船舶电站主机飞溅控制网络的研究与实现

摘要

随着自动化和信息化时代的到来，传感监测、智能管理等自动化技术已在船舶领域得到了越来越广泛的应用。船舶电站柴油发电机不可避免的会发生飞溅甩油现象，这给发电机组带来很大的安全隐患。论文在柴油发电机原主控制系统的基础上，运用工业OPC、数据库、MODBUS TCP/IP协议等技术开发一套基于OPC通讯的多控制器、多客户机的网络监控系统。
　　为了解决飞溅信号就地化检测不及时、无法实现全平台的联锁保护等问题，论文从设计需求、硬件架构、软件功能需求上进行分析与设计，运用独立式网络架构、OPC、数据库、MODBUS TCP/IP协议等技术设计了飞溅控制网络监测系统，对原有船舶电站主机飞溅信号实现了远程监控的网络化和实时化。该方法突破了现有软硬件设计局限，将报警信息融入主机保护系统，改善了目前现有的船舶主机运行监测模式。在设计与实现中，采用模块化结构的思想，分布式网络化搭建方法，对系统需求进行分析与实现，使系统具有较好的可扩展性。本文设计遵循船舶电站主机飞溅监控特性进行网络化系统的研究和实现，实施方案可靠，能满足船舶主机不间断工作需求。
　　经过硬件改造和软件开发，对船舶主机飞溅信号进行监测，实现了远程监控的及时性、有效性和可靠性。文章最后针对设计思路和实施方案进行现场测试及功能验证，分析了设计方案的优缺点。论文的成果对类似船舶主机的安全保护监测具有借鉴意义，对提高船舶主机运行的安全性、可靠性提供可行方案，为我国船舶技术发展提供了一定的研究基础。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究的目的和意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 研究内容及方法

1．5 论文结构

第二章 系统技术概述

2．1 网络技术简述

2．2 OPC技术

2．2．1 OPC接口标准

2．1．2 OPC构成

2．3 Modbus技术

2．3．1 Modbus协议

2．3．2 TCP／IP协议

2．3．3 CRC校验方式

2．4 数据库技术

2．4．1 数据库技术比较

2．4．2 数据库系统功能联系

第三章 系统需求分析

3．1 飞溅控制改造需求概述

3．2 硬件网络需求分析

3．3 软件需求分析

3．4 非功能需求分析

3．4．1 安全性

3．4．2 网络冗余

3．5 系统可行性分析

第四章 系统设计与实现

4．1 系统设计原则

4．2 系统网络架构设计

4．2．1 C／S系统架构

4．2．2 数据通信方式

4．3 硬件设计与实现

4．3．1 网络硬件改造

4．3．2 硬件参数设置

4．3．3 滑油飞溅检测装置的升级

4．4 软件开发

4．4．1 WinCC组态软件开发

4．4．2 PDB数据库开发

4．4．3 PLC软件开发

4．4 系统安全性设计

第五章 系统测试与实施

5．1 仿真测试

5．2 现场测试

5．2．1 Kepware server服务器测试

5．2．2 滑油飞溅检测装置的功能与测试

第六章 总结

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