郑学伦(毕业设计)

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1、船舶柴油机汽缸冷却器水温度自动控制系统的研究与实现指导老师：刘爱英学生：郑学伦（威海职业学院船舶工程系09船电一班）首先对温度测控系统进行了功能分析，介绍了柴油机的发展历程，以及制冷系统的主要部件工作原理及特点，并根据系统所要实现的功能进行了硬件元器件的选择和软件算法的确定，最终得出柴油机冷却水温度控制系统的整套硬件设计方案。关键词：船舶冷却水系统单片机温度控制摘要第1章绪论1.1柴油机温度控制概述1.2单片机温度控制器的优点第2章温度控制系统介绍2.1系统的构成2.2系统各组成部分功能说明第3章柴油机发展的历程第4章制冷系

2、统主要部件的工作原理及特点第5章系统的硬件与软件开发5.1硬件系统电路结构5.2系统的软件开发结论参考文献第1章绪论1.1柴油机温度控制概述船舶柴油机动力装置运转时，有许多机械设备会散发出大量的热量。为了保证部件正常工作必须及时将这些多余的热量散发，因此冷却水系统的功用就是对需要及时散热的机械和设备提供足够的冷却水进行冷却。以保证其在一定合适的温度范围内安可靠地工作。目前，船舶柴油机冷却水温度的自动控制系统大多采用的是电子式控制方式使用的是模拟式调节仪表，主要以电子器件的逻辑运算输岀控制信号来驱动继电器对电动机进行转向控制，

3、从而达到对温度的控制从整体上看主要存在以下两个明显的缺点①采用的元器件比较落后导致电路较为复杂使用的逻辑元器件也较多增加了备件管理和维护工作的难度②由于系统整体比较复杂及模拟仪表的实现功能的限制。这些温度控制器都采用了最简单的控制规律不能提供很好的控制性能。鉴于此，提出了基于单片机控制的船舶柴油机冷却水温度控制方法。1.2单片机温度控制器的优点我们知道单片微处理器具有高精确度高、灵敏度高、响应速度以及耗能少自动控制安全可靠等优点。同时，其逻辑控制运算是由软件来进行的容易实现各种控制规则，甚至是比较复杂的控制算法的实现而且不受

4、外界工作环境的影响。因此，基于单片机的温度控制器可以安全可靠地运行，智能控制冷却水的温度稳定在某一给定值或者给定值附近，使得船舶柴油机冷却水温度测控，满足现代远洋船舶的要求。第2章温度控制系统介绍2.1系统的构成整个船舶柴油机冷却水温度控制系统主要由计算机控制中心（上位机）和打印机、远程通讯模块、单片机测控平台（下位机・）、温度传感器组、执行机构，以及控制软件等部分组成的，系统采用了总线结构、模块化的设计方法，各部分既可以独立工作，又能够联网协同工作，组建方式灵活，并具有良好的可扩展性。图1船舶中央冷却系统简化框图图2系统硬

5、件组成简图2.2系统各组成部分功能说明一、计算机管理控制中心（上位机）和打印机计算机控制中心可以对单片机测控平台进行远程实时显和检测，可以对测控平台的历史数据进行存储分析和打印，以方便用户对测控平台的每一个温度数据进行存储。当每次启动软件时，该软件可以自动的从单片机温度控制器中读出历史数据并存储到计算机中。二、远程通讯模块为了便于上位机（计算机）和下位机（单片机）的通讯，我们采用了标准RS-232串行通讯规范。通过RS-232接口，单片机可以将采集到的温度数据传输到计算机中,从而可以利用计算机的强大处理能力对数据进行分析和存

6、储，以及连接打印机对数据进行打印保存。三、单片机测控平台（下位机）单片机测控平台（下位机）是整个温度控制系统的重要组成部分，是联系温度信号采集和计算机管理控制中心的枢纽。一方面，它要获取温度传感器组的测量数据，并且与温度设定值进行比较，同时输出控制信号到执行机构；另一方面，它要将温度测量数据和设定数据上传到计算机管理控制中心。四、温度传感器组采用了具有良好性能的感温元件，餡热电阻PtlOO,用测量冷却水的温度。同时，为了保证测量的准确性，采用了多点测量的方法，即在高温回路中高温冷却淡水的进口和出口、低温回路中低温冷却淡水的进

7、口和岀口都安装了温度传感器，分别测量这儿点的温度。单片机控制多路开关，分别采集这几点的温度数值。在某一时刻，单片机采集的是某个点的温度实际数值，然后与该点的设定数值相比较，再输出控制信号，因此，并不会增加单片机的运算负荷，使得单片机完全有能力承担控制中心的任务。五、执行机构系统的执行机构由控制继电器、三相伺服交流电动机和三通调节阀组成。利用继电器接受单片机发岀的间断的控制指令，控制三相伺服交流电动机断续运转，带动三通调节阀的转动，改变三通调节阀的开度，进而改变冷却水的温度。第3章柴油机的发展历程如果用最简单方式看待历史，那么

8、组成历史的仅仅包括年代、人名、故事三个要素。虽然时间跨度冲淡他的年代和故事，但他应该感到欣慰，因为至少他的名字得以流传。鲁道夫•狄赛尔(Rudof1Diesel)—个永远不会被忘却的名字。命运多笃的发明家在科学史上，人们总是会对那种无心插柳却一举成功的故事津津乐道，比如伦琴射线、青霉素、宇