的限制：受到现有技术的限制，虚拟现实技术硬件设备在长时间使用时，会产生眩晕感和感觉疲劳，限制了应用的范围。

3、成本高：基于虚拟现实技术的船舶模拟仿真系统的开发成本远高于传统的船舶模拟仿真系统，特别是针对对航海、船舶交通管理、海事教育等领域的定制需求，一定程度上限制了应用的普及和推广。

基于PLC MCGS PPU的船舶电站的设计PLC (可程控控制器)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，可以编程控制各种电气设备和机械设备的运行。

MCGS是一款PLC编程软件，具有友好的用户界面和强大的功能，可以实现对PLC的编程和实时监控。

PPU (电站主控单元)是船舶电站的核心设备，负责监控和控制船舶的主要电力系统。

本文将基于PLC MCGS PPU，对船舶电站的设计进行详细介绍。

船舶电站是指船舶上的电力系统，为船舶提供动力和供电。

船舶电站主要由发电机组、配电装置、电力控制和监控设备等组成。

PLC MCGS PPU作为船舶电站的主控设备，具有可编程性和实时监控功能，可以实现对船舶电站的自动化控制和运行监测。

在船舶电站的设计中，首先需要确定船舶电站的总体结构和布置。

根据船舶的需求和规模，确定发电机组的容量和数量，以及配电装置的容量和布置位置。

根据船舶的功率需求和电力负载特点，设计合理的电力控制系统和保护装置，确保船舶电站的安全可靠运行。

在船舶电站的设计过程中，需要考虑各种工况和故障情况。

通过PLC MCGS PPU，可以实时监测船舶电站的运行状态和参数，并根据需求进行相应的控制和调整。

当发生故障或异常情况时，PLC可以及时做出响应，采取相应的保护措施，保证船舶电站的安全运行。

对船舶电站的设计进行测试和调试。

通过模拟各种工况和故障情况，验证PLC程序和MCGS软件的可靠性和稳定性。

根据实际运行情况，对船舶电站的参数和控制策略进行调整和优化，确保船舶电站的性能和效率达到设计要求。

基于PLC MCGS PPU的船舶电站的设计可以实现对船舶电力系统的自动化控制和实时监测，提高船舶电站的安全性和稳定性，降低人工维护成本，提高运行效率。

通过合理的布局和控制策略的设计，可以满足船舶的动力需求，并保证船舶的正常航行和运营。

船舶工程中数字模拟仿真软件的自主研发和产业建设（陆仲绩，高级工程师，上海科学院，上海市科苑路1278号419室，201203）摘要：计算机辅助工程(CAE)应用系统是转变工程开发模式的关键技术，是多学科研究成果和前沿支持手段集成的信息化平台。

结合船舶工程建设的创新发展需求，以社会资源整合的方式，探讨建设自主CAE软件产业的可行性。

尤其是对于促进生产性服务业、先进制造业和自主软件产业的联动，形成以较低成本的规模效应和更强的竞争能力，加速推进产业结构优化调整显得尤为必要和迫切。

关键词CAE 船舶工程工程开发模式软件产业要实现“2020年建成创新型国家，使科技发展成为经济社会发展的有力支撑”的目标，企业需具备创新能力，必须在工程及产品数字化设计、分析与验证方面取得突破。

计算机辅助工程(CAE)软件应用系统是多学科研究成果和前沿支持手段集成的信息化平台，建设自主CAE软件产业是知识经济时代综合整合能力的集中体现，是生产性服务业、先进制造业和自主软件产业的综合竞争能力体现。

结合船舶工程建设的创新发展需求，以社会资源整合的方式，探讨建设自主CAE软件产业和发展船舶工程，推进产业结构优化调整显得尤为必要和迫切。

一、CAE是转变工程开发模式的关键技术“十五”期间，国家组织实施并实现了以“甩图板”为目标的“制造业信息化工程”，培育出了一支利用计算机辅助绘图和设计CAD(Computer aided design)的专业化队伍。

现在很多产品设计原型已经可以在设计阶段就得到多层次展示，清晰逼真。

然而产品设计的工程分析却还有许多地方依然遵循传统设计规范的要求，其结果是结构尺寸和材料浪费大，而性能并无明显改善。

“工欲善其事，必先利其器。

”，计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering)就是一种支持工程师、科学家进行工程研究、产品设计最重要的工具和手段。

