基于PLC技术的船用电气自动化设备控制研究

电气自动化设备控制关系着船舶运行效率、安全以及稳定性。为此,进行基于PLC技术的船用电气自动化设备控制研究。该方法先是对PLC技术进行简要分析和介绍,后对PLC技术实现船用电气自动化设备控制过程进行研究,包括PLC控制程序设计与开发、PLC控制电气自动化设备运行过程分析。最后进行可靠性测试,结果表明:所提方法应用下,船用电气自动化设备控制可靠性达到设计要求,有利于提高船舶电气自动化设备运行精确度和效率,保证船舶设备安全和稳定运行。     

船用齿轮箱多级行星齿轮传动系统设计

为实现船舶齿轮箱的精准运转,进而完成多级行星齿轮的稳定传动,设计一种新型的船用齿轮箱多级行星齿轮传动系统。遵照齿轮箱转台结构的传动需求,连接多级行星驱动齿轮和传动汇流环,完成新型齿轮传动系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,计算船用齿轮的称重结果,在满足轻量化标准的前提下,连接齿轮传动接口,实现新型齿轮传动系统的软件运行环境搭建,联合相关硬件设备结构,完成新型船用齿轮箱多级行星齿轮传动系统设计。对比实验结果表明,与普通传动系统相比,应用新型船用齿轮传动系统后,船舶齿轮箱运转精准度最大值超过95%、最小值达到60%,有效促进了多级行星齿轮的稳定传动。     

船用计程仪信号设备的虚拟检测技术系统设计

船用计程仪信号设备是专门负责船舶航行速度和航行里程测量的仪器,计程仪通过信号发送模块将速度、位置信息发送到船载导航、驾驶等相关设备,对船舶导航和维护等具有重要意义。为了解决船用计程仪信号设备在故障检测方面的难题,提高检测的精度和自动化程度,本文结合LabVIEW虚拟仪器技术,用计算机软件代替硬件,研究一种新型的船用计程仪信号设备的虚拟检测技术。     

结合PLC和Labview的船舶发电机组测试系统

在船舶发电机组测试过程中,受到测试程序的影响,使得系统响应时间较长。因此,提出结合PLC和Labview的船舶发电机组测试系统开发研究。硬件部分针对电气控制柜、电子负载进行设计,软件部分在PLC技术的作用下,完成测试流程和发电机组测试数据的控制。通过以太网,建立PLC和Labview的通信以促进测试过程中变量数据的传递。最后,在Labview程序的作用下,利用不同函数和工具完成发电机组测试并以报表形式呈现测试结果。实验结果表明:额定功率条件下,本文系统的平均响应时间相比2种传统系统分别减少了1.04 s,1.18 s;功率递增条件下,本文系统将响应时间降低了68%,65%。     

新型船舶辅机电气设备自动化故障检测系统

传统船舶辅机电气设备故障检测系统受系统算法的限制,在检测过程中需要人为数据干预,导致检测结果精准度偏低,检测用时较长。基于此,提出新型船舶辅机电气设备自动化故障检测系统设计。首先,对系统硬件进行设计,通过采用网络+红外检测技术的融合,完成对网络红外故障检测硬件设计;然后,对故障检测与故障定位两部分,并对其进行算法定义,从而完成系统软件的设计。最后,通过实验对设计系统进行对比验证,证明设计系统的故障检测精准度高于传统故障检测系统。     

大型船用泵电气故障排查系统优化设计

为保证船舶在海上安全行驶,在船用泵电气故障排查系统基础上,提出大型船用泵电气故障排查系统优化设计。基于系统电路优化设计和虚拟仪器优化设计,完成大型船用泵电气故障排查系统的硬件优化设计,依托大型船用泵电气故障排查系统的软件优化设计,实现了大型船用泵电气故障排查系统优化设计。实验数据表明,提出的优化后的船用泵电气故障排查系统在航行环境复杂情况下,故障排查能力提高48.32%,适合船用泵电气故障的排查。     

船用计程仪信号设备的虚拟检测技术系统设计

传统的船用计程仪信号设备检测技术系统由于技术落后导致检测精准度低,为此设计虚拟检测技术系统对船用计程仪信号设备进行检测。虚拟检测技术系统的硬件设计包括传感器、数据采集设备、电路等,主要对接口电路与外围电路进行设计;虚拟检测技术系统的软件设计包括数据采集模块、数据处理模块以及数据显示模块。通过硬件与软件的设计,实现了对船用计程仪信号设备的检测。经过实验发现,设计的虚拟检测技术系统的检测精准度平均值比传统系统的检测精准度平均值高出10%,说明设计的虚拟检测技术系统具有极高的有效性。     

基于OFDM技术的船舶电力线载波通信模块的设计

船用电缆通信的缺陷是电缆的成本高,设备的添加和减少都要对电缆进行变动.随着科技的发展,船舶设备的数量在不断增加,使得船舶电缆的铺设变得杂乱无章、维护成本大大增加.借鉴电力网络应用的电力线载波通信技术(PLC),则可以有效减少船用电缆的铺设量,降低船舶通信的成本.作者提出了一种成本低廉且实用的基于OFDM技术的船舶电力线载波通信模块的设计.文中介绍了OFDM船舶电力线载波通信系统的整体设计方案,并完成了系统外围电路各个模块的设计.     

基于人工鱼群算法的船舶电子设备故障智能诊断方法

为实现电子设备的高效维护,确保船舶安全航行,设计了基于人工鱼群算法的船舶电子设备故障智能诊断方法。采用离散小波变换法分解电子设备运行信号样本,通过计算不同尺度下的小波能量值完成船舶电子设备故障特征参数的提取,将其作为基于RBF神经网络的故障诊断模型的输入,利用人工鱼群算法对故障诊断模型的权值、阈值参数作优化处理,最终输出不同类型故障发生概率,实现电子设备故障诊断。实验结果表明,正常以及不同故障状态下,电子设备运行信号的时域波形存在很大差异,研究方法可实现故障特征参数的提取,并完成故障类型的识别,30次迭代后MSE指标即可降至最低,仅为10^-4。     

船舶轮机设备故障排除系统优化设计

传统的故障诊断系统是以主机为节点,无法精准的分析船舶各个设备的参数,为此提出船舶轮机设备故障排除系统优化设计。硬件部分主要优化设计了数据采集器、数据处理器和数据分析器,软件部分采用模糊查询的方式,将界面显示的故障原因输入到文本框中,并根据船舶轮机设备故障排除流程,对不同变化函数进行排除处理,由此,实现船舶轮机设备故障排除系统软件的优化。软、硬件结合完成船舶轮机设备故障排除系统的优化设计。在海上船舶轮机模拟实验台对所提的系统和传统的诊断系统进行对比实验,实验结果表明,该系统可以精准的分析船舶各个设备的参数。