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基于网络控制的船舶电站的研究与设计

安亮  
【摘要】: 随着信息电子技术的成熟及其在船舶上的广泛应用,船舶电站自动化水平也急需提高。基于网络控制的船舶电站是现代化水平的自动化船舶电站的一种,其控制系统的核心是控制网络。文中提出并论证了两种控制网络解决方案。一种是以S7-300 PLC为主站,分别控制三台发电机组的三台同步保护装置PPU作为从站的PROFIBUS-DP网络,文中简称S7-300网络。一种是以S7-200为主站,三台同步装置PPU作为从站的MODBUS网络,文中简称S7-200网络。两种控制网络性能经济、稳定可靠,分别适用于不同场合;S7-300网络可用于大型船舶的大功率电站中,S7-200网络最适于实训船舶电站的教学系统。 本文对船舶电站的自动控制逻辑的设计进行了深入分析,并设计出了一套适合一般自动化船舶电站的控制逻辑,控制逻辑主要由控制网络实现。在控制网络中,从站PPU主要控制发电机组电压矢量的同步、主开关的合闸、频载调节和相关数据的监测,并与主站PLC通信;主站PLC是属于可编程器件,负责管理整个控制网络并实现电站自动运行的控制逻辑。 控制电路和控制网络一起构成了船舶电站控制系统,控制电路是控制网络的载体。文中对发电机组控制电路、同步保护控制电路、控制电源电路和测量保护电路等控制电路设计与原理进行了深入的论述。 基于网络控制的船舶电站具有:根据负荷情况自动启动、投入和解列发电机组,重载询问的自动控制,故障报警与自动处理,运行状态的显示和给定参数的监测与修改等功能。基于网络控制的船舶电站的自动化功能完善、可靠、性价比极为理想,是大连海事大学轮机自动化与智能化实验室所承担的自动化船舶电站项目的科研成果。文中以该项目为核心详细地论述了基于网络控制的船舶电站的原理与设计。


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