毕业论文--船舶柴油机遥控系统设计

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1、广东交通职业技术学院毕业论文船舶柴油机遥控系统设计指导老师:陈文彬作者：周睿学院(系)：海事与港航学院(轮机系)专业及班级：轮机081学号：　6216083142答辩日期:　　2010　　　年　11　　月　29　　日目录1船舶遥控系统设计的要求………………………………………2船舶柴油机遥控的系统设计………………………………………2.1系统的结构设计…………………………………………………………2.2系统的主要功能设计………………………………………………………3系统硬件电路设计……………………………………………………………3.1系统硬件结构介绍…………………………………………………………3

2、.2上位机电路设计…………………………………………………………3.2.1电源电路设计……………………………………………………3.2.2显示电路设计……………………………………………………　　3.3下位机电路设计……………………………………………3.3.1继电器状态检测电路设计……………………………………………3.3.2继电器驱动电路设计…………………………………………………致谢…………………………………………………………………3014船用柴油机遥控系统设计1船舶遥控系统设计的要求目前国内外大型船舶的自动化程度都比较高，技术上基本采用了当前最新的计算机网络监控于控制技术，真正实现了无人机

3、舱。但由于结构复杂和其初始投资较高，故在小型船舶上的推广应用还有一定的难度。同时大多数主机遥控装置使用自行研发的专业控制装置，可靠性差，通用性弱。因而船舶的遥控设计要求装置简单，易操作，可靠性强，耗能低，抗干扰能力强，控制精确及系统的可拓展性强。结合机舱条件、调试简单、维护简单等因素，我们需要使船舶的遥控在设计的时候满足下列要求：灵活性好、可调性高、通讯性强、性价比高，维护性好。过去，电气工程师必须为每套设备配置专用的控制装置，严重的限制了遥控装置的通用性和拓展能力。现在采用电气控制遥控装置，主控芯片采用高性能单片机，因而我们只需要根据不同的环境编写不同的控制程序。如此可使得遥控装置的

4、灵活性得到了大大的提高，在性能拓展方面，我们只需根据实际需要添加相应的程序即可完成功能的拓展。而一旦出现故障，系统的自检功能将指出故障的部位，便于维修人员更换模块，使维修难度和时间降低到了最低程度。同时，亦压缩了备件库存。降低了成本。船舶遥控装置设计的初期，需要做大量的调试工作，利用单片机可对所控制的功能在实验室内进行模拟调试，大大增加了系统的调试性能，缩短了现场调试的时间和难度，减少了遥控产品的开发周期。目前，随着船舶的大型化，其需要连接的控制设备的距离也增加了许多。要实现对主机及各设备的精确和及时控制，势必对遥控系统的通信能力提出了很高的要求。利用单片机做控制器，可灵活的选用成熟的

5、串口通信技术实现及时通讯。如RS-485技术便可完全满足现代规模庞大、结构复杂、功能综合、因素众多的工程大系统的控制要求。2船舶柴油机遥控装置的系统设计2.1系统结构设计本设计主要有两个大的组成部分，即上位机控制部分、下位机控制部分和3014RS485通信部分组成。其系统结构框图如图2.1。图2.1系统结构框图上位机控制部分和下位机控制部分都是围绕以下四个子系统来设计实现的，即检测系统、控制系统、执行系统、报警系统、电源系统。检测系统包括数字量输入检测、模拟量输入检测。模拟量输入检测主要完成电压的检测，数字量输入检测主要完成对外围设备物理开关量的检测。控制系统由三部分组成，智能芯片自动

6、控制器，键盘模块和显示模块。智能芯片控制器实现对各数字量、模拟量的数字运算与逻辑分析，并对执行系统给出明确的指令。键盘模块和显示模块可实现人机交互。下位机的执行系统比较复杂，可细分为柴油机的调速系统，柴油机的转向控制系统，报警系统的控制。报警系统分为灯光报警和声音报警，灯光报警有两种状态，一是常亮，二是闪烁。由于要保证微型控制器的持续可靠工作，则必须保证电源的持续、稳定、可靠、安全的工作，因而本系统的电源系统很好的解决了这个问题。RS485通信系统完成上位机系统和下位机系统的数据传输、命令传递两个主要的功能。2.2系统的功能设计本遥控系统有的主要功能包含手动控制，遥控控制，紧急停车和越

7、控，它们完成了船舶柴油机遥控装置的主要功能，柴油机遥控的后备保护（车钟遥控装置）不在本设计的考虑范围之列。手动控制需要在上位机和下位机同时切换到手动操作，且经确认一致后操作才有效。该功能包含四个操作：分别为完车、备车、停车和消音操作。3014完车、备车、停车操作在单方面发生时，系统会声音报警和灯光闪烁报警，在上位机和下位机的操作取得一致时，声音报警解除，灯光闪烁报警改为常亮提示。当进行消音操作后，声音报警也可单方面解除，灯光闪烁报警也变为常亮提