三位协同下船舶主机起动备车仿真研究

以全回转港作拖船为研究对象,针对船用柴油机的备车起动过程,建立船舶操控的三位协同环境,利用船舶驾驶模拟器,将由虚拟手操作得到的主机备车起动系统运行控制指令以ADO通信方式存储到数据库中,利用Lab VIEW SQL Toolkit的数据通信,将得到的控制指令在Lab VIEW上实时显示.以Matlab/Simulink建立船用柴油机起动准备逻辑和起动鉴别逻辑,以及主机供油量、转矩、转速的仿真数学模型,将实船参数代入进行实时动态仿真,实现了船用主机起动逻辑控制模拟,其输出的主机起动转速与时间的关系曲线可以指导船员在船舶驾驶模拟器的操作训练中很好地控制船用柴油机的逻辑起动过程,从而达到训练船员的目的.     

基于LabVIEW与PLC的船舶柴油机监控系统

设计了基于LabVIEW与PLC船舶柴油机监控系统。上位机采用LabVIEW软件实现,下位机采用西门子可编程控制器S7-300PLC。通过S7-300及CP340模块,对船舶柴油机的油压、油温、水位、开关量等进行监控;利用OPC标准驱动方式和LabVIEW中的Data Socket实现了上位机与下位机的实时通讯,实现了良好的人机界面与可靠的系统控制。经实际运行表明该系统功能强、性能好、可取性高,能满足船舶航行的要求。     

海浪模拟视觉仿真系统与并联六自由度平台控制系统的数据通信

应用六自由度并联平台对海浪模拟运动仿真,是对船舶运动姿态及相关设备研究的基础,也是对船舶主动减摇研究的主要手段.针对六自由度平台对海浪模拟运动的仿真,提出了一种基于OSG的海浪视觉模拟系统与并联六自由度平台控制系统的数据通信的方法,应用SQL Server 2000数据库作为桥梁实现LabVIEW对海浪模拟信号的读取,并基于OPC技术实现LabVIEW与S7-300PLC数据通信.所设计的通信方法可实现上述平台之间数据的高速通信,较为优越的实现海浪模拟信号与控制系统的通信,为并联六自由度平台对海浪模拟系统进行实时运动仿真奠定基础.     

船舶航向控制器半实物仿真

为了满足驾驶专业船舶操纵的教学、训练和评估，研制了基于PC和PLC的船舶航向控制器半实物仿真系统。建立了船舶运动数学模型、舵机系统模型，实现了船舶在不同船型、不同状态和海况下的多种操作性能的半实物仿真。     

可编程控制器在船舶柴油机气缸压力测量系统的应用

近年来可编程控制器在石油、钢铁、化工、船舶等领域得到了广泛应用。可编程控制器具有良好的稳定性、抗干扰性、价格低廉等优点。柴油机是船舶自动化系统的重要组成部分,对柴油机气缸压力进行测量可以第一时间发现柴油机故障,降低船舶财产损失。本文在前人基础上提出了一种基于台达PLC的船舶柴油机气缸压力测量系统,系统包括触摸屏、PLC、按钮、工控机等模块,可以实现对柴油机气缸压力的在线测量,最后对系统进行测试,测试结果表明:系统能够实现既定功能,并且具有良好的稳定性和抗干扰性。     

基于PLC的船舶电力推进仿真系统的网络通信

为了研究船舶电力推进系统的关键技术,搭建小比例实物电力推进系统进行混合仿真;系统采用可编程控制器PLC和PC机组成数据控制的网络系统,基于Profibus_DP协议的PLC的数据组态和可编程原理,实现了PLC与WinCC之间的数据交换、应用程序与WinCC之间的进程数据通信以及服务器和客户端之间的命名管道通讯。     

三峡库区船舶最佳航速与柴油机能耗和排放变化分析

三峡库区船舶节能增效是船舶航行与管理面临的主要问题。文章通过分析船舶柴油机运行机理与船舶操纵航行条件,提出了三峡库区船舶以最佳航速运行是船舶柴油机动力装置节能和船舶驾驶操纵的最佳方式,也是库区船舶节能的有效方法。船舶在最佳航速下运行,适当调整柴油机主要参数,以使柴油机在最佳航速下其工况接近于柴油机额定工况,保证柴油机动力性、经济性和排放污染物得到提高和控制,真正实现船舶节能增效。     

内河船舶柴油机数字化最佳转速控制系统研究

应用PLC及数字控制技术,用软件取代大量船舶柴油机自动控制系统中的硬件设备.兼顾自动控制系统动态过程的品质指标和柴油机工作时的安全与可靠性指标,实现对内河船舶柴油机的最佳控制.     

基于Labview和PLC的船舶压载水控制系统

针对国际海事组织关于压载水只有经过处理达到相关标准才能排放的规定,本文介绍一种满足国际海事组织的《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》G8准则要求的船舶压载水处理装置管理系统的组成及原理。设计一套船舶压载水处理装置控制系统,将Labview和PLC的数据通信技术应用到船舶压载水处理控制系统当中。开展船舶压载水系统控制理论的分析,建立Labview和PLC之间的数据通信关系,给出基于Lavview和PLC的船舶压载水控制系统的设计方法,详细介绍控制系统的设计思路、组成和实现方法,并对其与现有压载水处理系统的嵌入性应用进行分析。压载水处理效果经岸基试验结果表明,系统具有良好的软件交互界面,编程简单,控制效果良好,处理效果达到相关标准,具有实际应用价值。     