由于有限元技术的成熟以及计算机技术的发展，企业已经逐渐希望：产品能画出来、看得到固然重要，但更重要的是能知道产品性能和使用寿命周期。

船舶设计及制造模拟仿真系统软件解决方案基本信息：船舶设计：船舶的设计阶段主要可分为初步设计、具体设计和生产设计三个阶段。

船舶设计过程持续的时间很长，影响设计进度的突出问题是：软件开发可以来这里，这个首叽的开头数字是壹伍扒中间的是壹支叁叁最终的是驱柒驷驷，依据挨次组合起来就可以找到。

1、具体设计的主要图纸和技术文件需要船东、船检（船级社）审查认可，而后进行退审修改，此时船舶已经开工，生产设计承受着施工供图需求的压力，在这种状况下施工简单消失差错。

2、设计审查要加强对设施材料的经济性选择。

具体设计一经确定，全船80%的成本已经固化（其中设施材料费用占全船总成本的65%左右），在人工费、专用费项目中降低成本的空间很小。

据资料统计，国内船厂与国外先进船厂建筑的同类船舶相比，设施用量和材料消耗量均高出10%。

解决方案：将具体设计与生产设计由串联式的接续组织，尽可能在肯定阶段形成并联式的交叉组织。

采用计算机模拟仿真的功能，在输入具体设计牢靠数据和图形的基础上，通过三维设计、干涉检查，直接生成生产设计数据和图形。

近年来主要船厂相继开展了一项叫做“纸上模拟造船”的活动，取得了应有的成效：在船舶开工前，船厂组织设计、工艺、生产及生产管理等主管人员，对比设计说明书，从剖析的角度，按船舶建筑流程逐项找出影响设计建筑的关键点，从合理性可行性动身，讨论确定建筑方法和技术手段，也就是说讨论确定了对关键项目的予案。

我们设计船舶设计软件模块来解决上述问题，船舶设计模块分为：模型设计、数据管控、模型生成、干涉检查、经典模型展现五个子模块。

船舶制造：船舶的制造分为两个阶段：钢材的加工和分段制造阶段。

钢料加工过程中，提高钢材的采用率是永恒的主题。

目前国内船厂钢材采用率（主船体钢材采用率、钢材综合采用率）一般在85—90%左右。

钢材采用率状况受到船型及设计、管理、场地等多因素影响。

分段制造阶段是构成船体结构的阶段。

依据船舶建筑工艺、场地条件、起重力量、周期要求等，一艘3—6万吨级船舶分段划分大致在IoO-200个。

第31卷 第1期2008年6月 上海船舶运输科学研究所学报JO U RN A L O F SSSRI V ol.31N o.1Jun.2008收稿日期:2008 02 10作者简介:李 勇(1976 ),男,辽宁省沈阳市人,助理研究员,主要从事船舶电站监控系统研发工作。

文章编号:1000 4696(2008)01 0006 06船舶电站及其监控系统仿真设计李 勇(上海船舶运输科学研究所研究开发中心,上海200135)摘 要:船舶电站仿真系统可以有效地提高船舶电站监控系统的开发效率和操作员技能培训的质量,然而,由于开发难度大等因素导致目前市场上成熟且可应用的产品较少,针对这一问题,综合应用M A T L AB 软件和V C 软件编程工具,开发了船舶电站仿真系统。

经实际调试,该系统可实现电站及其基本监控功能的仿真运行。

关键词:图形用户界面;Active 控件;CAN 设备模拟程序;M A T L A B 引擎中图分类号:U 665.12 文献标识码:AThe Simulation Design of Marine Power Station and Its Monitoring SystemL I Yong(R&D Center,Shanghai Ship and Shipping Research Institute,Shang hai 200135,China)Abstract:T he simulation sy stem of marine power stat ion can effectiv ely enhance development efficiency of marine po wer station monito ring system and training quality o f o per ator s skill.H o wever ,there is its few applicable matured pro ducts in market due to the factor s such as dev elopment difficulties etc.For t his,t he simulation system of marine po wer statio n is dev eloped,by using M A T L AB and V C.T he results of ex periment sho w t hat this sy stem can realize simulation r unning of mar ine po wer stat ion and it s basic monito ring functio ns.Key words:g r aphic user s inter face;A ctive contro l;CAN simulat ion prog ram;M A T L A B engine0 引 言船舶电站是船用电能的生产中心,也是船舶重要的动力来源之一,它的工作质量直接影响全船的整体性能。

