基于plc的船用高速主机监控报警系统仿真

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1、万方数据参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一60附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．62VI万方数据集美大学硕士学位论文基于PLC的船用高速主机监控报警系统仿真1．1课题的背景与意义第1章引言船用主机监控报警系统是轮机自动化系统中的重要组成部分。它对船舶主机工作状态和系统运行参数进行实时监测，当设备发生故障或监测点参数越限时，系统将自动向工作人员发出报警，同时在机舱集控室监视器上显示出全部系统故障状态和警报信息。所以，轮机管理人员在监控室通过计算机就能掌握设备的运行参数及状态，而不必进入机

2、舱对设备进行检查。对无人值班机舱，监控报警系统可以将机舱故障报警信号分组后延伸到驾驶室、公共场所、轮机长室及值班轮机人员的住所[11。根据《中华人民共和国高速船船员特殊培训、考试和发证办法》第四条(一般规定)指出：高速船系指设计静水时速在沿海水域为5．145千米／6时以上、在内河通航水域为35千米／4,时及以上的动力支撑船舶和排水型船舶。随着高速船舶在我国的推广应用，对高速船舶的综合性能要求也越来越高[2】。高速主机监控报警系统作为保证船舶安全的重要部分，对船舶整体性能的影响至关重要。监控报警系统能够实时地对动力设备和系统的运行参数(如温度、压力、流量等)进行监控，在参数运行不

3、正常的情况下能够时地进行处理，确保各动力设备和系统处于安全可靠的运行工况【3]。虚拟现实技术是二十一世纪计算机科学领域最重要、最新型的研究方向之一，它与Intemet技术和多媒体技术并称为二十一世纪三大关键技术[41。虚拟现实是当今国内外重点研究的科学技术，经过数年的研究与探索，它的应用范围已遍布多个领域，且在各个领域中起到了重要的作用。在工程制造领域做出的贡献也尤为突出，给其带来了全新的制造技术和设计方式，而且也为工程设计者和操作者们提供了更多有效的应用工具。由于虚拟现实技术具有可与虚拟环境交互的优势，因此在船舶领域，虚拟现实技术有很多方面的应用。如船舶的虚拟仿真、虚拟化造船

4、、船舶机舱的虚拟漫游、船舶机舱数字化说明书以及船舶虚拟驾驶等【引。对于刚刚接触船舶以及船舶操作的人员来说，虚拟现实技术具有多方面的优势。例如对于不熟悉船舶结构以及船舶操作的初学者，可以在通过在虚拟机舱的场景中漫游来熟悉船舶结构，也可以通过对船舶机舱虚拟模型的操作来熟悉船舶的操作过程，相比较实船参观驾驶以及模拟器更加节约时间和成本。课题的意义在于，在研究各类型的船用高速主机监控报警系统以及对某高速船舶实际考察的基础之上，设计了一套选型合理、功能完善、满足规范要求的监控报警系统，同时，参考该高速船舶集控台、电站等设备，利用虚拟现实技术设计出一套模型，实现模型的虚拟操作和监控报警系统

5、的三维仿真功能。万方数据集美大学硕士学位论文基于PLC的船用高速主机监控报警系统仿真1．2船用主机监控报警系统发展现状国外船舶监控报警系统采用网络化结构，可实现主机监控、运行状态显示、故障报警、保存数据和打印等功能，同时该系统结构有利于监测点信息的集中管理，操作更加方便，提高了监控报警系统的安全性及可靠性。另外，新一代的船舶监控报警系统不仅具有网络化、信息化的特点，且把系统监控报警、故障诊断及模拟仿真等功能练习在一起，形成了多功能、智能的船舶自动监控系统。挪威的Kongsberg公司、德国的Siemens公司、MTU公司、法国的ALSTOM公司、日本寺崎公司、加拿大的CAE公司

6、等企业都推出了具备智能化、标准化的主机监控系统。SIMOSIMAC55系统是德国西门子推出的船舶监控报警系统。该系统采用分散式控制方式，工作速度快，抗干扰能力强。采用了新型的S7系列PLC，使系统具备连接现场总线通讯的功能。另外，系统的人机交互功能比较丰富，系统采用Windows操作系统，用户界面友好，操作方便。SIMOSIMAC55的系统显示界面采用工控组态软件进行设计，可以对监控点信息进行动态显示。国内船舶监控报警系统产品较少，但也有了长足的发展。CJBW3100系列船用监控报警系统是由上海三进科技有限公司开发，系统采用CAN总线及以太网组成双网结构，提高了系统可靠性。系统

7、对监测点数据变化响应时很间短，小于1秒。为进一步提高系统安全性，JBW3100系列采用了专用密封式计算机及分布式数据库。此外，系统还可通过网络对其它船舶设备进行管理，增强了船舶信息集成度。LG．JCl000是由上海亮格船舶工程技术有限公司开发的基于双CAN总线的机舱监控报警系统。数据测量通过CAN总线与主控计算机联网，现场数据采集由输入模块来完成，数据经过CAN网络传输到主控计算机上，并计算机完成数据管理、报警及显示。系统各测量模块可根据用户要求进行组合。另外，系统可以通过RS．422、RS