气动PLC控制系统对混合型舰船姿态控制研究

针对传统混合型舰船控制系统存在的控制操作复杂,且控制参数精准度不足,导致舰船出现航行姿态异常的问题,提出气动PLC控制系统对混合型舰船姿态控制研究。以PLC控制技术为基础,首先通过创建气动PCL数据控制硬件,对舰船的航行姿态相关数据进行精准化采集,并对不同数据对舰船姿态的影响进行分析;其次,通过分析结论找出影响舰船姿态的差量参数。引入控制差量平衡算法,对硬件采集的控制参数进行差量平衡计算,得到舰船不同状态下的最佳姿态平衡控制量。最后,通过仿真实验对提出研究设计的系统进行对比测试,证明其能够稳定高效地解决传统控制系统,在混合型舰船姿态控制上,出现准确度不足的问题。     

基于可编程序控制器的船舶主机遥控系统的改造升级

应用PLC技术改造升级船用8320CZ柴油机主机遥控系统,介绍系统结构组成、控制功能、硬件和软件设计,实现了传统的气动控制转变为微机控制,为轮机自动机舱建设提供了保障。     

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.     

PLC技术舰船数据实时通信系统设计

传统舰船数据实时通信系统在完成船舶数据实时通信过程中,需要多组数据交互设备协同完成。受到不同设备协议损耗的影响,实时通信质量很不稳定。结合PLC技术特点,提出PLC技术的舰船数据实时通信系统设计。通过PLC技术整合创建数据实时通信硬件的集成模组,根据设计硬件对通信协议接口进行设计;对接口数据进行定位策略的定义计算,从而完成整套系统设计。通过仿真实验对设计系统的数据实时通信效果进行对比验证,证明设计系统较传统通信系统,具有数据实时通信稳定性好,通信质量高的特点。     

基于物联网的舰船智能控制系统设计

针对传统的控制方法在舰船控制方面一直存在控制误差大的问题,提出并设计基于物联网的舰船智能控制系统,该系统硬件部分主要由下位机硬件、复位电路、外围接口、远程信息传输模块、信号收发控制、电源模块组成;软件部分主要通过模糊推理确定最大隶属度,并采用PID控制算法求得控制量,基于物联网技术实现对各个模块的有效连接,实现舰船智能控制,并以舰船位置、速度及角度控制误差为对比指标,进行实验对比分析,结果表明,采用改进控制系统时,其在舰船位置、速度及角度控制方面误差均较小,具有一定的优势。     

大数据平台舰船行驶信息优化提取系统

为实现舰船行驶行为的定向化控制,设计一种基于大数据平台的舰船行驶信息优化提取系统。按照Hadoop大数据框架的部署条件,连接必要的数据量化模块,实现舰船行驶信息优化提取系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,分别计算大数据存储总量、平台化结构向量及必要提取系数,实现系统的软件运行环境搭建,结合相关结构硬件设备,完成大数据平台的舰船行驶信息优化提取系统设计。对比实验结果表明,与传统提取系统相比,应用优化提取系统后,QIR指标出现明显的提升趋势,舰船行驶信息也得到了有效的定向化控制管理。     

基于Labview的船舶柴油机功率测量系统开发

柴油机是船舶的动力核心,保障舰船的安全平稳运行。由于柴油主机的结构非常复杂,且工作环境非常恶劣。因此,柴油机在工作过程中可能会产生多种类型故障,研究船舶柴油主机的在线测量和检测系统有重要的意义。本文研究的重点是船舶柴油主机的功率测量,功率稳定性是船舶柴油主机的重要指标。本文基于Labview软件开发平台和嵌入式信号采集系统,开发了船舶柴油机功率测量系统,并详细介绍了该系统的软件和硬件组成。     

PLC技术在舰船控制系统中的应用

随着舰船智能化和自动化水平的提高,舰船运营效率和质量有了极大提升,但是与此同时也增加了舰船控制难度。为此,进行PLC技术在舰船控制系统中的应用研究。该研究分为两部分进行,第1部分分析PLC组成结果以及应用过程,第2部分以舰船锅炉系统为例,进行PLC在舰船控制中的应用效果分析。结果表明,PLC应用下,舰船锅炉的温度控制结果与预期结果的差值均在±2℃范围内,证明了PLC应用的效果。     