轮机模拟仿真系统的开发和应用Ship Engine Simulation System Development and ApplicationJIANG Xiao-ming, ZHANG Wei(Aviation University of Air Force, Changchun *****, China)Abstract: This medium contact simulation using computer technology of Marine automation system features and use.Key words: ship engine; simulation system随着计算机技术的迅猛发展,船舶的轮机自动化程度日益提高,轮机管理人员的技术培训和技术更新十分迫切和必要。

轮机模拟系统能模拟轮机自动化的各种功能,并利用计算机技术结合必要的硬件设备,完成轮机的模拟操纵。

轮机自动化是用自动化仪表、控制元件、逻辑元件、计算机等组成的各种控制系统。

它能部分或绝大部分代替轮机管理人员,实现对机舱中的运行参数进行自动控制、监视、显示、记录和报警,以及对主要机器设备进行自动控制。

本文介绍我们研制的新型轮机模拟系统。

1 系统基本构成本系统由计算机、PLC、主控制台、锅炉操作屏、电站操作屏等部分组成。

学员计算机用于对轮机系统管道设备的操作,排除教师计算机设置的故障,主机机旁应急操作;教师计算机用于监视、控制学员在学员计算机上的操作,系统故障设置,同时,兼有驾驶台控制功能,报警计算机用于轮机系统各主要参数的异常情况报警和学员操作顺序的记录。

打印机用于异常情况报警输出和学员操作记录的打印输出。

主控制台PLC主要实现集中控制室控制的各种功能,完成各PLC 与计算机之间数据和命令的交换,锅炉操作屏PLC能够实现锅炉的模拟操作,电站操作屏PLC用于实现电站模拟操作。

主控台由车钟、油门操纵杆、轮机系统主要参数的模拟显示仪表、主机控制方式切换操纵开关、轮机系统主要设备运行玻态指示灯、主机起动装置状态指示灯、应急操纵按钮和应急报警指示灯等部分组成。

DMS-2013轮机模拟器中船舶高压电站建模与仿真实现的开题报告一、研究背景及意义船舶高压电站是船舶动力系统中非常重要的组成部分，其主要功能是为船舶提供电力供应，保障船舶动力系统正常运行。

在船舶运行中，如果高压电站出现故障或运行不稳定，将会严重影响船舶的安全性和可靠性。

因此，对船舶高压电站的建模与仿真研究具有重要的现实意义和应用价值。

DMS-2013轮机模拟器是一种适用于船舶动力系统仿真分析的软件，通过对船舶轮机系统进行模拟，可以模拟船舶在不同状态下的运行情况，帮助船舶设计者和维修人员进行系统分析和优化设计。

本研究旨在基于DMS-2013轮机模拟器平台，建立船舶高压电站的仿真模型，分析电站的运行特性，进一步改进电站的性能，提高船舶的运行效率和安全性。

二、研究内容和方法（一）研究内容1、船舶高压电站的建模2、船舶高压电站运行特性分析3、船舶高压电站性能改进方案研究（二）研究方法采用面向对象的建模方法，将高压电站抽象为对象，包含电力源、负载及控制系统等组成部分；运用软件仿真技术，通过对电站进行模拟，分析电站的运行特性；通过改进电站的设计方案，提高电站的性能，优化船舶动力系统。

