《船舶电站自动控制装置的研究与设计》.pdf

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1、电工技术-理论与实践船舶电站自动控制装置的研究与设计陈涛张平海军驻上海江南造船(集团)有限责任公司军事代表室，上海200125摘要：科学技术现今发展愈来愈快，船舶电站的自动化系统更加的现代化，传统的自动控制装置已经不再能够满足人们的需求，船舶的自动化正在朝着数字化、网络化的现代化方向发展。该篇文章在对嵌入式有一定的研究的基础上，通过嵌入式的方式来对芯片中的0S进行控制，进行基于嵌入式系统的船舶电站的自动化控制装置的设计。关键词：嵌入式系统：船舶系统：自动化中图分类号：U665．12文献标识码：A文章编号：1002．1388(2015)06．0227．021嵌入式

2、系统而软件的设计，主要包括对于应用层、系统层的设计。所谓的应用层，包含能够使得船舶电站的各个功能实现的程所谓嵌入式系统，一般可由嵌入式微处理器、嵌入式操序，例如启动的任务，信息采集的任务，通信的任务等相关作系统、用户的应用程序以及外围硬件设备等构成，能够对的程序均在此层实现。系统层则包含嵌入式实时操作系统内其余的设备进行控制、管理。嵌入式系统如今已经得到了广核(即lac／os-II)、系统的驱动程序及启动程序，主要是泛的应用，可以在各行各业看到它的影子，因此应用于船舶系统所必须的程序。电站的自动控制装置方面是有一定的专业合理性的。4系统硬件设计2船舶电站自动控制

3、装置设计目标在对船舶电站自动控制装置的系统的设计中，基于嵌入船舶电站自动控制装置，是由辅发电机组、应急的发电式系统的硬件设计部分，主要有外围电路的设计、电源电路机，以及轴发电机控构成的。其中，辅发电机组位于船舶主的设计以及信号采集、通信电路等方面的设计，下面我们着电站之中，在船舶电站自动控制装置中起着关键的作用。它重对这几个方面的相关设计进行概述。在船舶处于恶劣的航海状况中时，可以对电力系统进行发电，在必要的时候还可以作为主电源进行使用。因此在设计4．1外围电路的时候希望辅发电机组可以能够自动停起、自动调节频载。在外围设计的过程中，控制芯片主要采用而轴带发电机在

4、设计的过程中，则要保证轴带发电机能够独TMS320LF2407A处理器，选择这种处理器是因为它已经在工自发电而不需要借助其他，不管是在海上正常的行驶过程业设计中占有重要的地位，对于应用以及工业控制中的设计中，还是船舶正在进出港口或者位于狭窄的海上区域时。但十分的合适。系统的主控制器的频率为40删z，外部的输入是有一点要注意，当船舶在海上的环境十分恶劣的时候，为始终频率为IOMHz，在调试过系统的基础上，根据系统的功了防止主机的转速过高而船身波动更剧烈，应该停止轴带发能的需要，在外围电路设计了JTAG仿真接口。本设计还采电机的发电，而用辅动发电机进行发电。而应急的

5、发电机组用了IIC总线的方式来进行数据存储的EEPROM，这是因为该也是船舶电站中不可或缺的部分，在电力系统醋在故障的时芯片的引脚较少，在焊入电路板的时候节省面积；且该芯片候，要靠这个部分来进行发电以维持船舶的正常行驶。所以能够节约控制器的资源，因为它只占用了控制器的三个输入设计时应该做到，在船舶全船都失电的情况下，应急发电机输出端口；且使用该芯片，电路设计也会因此而变得简单，应该立刻启动；在主电力能够正常使用以后，应该不在使用而且对于扩展EEPROM很方便，不需要有太多的元件的变化。应急发电机应，而是用主电网来供电。4．2电源电路3船舶电站自动控制装置总体而在

6、电源电路的设计中，该系统输入电源选择的是蓄电池，它提供的是24V的直流电，用于将24V的继电器驱动；为了实现上述所说的船舶电站自动控制装置的目标，我而系统的内部用的电源是直流电源，大小为：24V，5V，3．3，们采用基于嵌入式系统的方式来对其进行设计。一5V，其中5v以及一5v的电院用来给运算放大器和电压比较3．1系统总体设计器等CMOS芯片供电。根据具体的情况把24V的电源转换成机舱自动化能力的提升是人们追求的目标，而船舶电站其他大小输出的电源。而且，要保证芯片提供的电源能够分的自动化则是机舱自动化的关键坐在，是能够实现整个船舱别适用数字电源以及模拟电源，来确

7、保DSP进行数／模的转自动化的前提。船舶电站的自动控制装置一般要有这样的功换的时候更加精确。能：在发电机组收到关于启动的命令后，能够自行启动；在4．3信号采集电路发电机组启动后，可以自动的连接到电网，并且进入其中：信号采集技术之中，精度以及可靠性是最主要的，我们在这之后，电网可以自动调节电压以及它的频率；之后，发设计的系统需要进行采集的信号主要有：电网及发电机的三电机能够自动的进行同步以及系统能够对运行的参数及时相电压值及频率，发电机电压及电流的相位差等信号。信号的控制，能够随时的反映出系统的故障等。我们总体设计目采集电路用1lOV的原边输入和5V的副边输入，输

8、出2．5mA标就是从总体