船舶电站自动化实训装置的设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶电站自动化实训装置的设计前言：船舶电站是保证船舶正常航行的重要设备之一，船舶电站最主要的目的在于保证船舶供电的连续性、可靠性和供电品质。随着船舶的大型化和自动化以及电子信息技术和自动控制技术的不断发展，船舶自动化程度越来越高，对船舶电站自动化程度的要求也随之提高。因而船舶电站自动化近二十年来发展十分迅速，自动化水平得到了极大的提高。船舶电站自动化在不同时期有其不同的发展程度。船舶电站自动化是随着陆用自动化技术不断取得进步而逐发展起来的，到20世纪50年代末反馈控制理论在船上已经得到了广泛的应用，使机舱里的部分运行参数得以自动化控制。直至20世

2、纪60年代中期，开始出现无人机舱。60年代后期，计算机应用技术逐步在船上得到推广，促使船舶机舱自动化进入快速发展的新时期。在此后的每一个发展阶段都是以计算机技术的改革作为标志，基本上可以分为三个阶段：第一阶段是全船采用的是一台计算机进行集中控制和管理。计算机软件的应用使控制系统的硬件还是设备大大简化，并且使得控制和管理功能更加丰富。不过该类系统造价昂贵，而且可靠性差，一旦计算机发生故障，就会导致系统完全瘫痪。第二阶段是以计算机技术为代表的分散控制。由于上一个阶段的单台计算机过于集中的控制方式存在上述缺点，因此从70年代中后期开始船舶电站自动化技术逐渐由集中型转向分散型。第三阶段是

3、以网络技术的应用为特点的网络式控制阶段。分散型系统不便于集中管理和控制，是因为该系统虽然克服了集中型系统的致命缺点，但由于各个系统之间是分散独立的，系统之间不能进行数据通信。即使在集控室还设有集中监视系统，但监视系统与各个分散系统之间并不存在数据通信关系，它只是简单地接收各个分散系统送来的报警信号，只起到监视报警作用，缺乏管理和控制功能。随着船舶自动化程度的不断提高，国外工业发达的国家在八十年代中期就开始了从事研究未来船舶的工作。我国古代船舶在船体结构和动力方面，在世界造船、航运史上创造了不少辉煌的记录，但是近百年来，我国船电工业落后西方较大的距离。80年代开始，我国积极从国外引

4、进船用电气设备制造的先进技术，加以消化吸收，并积极开展国际交流和学术交流活动，按国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）修订我国船电设备的标准，以适应船舶向大型化、自动化方向发展的需要。主题：本文根据浙江海洋学院船舶电站自动化实训装置的建设方法，参考大量船舶电站系统的技术资料，采用三菱可编程控制器实现船舶电站自动化实训装置的设计。首先介绍船舶电站自动化技术的国内外现况、总体结构和工作原理，然后对断路器、控制变压器、电流互感器等元件进行选型工作，再对船舶电站自动控制系统的硬件和软件进行了设计。最后详细介绍了船舶电站

5、自动化实训装置教学功能，主要包括船舶主配电板的日常管理及常见故障分析，发电机组手动并车、手动解列及停车实训。[3]该电站实训装置具有较完备的船舶电站功能，不管是元器件的选择还是电路的设计上，都符合大型远洋船舶设计标准，所有的元器件都是使用真实的船舶元器件。船舶轮机学员使用浙江海洋学院船舶电站实训装置学习远洋船舶自动化电站的工作原理、操作管理和调试维修，学习效果都十分理想。浙江海洋学院船舶电站实训装置是目前国内较为先进的电站实训装置。本课题是基于浙江海洋学院船舶电站自动化实训室建设项目，为其设计并建造一套实物船舶电站仿真系统。该实训装置完全按照标准的8万吨的远洋船舶设计，所有的设备

6、跟实船是一样的。[6]该系统的用途是为“船舶电站自动化”课程教学。电站实训装置满足对船员进行电气使用管理方面的实训需要，并充分考虑轮机员船电培训的需要，保证了该设备具有先进性、典型性、通用性、良好的可靠性和优良的教学效果。电站系统必须满足IEC标准、船级社规范、现代船船舶电站技术要求和海事局的船员培训、评估的要求。浙江海洋学院船舶电站实训装置将为社会带来许多船舶修造业高技能人才，满足社会的人才需求。结合现代化船舶电站与自动化的发展，设计与开发一套船舶电站实训系统。[1]采用并车保护单元+可编程控制器的实船典型方式实现电站的自动化，配设主开关的电动远操机构，设置完备的总线通信机制，

7、提供先进的双层网络的电站远程监控功能，体现教学效果和实训手段的先进性，整个电站的设计与布置考虑了使用于教学的目的，能够充分地展示手动，半自动和全自动等工作模式，组合起动屏中选择了实船使用的多种典型电路。电站元器件的选择都为品牌产品，在确保可靠性的基础上，同时注重教学展示意义。所制作的船舶自动化电站功能具有发电机组的自动起停控制和保护；[2]自动并车操作；并联运行中功率的自动分配、转移，电网频率的自动调整；发电机的运行管理；大功率负荷投入管理；发电机组机、电故障的自动处理与报警，顺