船舶主机推进装置监测遥控系统设计与实现

摘要

船舶自动化控制技术己进入一人驾驶、船岸一体化的时代。随着世界造船业大发展，一人驾驶甚至无人驾驶的船舶会越来越多，为确保船舶的可靠安全航行，对主机控制系统的自动化程度的依赖会越来越高。本课题以某船主机推进装置监测遥控系统为研究对象，考虑到该船原配置的监测遥控系统经过近十年的使用已出现一些老化与故障的现象，在实船勘验的基础上制定了升级改造技术方案，并进行了具体的实现。
　　 新改造系统包含监测与遥控系统两部分。为实现配置灵活、安装方便、使用可靠的设计目标，监测系统采用主/从结构串行通讯和多点监测的分布式结构。采集现场采用高性价比的C51单片机设计硬件电路，并通过相应软件设计完成了现场模拟量和开关量的采集和上位机传输。监控软件基于WinXP下VC++6.0完成，实现了监测、报警、查询、系统设置等功能。
　　 遥控系统分别实现了主机的机旁控制、集控室遥控和驾驶室遥控三种控制方式，具备主机起停、转速调节控制、状态反馈、安全保护及故障报警功能等，完成了总体结构设计、控制系统设计、设备制作和调试等多项工作。所完成的遥控系统采用了触摸屏作为PLC上位机替代原有的大量按钮、指示灯和线路，不仅功能导到拓展，而且人机界面更加友好，操作方便。
　　 综上所述，本文所设计的监测遥控系统在实时性，通用性、可靠性方面较原系统得到一定的提高，实船验证表明本文设计的系统硬件性能良好，软件功能齐全，在性能与功能上均达到预期的目标。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 船舶机舱自动化国内外研究动态及水平

1．2．1 机舱监控系统的类型和特点

1．2．2 主机遥控系统发展概述

1．3 课题来源及其意义

1．3．1 主机监测遥控系统基本情况

1．3．2 原监测遥控系统存在的主要问题

1．4 论文主要内容

2 主推进装置监测系统硬件设计

2．1 主推进装置监测系统总体结构设计

2．2 单片机的选型

2．3 下位机信号采集电路设计

2．4 串行通讯电路设计

2．5 本章小结

3 主推进装置监测系统软件设计

3．1 信号采集程序设计

3．2 通讯程序设计

3．3 上位机系统软件设计

3．4 上位机软件的实现

3．5 本章小结

4 主推进装置遥控系统总体方案设计

4．1 主机遥控系统分类

4．2 主机遥控系统的结构组成

4．3 本章小结

5 主推进装置遥控系统功能设计

5．1 PLC的选型和配置

5．1．1 PLC机型选择

5．1．2 PLC输入／输出模块的选择

5．1．3 PLC通讯接口

5．1．4 主机遥控系统的控制信号及报警信号

5．1．5 模拟量的处理

5．2 基于PLC的主机遥控系统软件设计

5．2．1 正车起动逻辑控制程序设计

5．2．2 慢转控制程序设计

5．2．3 重复起动逻辑控制程序设计

5．2．4 停车逻辑控制程序设计

5．2．5 转速控制程序设计

5．2．6 故障处理的设计

5．3 基于触摸屏的人机交互系统

5．3．1 触摸屏的选型

5．3．2 CP1H PLC与触摸屏通讯

5．3．3 触摸屏人机界面设计

5．4 本章小结

6 结论

致谢

参考文献