船舶電力推進仿真與監(jiān)控.pdf

1、最近隨著電力半導(dǎo)體技術(shù)，交流調(diào)速理論，微機控制技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字通訊技術(shù)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(yīng)用范圍不斷擴大。本課題就是在武漢理工大學(xué)“輪機工程”國家重點學(xué)科建設(shè)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(shù)字仿真的初步研究。 實驗室建設(shè)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(jié)合實物仿真指導(dǎo)數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)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(shù)學(xué)模型和仿真設(shè)備可提供高層次的仿真研究。本文結(jié)合建成的系統(tǒng)重點分析了系統(tǒng)設(shè)計思路和組成。該系統(tǒng)利用西門子系列的產(chǎn)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(xiàn)操作盤臺的操控，速度的

3、調(diào)節(jié)和變頻器的設(shè)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(jié)合WinCC和Step7設(shè)置了不同的實驗，模擬螺旋槳的特性。解決了大型數(shù)值計算的PC與PLC之間和WinCC監(jiān)控軟件的數(shù)據(jù)通訊，用VC開發(fā)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)上傳硬件盤臺經(jīng)PLC采集的數(shù)據(jù)到服務(wù)器，下達經(jīng)模型程序運行的數(shù)據(jù)經(jīng)WinCC后通過PLC到硬件設(shè)備。最后通過具體的測試試驗?zāi)M了實船在各種工況下運行，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析