基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统

针对传统船舶柴油机状态监测系统数据采集时间较长的问题,提出一种基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统,系统硬件包括测控节点模块、收发器模块;系统软件配置为柴油机状态监测软件,通过硬件与软件相结合实现了船舶柴油机的监测系统,为了证明该船舶柴油机状态监测系统的数据采集时间较短,将该系统与基于LonWorks总线的船舶柴油机状态监测系统、基于基金会现场总线的船舶柴油机状态监测系统、基于PROFIBUS总线的船舶柴油机状态监测系统进行对比实验,实验证明该系统的数据采集时间最短,说明该系统更适用于船舶柴油机的状态监测。     

基于虚拟仪器的船用柴油机监测系统

为开发基于虚拟仪器的船舶柴油机状态监测系统,利用传感器和数据采集模块获取柴油机敏感信号,借助LabVIEW软件平台,综合利用热力参数分析法和振动分析法,对采集的信号进行分析、处理,并将数据传输到现场触摸屏电脑和集控台工业控制计算机,得到柴油机监测系统的人机界面,可实时掌握柴油机运行状况,同时也可为柴油机故障诊断提供大量技术参数。     

基于AVL BOOST的船用柴油机典型故障仿真及其数据分析

[目的]大型船用柴油机故障类型的数据通过台架试验或者实船来获取存在许多不利因素,因此针对柴油机的故障仿真数值计算就显得尤为重要,同时对故障排除及数据驱动的智能故障诊断系统的构建也具有重要意义。[方法]基于AVL BOOST软件和台架试验数据,建立柴油机仿真模型,验证4种负荷工况下仿真模型需满足的精度要求;基于100%负荷工况模型,采用控制变量法模拟柴油机发火点提前、单缸停油及曲轴箱窜气这些典型故障,并分析计算得到的数据。[结果]结果表明:发火点提前5°时,缸内最高燃烧压力提高了17.4%;第1缸停缸后,有效油耗率上升近15%;对于不同气缸停油情况,第2号和3号气缸停油时的特征参数变化幅度较小;随着活塞有效窜气间隙的增加,各特征参数基本上呈线性扩大趋势,在窜气间隙值为0.04 mm时,部分特征参数急剧增加,例如油耗率增加了近40%。[结论]所得结果可作为柴油机故障状态识别及智能故障诊断系统构建的重要依据,为探索船舶柴油机智能故障诊断技术提供新的途径。     

船舶柴油机监测系统的开发与应用

介绍了基于虚拟仪器技术的船舶柴油机监测系统开发与应用,系统具有柴油机示功图、瞬时转速、轴功率、热力参数、高压燃油系统、增压系统和进排气等系统主要参数的数据采集、存储与分析功能,且测试点多分析功能全面等优点。对MAN 6L16/24型柴油机的性能参数测量分析表明,系统的实时性、测量精度满足监测系统的技术要求。     

基于GRNN算法的船用柴油机性能曲线模拟与油耗率预测

根据4190ZLC-2船用四冲程增压柴油机实际实验测得数据,建立基于广义回归神经网络(GRNN)的柴油机性能曲线和燃油消耗率预测模型。在所得实验数据中,选取柴油机油门、转速、扭矩等参数数值作为网络输入,柴油机的燃油消耗率作为网络输出。仿真结果表明:基于GRNN模型的神经网络学习速度快,预测精度高,可以很好地适用于柴油机燃油消耗率的性能预测中,并且能很好的实现预测仿真的效果。模型建立之后,可以根据测得数据实时了解柴油机的运行工况及性能状态。     

基于PLC的模糊控制在船舶主机调速系统的应用

利用STEP7软件,采用模块化编程方法,实现船舶主机调速系统的PLC模糊控制,有效地缩短了系统响应时间,具有良好的可操作性。     

LabVIEW在电站监控系统中的应用

主要研究了LabVIEW在电站监控系统中的应用;通过基于MODBUS协议的串口网络将船舶电站各发电机组及柴油机的信息存储到监控系统数据库,利用QUEUE技术解决了串口通讯的实时性问题;同时根据数据处理结果对相应发电机组执行操作,实时显示各机组的状态信息,进一步提高了船舶电站自动化的水平。     

船用柴油机气阀漏气声发射监测系统研制

介绍了适用于工程应用的柴油机气阀漏气声发射便携式监测系统。其中,声发射传感器通过手持式安装座便携式放置在柴油机缸盖,以STM32F103VC微处理器为核心的便携式信号采集控制器远距离控制NI FPGA数据采集卡的高速数据采集,Lab VIEW平台下开发的声发射信号分析软件对采集的信号进行预处理后,经过滤波、信号区间提取和EMD信号分析处理,提取气阀漏气特征参数,监测柴油机气阀状态。经某中速机的试验验证,系统能适用于船舶现场工程环境。     

基于LabVIEW的柴油机状态监测数据库系统

柴油机状态监测系统不可避免地要涉及到状态数据的存储与管理问题,利用LabVIEW作为开发平台,利用Access2003为系统数据库开发工具开发出了柴油机状态监测数据库系统,其主要功能包括：数据存储、数据库管理、数据回放。此系统既能够发充分发挥虚拟仪器技术的优势,又能利用数据库强大的功能,提高了柴油机状态监测水平。     

柴油机状态在线监测与故障诊断系统开发

介绍了状态监测与故障诊断系统的原理和方法,使用LabVIEW平台及多功能数据采集卡研制柴油机的故障诊断系统。提出了几种特征参数分析方法,开发了多个子仪器,可较好的对柴油机的不同故障进行监测。