三、研究进展和计划（一）研究进展1、完成了相关文献的调研和整理，了解了船舶高压电站的基本原理和模型建立方法。

2、对DMS-2013轮机模拟器进行了了解，并熟练掌握了其基本操作技术。

3、开始对船舶高压电站进行建模，并逐步完善模型的基础结构。

（二）研究计划1、进一步完善电站模型，优化模型的性能。

2、利用DMS-2013平台，进行数据模拟和仿真实验。

3、分析实验结果，提出电站性能改进方案，并对优化方案进行实验验证。

4、撰写论文，进行实验结果的总结与分析。

四、预期成果和意义预期成果：1、建立船舶高压电站模型，分析电站的运行特性。

2、提出电站性能改进方案，优化电站的性能。

3、形成船舶高压电站仿真分析的一体化技术平台。

研究意义：1、为电站的设计、运行和维修提供技术支持。

基于Quest3D的船舶电站虚拟维修软件开发陈雷;胡以怀【摘要】针对目前船舶电站维修训练的实际情况,以Quest3D为虚拟引擎,应用3Dmax2012建模软件,结合VB系统开发平台,研发出一套船舶电站虚拟维修软件.对系统的功能需求做了分析,重点研究了系统开发流程与关键技术.经实测,该虚拟维修软件不仅能够节约开支,而且显著提高培训效率.%In the view of the actual situation of ship power station maintenance training, this paper describes a set of ship power plant virtual maintenance software based on the Quest3D virtual engine、3Dmax modeling software and VB system development platform. The functional requirement of the system was analyzed, and the key technology&development process of the system development were also studied. As a result, the software could not only save cost, but also significantly improve the training efficiency, and has wide application prospect and extension value.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2015(044)012【总页数】3页(P72-74)【关键词】Quest3D;船舶电站;虚拟维修;3Dmax;VB【作者】陈雷;胡以怀【作者单位】上海海事大学,上海 201306;上海海事大学,上海 201306【正文语种】中文【中图分类】TP319伴随船舶大型化、智能化、自动化的发展趋势，船舶用电设备逐渐增多，用电量攀升，相应地船舶电站的容量不断扩充。

基于PLC MCGS PPU的船舶电站的设计
船舶电站是指为船舶提供电能供应的设施，包括发电机、电池组、配电装置等设备和
系统。

基于PLC MCGS PPU（电气技术专业）的船舶电站设计，是利用PLC（可编程控制器）技术和MCGS（可编程人机界面软件）软件来实现船舶电站的监控与控制。

PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制器，它具有可编程、可重配置的特点，能够根据用户的需求实现各种控制逻辑。

PLC MCGS PPU是一种基于PLC和MCGS软件的控制系统，它能够通过触摸屏或计算机进行人机界面的交互，实现对船舶电站的监控和控制。

1. 发电机控制：PLC可以实现对发电机的启动、停止和调速控制。

通过PLC MCGS PPU 的人机界面，操作人员可以方便地监控发电机的运行状态，如电流、电压、频率等，并根
据需要调整发电机的负荷。

4. 故障诊断与报警：PLC可以对船舶电站进行故障诊断，并实现相应的报警功能。

通过PLC MCGS PPU的人机界面，操作人员可以实时了解电站的故障信息，并进行相应的维修和处理。

基于PLC MCGS PPU的船舶电站设计可以实现对船舶电站的监控与控制，提高电站的安全性和可靠性，减少人工操作的工作量，提高工作效率。

该设计还具备灵活性和可扩展性，能够适应不同类型的船舶电站的需求，为船舶电站的运行提供了可靠的技术支持。

文章编号:167127953(2003)02227203船舶电站模拟器中的仿真软件高海波　陈　辉　陈明昭　林治国(武汉理工大学系统仿真中心,武汉430063)摘　要:主要介绍W MS -2000型船舶电站模拟器的教练员软件、模型软件、通信软件、监控软件、声响仿真软件的功能、开发及应用情况。

关键词:船舶电站;仿真;软件中图分类号:TP391.9 文献标识码:AAbstract :The simulation s oftware is a very im portant part in the W MS -2000ship power simulator.The simulation s oftware has the following five types :instructor s oftware ,m odel s oftware ,communication s oftware ,m onitoring s oftware ,and s ound s oftware.This paper introduces their functions ,development and application.K ey w ords :ship power plant ;simulation ;s oftware1　引言为顺利履行ST CW78/95国际公约,国内各大航运企业、培训机构、航海类大专院校等都先后购买或研制了不同型号的船舶轮机仿真训练器。

1994年,国产第1台全任务式轮机仿真训练器“W MS —1型轮机仿真训练器”在武汉交通科技大学问世[1];2000年,武汉理工大学系统仿真中心以某现代化1600箱集装箱船为仿真母型,研制出国产第2代“W MS —2000型全任务式轮机仿真训练器”。

船舶电站模拟器是轮机仿真训练器的一个重要组成部分,是基于仿真对象工作过程数学建模、数值计算、实时仿真与控制,大型数据库管理、网络通讯、I/O 接口控制、图形监控等综合技术的计算机全仿真系统。