油輪貨油裝卸系統(tǒng)的自動化研究.pdf

1、油輪貨油裝卸系統(tǒng)是油輪中的重要部分，整個系統(tǒng)復雜而又特殊，由許多保護子系統(tǒng)和安全子系統(tǒng)構(gòu)成，如貨油裝卸控制系統(tǒng)、惰氣保護系統(tǒng)、液位測量系統(tǒng)，高位及高高位報警系統(tǒng)等。貨油裝卸系統(tǒng)的相關(guān)子系統(tǒng)眾多，各子系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系復雜。本文通過對貨油裝卸系統(tǒng)仿真研究對該系統(tǒng)的自動化、智能化進行探索，通過計算機編程將裝卸、惰氣、液位、蝶閥、油氣和裝載計算等子系統(tǒng)集成一體，形成單一綜合操作系統(tǒng)，并實現(xiàn)系統(tǒng)連鎖、自鎖和防止誤操作。由微機自動采集裝卸作業(yè)過程

2、的各有關(guān)參數(shù)，如液面高度、惰氣含氧量、溫度和壓力等，經(jīng)過智能模塊分析判斷后，由相應的執(zhí)行單元自動完成故障處理與報警等應急措施的操作，并在貨油裝卸過程中根據(jù)采集到的有關(guān)參數(shù)實時計算并監(jiān)控船體所受的應力、應變和浮態(tài)等，以此指導貨油裝卸操作過程?？梢?，貨油裝卸系統(tǒng)自動化仿真的研究，對于提高液貨船裝卸油自動化和智能化方面有著重要的意義。本文主要研究分析了貨油裝卸系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)的功能模型和工作原理。研究并建立了貨油裝卸系統(tǒng)及相關(guān)子系統(tǒng)各控制單元的

3、數(shù)學模型，包括貨油閥的模型，貨油艙的模型，以及系統(tǒng)信號采集、故障樹檢測模型，船舶的浮態(tài)和總縱強度模型。應用模糊控制理論控制裝油速度，基于TCP/IP協(xié)議建立了貨油裝卸系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡模型，將系統(tǒng)進行模擬仿真。用MCGS組態(tài)界面以及SIEMENS S7-300系列PLC開發(fā)了貨油裝卸自動化仿真系統(tǒng)的圖形用戶界面和系統(tǒng)的全部功能模塊。所開發(fā)的系統(tǒng)能夠完成多種貨油裝卸方案作業(yè)的自動化仿真和貨油裝卸操作的控制仿真，實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動與手動控制切換，