基于PLC的船舶电站模拟控制系统研制

摘要

我国作为国际海事组织IMO其中的一员，必须履行STCW78/95公约。STCW78/95公约中明确规定轮机员必须经过轮机仿真模拟器的训练，船舶电站模拟器是轮机模拟器的一个重要的组成部分，对培养船舶电气和轮机管理人才来说它是一个必不可少的重要训练设备。
　　本文首先介绍了国内外轮机模拟器的发展过程，及各自的特点。在查阅大量的相关资料和对国内外模拟器进行研究，并分析了船舶电站的特点和教学应具备的功能后，确立了模拟器的控制方式和实现方法。
　　本模拟器是以第五代集装箱船5600TEU作为母型船，该母型的船船舶电站具有先进的控制系统，因此我们研制的船舶电站模拟器是以该母型船电站作为基本仿真对象，它含有三个发电机组屏和一个轴带发电机组屏，整个模拟器真实再现了实船电站的全部功能。在船舶电站故障模拟方面我们考虑设置故障的原则：一是根据船舶电站应有保护功能，即可以仿真出一些船舶电站保护功能之内的故障。二是根据船舶电站运行时可能出现的故障和教学需要来设置故障的。整个模拟器具有强大的功能,并取得很好的教学效果。
　　在选择控制方式方面，经认真的分析后我们认为应采用PLC对模拟器进行控制较合适。PLC控制具有工作速度快、工作稳定性好等特点，况且PLC作为一个新技术和新设备已大量运用到船舶各系统的控制，因此非常适合对模拟器进行控制。本模拟器选用的PLC是浙江中控GCS-1系列的产品。
　　PLC在本模拟器系统中是作为下位机实现具体的控制任务。上位机是使用了PIMS组态软件建立人机友好界面提供状态显示及报警记录等功能。在模拟器建设完毕后对模拟器进行总体调试的工作。

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第1章 绪论

1.1 研制船舶电站模拟器的目的和意义

1.2 船舶电站模拟器发展现状

1.3 本论文主要研究的目标和工作

第2章 船舶电站模拟器结构与功能

2.1 船舶电站基本功能

2.2 船舶电站模拟器结构

2.3 船舶电站模拟器主要特点

2.4 船舶电站模拟器的功能

第3章 船舶电站仿真模型的建立

3.1 负载模型的建立

3.2 电压调整模型的建立

3.3 同步表模型的建立

3.4 同步指示灯模型的建立

3.5 手动并网模型的建立

3.6 岸电系统模型的建立

3.7 船舶电力系统安全保护模型的建立

3.8 船舶电站模拟器故障模型

第4章 基于PLC船舶电站模拟控制系统的研发

4.1 可编程逻辑控制器（PLC）简介

4.2 船舶电站模拟器PLC的选型

4.3 软件开发环境介绍

4.4 控制系统的程序设计与实现

4.5 综合保护系统的程序设计与实现

4.6 发电机并网程序设计与实现

4.7 故障程序设计与实现

第5章 上位机组态软件的设计

5.1 组态软件概述

5.2 PIMS组态软件介绍

5.3组态界面设计

5.4 PLC与组态软件通讯

第6章 模拟器的安装与调试

6.1 船舶电站模拟器的安装

6.2 船舶电站模拟器功能的试验、调试

结论

致谢

参考文献

附录