船舶电站人机界面仿真软件的开发.pdf

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1、总第192期2010年第6期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVOL30No．6107船舶电站人机界面仿真软件的开发’丁立刚(上海海事大学物流工程学院上海200135)摘要在WINDOWSVISTA操作系统下，运用VisualStudio2008的开发环境，采用VisualBasic开发语言，结合上海海事大学一施耐德电气联合实验室的实际设备，开发了一套船舶电站人机界面的仿真软件。该软件界面友好，操作方便，真实性强，稳定可靠，并能有效地节约资源。关键词船舶电站；人机界面；软件；控件；模型；仿真中图分类号TP391．9Develop

2、mentofSimulationSoftwareofHMIinShipPowerStationDingLigang(LogisticsEngineeringCollege，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai200135)gubstragtInthispaper，underWINDOWSVISTAoperatingsystemandVisualStudio2008developingenvironment，basedontheequipmentofShanghaiMaritimeUniversity-SchneiderEl

3、ectricJointLab，usingVisualBasicdevelopmentlan—guage。asimulationsoftwareofHMIinshippowerstationwasdeveloped．Theinterfaceofthesoftwarenotonlyisveryfriendly，easytOoperate，stronginreality，stableandreliable，butalsocanconserveresourcesveryeffectively．KeyWordsshippowerstation，humanmachin

4、einterface，software，controls，model，simulationCIassNumberTP391．91引言本文根据上海海事大学一施耐德电气联合实验室的实际人机界面设备，对真实的电站界面及操作过程通过软件开发的形式进行虚拟仿真，将虚拟现实技术引用到船舶电站仿真中。仿真软件可以提供虚拟现实的能力，从而电站的人机界面可以通过虚拟世界来描述。研发实物仿真或混合仿真类型的船舶电站仿真成本高，可扩展性差，灵活性低，开发基于船舶电站的仿真软件势在必行。采用基于软件的虚拟设备代替实际的人机界面，增强了系统的灵活性和可扩展性，能够在保证较好的逼真度

5、的前提下大幅度地提高仿真模拟的辅助教学功能[1]。这类仿真系统成本低、方便安全、可靠性高，并且随着开发环境的升级可以进一步对软件的功能进行升级，使其仿真性更加强大可靠。2船舶电站系统的结构上海海事大学一施耐德电气联合实验室是以施耐德电气(中国)投资有限公司无偿提供相关的船舶电气关键设备，上海海事大学配套投资共建的实验室。实验室以MB301M船舶配电屏为关键设备，配置三台100kW的柴油发电机组与负载设备，形成物理船舶自动化电力系统。该实验室的电站模拟操作是通过人机界面来进行的，界面上装有功能齐全的仪表、按钮、开关等辅助操作设备，这样操作起来既方便又可靠。电

6、站实验室的配电装置按其用途不同，分为主配电板MSB(mainswitchboard)和应急配电板ESB(e一·收稿日期：2010年1月11日，修回日期：2010年2月22日基金项目：上海市教育委员会重点学科建设项目(编号：J50602)；上海海事大学校基金(编号：2009171)资助。作者简介：丁立刚，男，硕士研究生，研究方向：控制工程与系统仿真。108丁立刚：船舶电站人机界面仿真软件的开发总第192期mergencyswitchboard)两种。船舶电站实验室的实际界面分布如图1所示。主配电板是船舶电力系统中最主要的配电装置，对全船电力系统的发电和配电的

7、操作、控制、保护、测量及监视等功能都集中在主配电板上。该实验室中的主配电板控制屏主要包括：发电机控制屏、组合启动屏、负载屏、并车控制屏、岸电控制屏。每个控制屏上都分布有不同数量的电压表、电流表、功率表、功率因数表、同步表等测量仪表，以及不同数量的指示灯、按钮、开关等元件。应急配电板用来控制和监视应急电源的工作情况，并将应急发电机发出的电能，通过应急电网向全船应急负载供电。它是由应急发电机控制屏和应急负载屏组成[2]。界面控制屏的结构分布如图2所示。图1船舶电站实验室的实际界面分布主配电板图2界面控制屏的结构3船舶电站仿真软件的具体实现首先根据电站的实际界面

8、，在WINDOWSVISTA操作系统下，运用VisualStudi