船舶電力推進仿真與監(jiān)控.pdf

1、最近隨著電力半導體技術，交流調速理論，微機控制技術的迅速發(fā)展，數字通訊技術日漸成熟，使得船舶電力推進系統(tǒng)在機動性、可靠性、運行效率、推進功率等方面都有了突破性的進展，其應用范圍不斷擴大。本課題就是在武漢理工大學“輪機工程”國家重點學科建設中電力推進仿真實驗室項目資助下，對船舶電力推進系統(tǒng)進行了半實物仿真和系統(tǒng)數字仿真的初步研究。 實驗室建設的系統(tǒng)以電力推進系統(tǒng)為研究對象，一舷采用實物仿真，模擬實船航行中的各種工況和船舶操縱及系統(tǒng)

2、保護的各項功能；另外一舷采用計算機仿真，可結合實物仿真指導數學建模，同時兩舷均受能量管理仿真系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。該系統(tǒng)既有數學的建模和仿真軟件演示界面，又有半物理的實物動態(tài)仿真，具有實時性和可視性，而數學模型和仿真設備可提供高層次的仿真研究。本文結合建成的系統(tǒng)重點分析了系統(tǒng)設計思路和組成。該系統(tǒng)利用西門子系列的產品：PLC、變頻器、原動機和負載電機、變壓器及操控盤臺搭建了試驗平臺；利用Step7對PLC進行了編程，實現操作盤臺的操控，速度的

3、調節(jié)和變頻器的設置，模擬實際船舶運行；用WinCC編制了監(jiān)控界面，實時的檢測系統(tǒng)的各狀態(tài)，通過趨勢圖反映各運行狀態(tài)的特性；結合WinCC和Step7設置了不同的實驗，模擬螺旋槳的特性。解決了大型數值計算的PC與PLC之間和WinCC監(jiān)控軟件的數據通訊，用VC開發(fā)應用程序實現上傳硬件盤臺經PLC采集的數據到服務器，下達經模型程序運行的數據經WinCC后通過PLC到硬件設備。最后通過具體的測試試驗模擬了實船在各種工況下運行，根據試驗數據分析