析基于数据采集卡的船舶机舱监控系统设计 轮机工程毕业论文

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1、析基于数据采集卡的船舶机舱监控系统设计船舶机舱监控系统是船舶自动化系统的重要组成部分。船舶机舱的自动化程度在某种程度上就代表了整个船舶自动化系统的先进程度。船舶机舱监控系统主要用于辅佐操作人员监控各项机组运行参数的变化情况，一旦发生异常，立即向操作人员发出警报，以便操作人员在第一时间检查警报信号发生处，并迅速做出处理，以减少非正常情况对船舶动力乃至整个船舶自动化系统造成的损害，从而大大降低船舶的损耗。一直以来，船舶成本低、高效益、无事故是机舱监控的目的。因此，研究船舶机舱监控系统有很大的必要性和实用性。LabVIEW作为编程语言，编程灵活高效且面对对象，其强大的图形编辑能力及可视化编程环

2、境更是快捷简便；数据采集卡作为普遍使用的一种实现数据采集功能的计算机扩展卡，可以通过以太网、USB、火线（1394）等多种型号的总线接入计算机，使用方便。本文主要介绍了基于LabVIEW和数据采集卡的船舶机舱监控系统，该系统主要包括了用户登录、模拟量采集和开关量采集三部分，其中模拟量部分采集了温度、压力、电压等信号。系统监控了船舶运行时主柴油机、辅柴油机、电站、主锅炉和辅锅炉的多个相关量。关键词：LabVIEW；监控系统；船舶；机舱监控；数据采集。目录第一章绪论81.1.课题研究目的及意义81.2.机舱监控系统国内外研究现状81.3.论文的主要内容9第二章LabVIEW软件介绍102.1

3、LabVIEW简介102.1.1LabVIEW概述102.1.2LabVIEW的优势102.2LabVIEW编程环境112.2.1启动界面112.2.2控件选板122.2.3函数选板132.2.4工具栏152.2.5工具选板162.3LabVIEW和数据采集18第三章机舱监控系统软件设计213.1系统组成213.2设计步骤213.2.1用户登录213.2.2模拟量采集233.2.3开关量采集29第四章程序仿真314.1用户登录仿真314.2模拟量采集部分仿真324.3开关量采集部分仿真32结论33致谢33参考文献34第一章绪论1.1.课题研究目的及意义船舶机舱监控系统是船舶自动化系统的重

4、要组成部分，船舶机舱监控系统主要用于辅佐操作人员监控各项机组运行参数的变化情况，一旦发生异常，立即向操作人员发出警报，以便操作人员在第一时间检查警报信号发生处，并迅速做出处理，以减少非正常情况对船舶动力乃至整个船舶自动化系统造成的损害，从而大大降低船舶的损耗[1]。该系统工作的可靠性直接影响到船舶的安全航行。因此，船舶机舱的自动化程度在某种程度上就代表了整个船舶自动化系统的先进程度。最初的机舱自动化报警系统主要由继电器和报道提逻辑电路组成，现在已经不适合机舱自动化的发展要求了[2]。一直以来，船舶成本低、高效益、无事故是机舱监控的目的，因此，研究更先进船舶机舱监控系统有很大的必要性和实用

5、性。LabVIEW是一个工业标准的图形化开发环境，它结合了图形化编程方式的高性能与灵活性，以及专为测试测量与自动化控制应用设计的高端性能与配置功能，能为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等各种应用提供必要地开发工具[3]。数据采集卡作为普遍使用的一种实现数据采集功能的计算机扩展卡，可以通过以太网、USB、火线（1394）等多种型号的总线接入计算机，使用方便。因此把LabVIEW和数据采集卡相结合应用到船舶机舱监测系统具有很好的应用价值。1.2.机舱监控系统国内外研究现状机舱监控系统是随着控制理论和电子技术的发展而发展起来的,到目前为止其发展历程大致经历了以下四个阶段:常规仪表监测阶段

6、；电、气动及中小规模集成电子模块组合逻辑监控阶段；以微机为基础的集散型监控阶段；基于现场总线技术的机舱监控系统与全船自动化系统联网监控阶段。虽然现在船舶机舱监控系统已发展到了即现场总线式全分布式系统(简称FCS)，其中有较强实力和影响的有：FoudationFieldbus(FF)、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等,它们具有各自的特色,并在不同应用领域形成了自己的优势，但至今尚未形成完整统一的国际标准。所以就目前来说集散型监控技术已发展得相当成熟,值得为当前绝大多数船舶监控系统所采用[4]。目前，先进船舶上的机舱自动监控系统大多采用的是多微机分层监控

7、系统，这种监控系统的结构属于典型的集散式监控系统(DCS)，一般采用三层结构:下层有若干个分站构成，中间层作为数据通信站和显示报警处理单元，上层由信息管理单元和数据分析单元等组成。这种网络化监控系统功能齐全，能实现监控、显示、报警、历史数据存储等日常全部操作的要求，其分散控制，集中监视、操作和管理的系统结构，使监控系统的可靠性和安全性得到了提高，代表着船舶自动监控系统的发展方向。国外主机监测报警正向更高层次的数字化、网络化、信息化、