船舶電站發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)及并網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、船舶電站發(fā)電機(jī)組是整個(gè)船舶電力系統(tǒng)的核心。其運(yùn)行狀態(tài)將直接影響到整船供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量、連續(xù)性和安全性。因此，對(duì)電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、傳輸并控制是船舶電站自動(dòng)化的重要組成部分。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信等技術(shù)的不斷發(fā)展，以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的數(shù)字化分布式測(cè)控系統(tǒng)成為現(xiàn)階段發(fā)電機(jī)組自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　本學(xué)位論文緊密結(jié)合南通市科技局2009年產(chǎn)學(xué)研合作計(jì)劃項(xiàng)目“船舶儀表關(guān)鍵技術(shù)與總線型無(wú)人值守船舶

2、機(jī)艙綜合自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”(項(xiàng)目編號(hào)：B2009005)，對(duì)其中的子課題“船舶電站發(fā)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)及并網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。
　　本課題的研究及開(kāi)發(fā)工作主要包括：對(duì)發(fā)電機(jī)組同步并車的原理及高效合理的并車方法進(jìn)行深入研究和設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)基于TMS320F28335型DSC的機(jī)組監(jiān)測(cè)及自動(dòng)并車節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)C(jī)組各電參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和通過(guò)CAN總線傳輸，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)輸出調(diào)節(jié)信號(hào)及初步的并車功能；設(shè)計(jì)基于STM32F103型ARM

3、處理器的系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信主節(jié)點(diǎn)，能夠通過(guò)CAN總線收集各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(包括本團(tuán)隊(duì)其他成員設(shè)計(jì)的物理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù))并暫存，供集控平臺(tái)實(shí)時(shí)訪問(wèn)，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)輸出集控平臺(tái)發(fā)出的命令；設(shè)計(jì)基于MSP430F149型微處理器的輸出報(bào)警及輸入消警節(jié)點(diǎn)，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠通過(guò)CAN總線與現(xiàn)場(chǎng)總線通信主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互以實(shí)現(xiàn)各艙室報(bào)警和消警功能；設(shè)計(jì)并定制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議。能夠使整個(gè)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交互；設(shè)計(jì)基于VisualStud

4、io的電站發(fā)電機(jī)組信息化系統(tǒng)軟件，能夠通過(guò)RS-485總線實(shí)現(xiàn)機(jī)組數(shù)據(jù)獲取、狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警等功能。
　　本學(xué)位論文的主要內(nèi)容分為四個(gè)部分：第一部分為發(fā)電機(jī)組同步并車系統(tǒng)原理及方法研究；第二部分為整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括機(jī)組監(jiān)測(cè)及自動(dòng)并車節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)總線通信主節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)、報(bào)警及消警節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)；第三部分為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，包括機(jī)組監(jiān)測(cè)及自動(dòng)并車節(jié)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線通信主節(jié)點(diǎn)和報(bào)警及消警節(jié)點(diǎn)的嵌入式軟件設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議的