论文摘要
舶机舱监测报警系统是船舶自动化的重要组成部分,其功能主要是检测、控制机电设备的工作状态和参数,并进行指示、报警、控制和记录。该系统工作的可靠性直接影响到船舶的安全航行。最初的机舱自动化报警系统主要由继电器和半导体逻辑电路组成,现在已经不适合机舱自动化的发展要求和国际海事组织及各船级社的规定。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。本文是以大连海事大学实习船“育鲲”号为母型参考而设计的,该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。本论文介绍了数据采集系统的基本工作原理,简要介绍了PLC的发展历程和它的优点以及在本系统中采用的PROFIBUS总线,重点阐述了PROFIBUS的协议结构。最后建立了机舱监测报警系统的后台数据库,并在Windows平台下以RSViewSupervisory Edition为开发工具完成了船舶机舱监测报警系统软件的设计。该软件真实的再现了实船的监测报警系统,模拟了其工作流程,具有友好的人机交互界面。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 机舱监测报警对船运安全的意义1.2 早期的机舱监测报警系统1.3 国内外机舱监测报警系统的发展状况1.4 总线在机舱监测领域的应用1.5 本文主要工作第2章 机舱监测报警系统总体概述2.1 监控系统简介2.2 数据的采集和信号的转换2.2.1 铂热电阻测温原理及应用2.2.2 温度变送器2.3 PLC简介2.3.1 PLC的发展过程2.3.2 PLC的特点2.3.3 PLC的发展趋势2.4 PROFIBUS总线技术2.4.1 PROFIBUS现场总线概述2.4.2 PROFIBUS协议结构2.4.3 PROFIBUS总线存取协议2.4.4 PROFIBUS-DP总线第3章 系统设计的总体构架3.1 设计说明3.2 监测报警系统的硬件结构3.2.1 监控主机3.2.2 PLC处理器3.2.3 I/O模块3.2.4 ControlNet模块3.2.5 EntherNet模块3.2.6 通讯模块3.2.7 EntherNet交换机3.2.8 延伸报警终端3.2.9 软件支持3.3 轮机呼叫与安全系统3.3.1 系统功能3.3.2 系统组成3.3.3 轮机呼叫PLC3.3.4 呼叫选择开关及呼叫按钮3.3.5 现场控制箱（蜂鸣器、指示灯、ACK按钮）3.3.6 DeadMan安全板3.3.7 软件支持第4章 监测报警系统的软件设计4.1 系统的软件环境4.1.1 开发平台的选择4.1.2 开发工具的选择4.2 设计原则4.3 系统软件的设计4.3.1 系统数据库的建立4.3.2 系统的流程图4.3.3 系统的功能框图4.3.4 报警界面显示4.3.5 报警打印4.3.6 报警记录4.3.7 系统通讯4.3.8 报警延伸4.3.9 报警确认4.3.10 轮机呼叫4.3.11 DeadMan安全报警第5章 故障的诊断及处理5.1 监测报警系统5.1.1 监控主机故障5.1.2 EntherNet网络故障5.1.3 PLC处理器故障5.1.4 I/O模块故障5.1.5 通讯模块故障5.1.6 ControlNet网络故障5.2 轮机呼叫及安全系统5.2.1 轮机呼叫系统故障5.2.2 安全系统故障第6章 电气抗干扰技术的讨论6.1 干扰源及一般分类6.2 主要的干扰来源6.3 硬件抗干扰措施6.4 软件的抗干扰措施6.5 系统的自检第7章 结论参考文献致谢研究生履历
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