无线网络的舰船柴油机故障远程诊断

柴油机是舰船核心动力设备,影响着舰船安全航行。柴油机作业环境复杂,易发生运行故障。在舰船设备管理中有必要引入无线网络建立起柴油机故障远程诊断系统,在最短的时间内对故障状态进行远程诊断,快速修复故障。本文提出无线网络环境下的舰船柴油机故障远程诊断系统设计方案,通过优化系统硬件设备配置、建立故障数据库、采用BP神经网络处理数据,为远程诊断提供数据支撑。仿真实验证实,本系统能够快速、准确诊断出柴油机故障原因。     

PLC在舰船辅助机械自动控制系统中的应用

可编程逻辑控制器是一种集成化程度非常高的专用控制系统,它将软件程序与硬件结构相结合,在分布式系统的控制上具有成本低、可控性强、集成化等优点,目前在工业领域中获得了非常广泛的应用。舰船是一个复杂的集成系统,除了动力系统、电力系统等主要系统外,舰船上还有大量的辅助机械控制系统,比如导航系统、偏航系统、电站配电系统等,研究这些舰船辅助机械控制系统具有非常重要的意义。本文基于PLC控制技术,分别对舰船的智能导航系统、三相电机控制系统和配电故障检测系统进行升级和优化,具有重要的实际应用价值。     

互联网环境下的舰船移动数据采集与分析系统设计

针对传统舰船移动数据采集与分析系统中通信模块对干扰信号处理能力不强,导致采集到的舰船移动数据准确率不高的问题,设计一种互联网环境下的舰船移动数据采集与分析系统。硬件部分采用GPS Pathfinder接收机,采用ARM处理器芯片S3C6410为核心的嵌入式开发板,通过串口连接MC9S 12XS 128单片机,完成硬件部分的设计。软件部分首先计算舰船移动无线延拓静校正频率波数域,然后利用舰船的终端采集上传的数据具体格式,划定舰船移动数据的分析权限,完成系统的软件设计。实验结果表明,与传统的舰船移动数据采集与分析系统相比,互联网环境下的舰船移动数据采集与分析系统最终采集到的舰船移动数据的精准度更高,更适合实际运用。     

舰船异常状态的自动检测和预警系统

现有的舰船自动检测和预警系统吃水量检测的偏差较大,针对此问题重新设计一个舰船异常状态的自动检测和预警系统。分别从硬件和软件两方面完成系统的设计,硬件方面设计了一体化雷达机测量船距和船速,规范了雷达机的数据发送格式和测试信号的发送过程,通过安装激光扫描装置完成舰船越界的探测和预警;软件方面采用了PID算法控制检测门同步升降,利用比例、积分、微分的组合缩短之后时延。对比实验结果表明,设计系统的测量值最大误差和平均误差分别比传统系统减小4.64 cm,2.81 cm,验证了设计系统的有效性。     

PLC控制的船用电机驱动系统

传统船用电机驱动系统极易受到海上复杂环境的影响,为了解决传统系统中存在的抗干扰性差的问题,引入PLC设备对船用电机驱动系统进行优化设计。在传统的硬件系统上安装PLC控制元件,并对系统电路进行整改,通过编写船用电机启动控制程序和停机控制程序,实现系统的软件设计。经过系统测试得出结论:在噪声干扰环境下,传统船用电机驱动系统与PLC控制下的船用电机驱动系统的运行成功率均为100%,但PLC控制下的船用电机驱动系统比传统系统的信号波动幅值低4.0,因此具有更高的抗干扰能力。     

多航道舰船货物运输路线最优选取系统设计

传统舰船货物运输线路选取系统存在航道分配混乱、运行操作占用时间过长等弊端。为解决上述问题,设计一种新型的多航道舰船货物运输路线最优选取系统。通过基础选取架构设计、最优操作模块设计2个步骤,完成新型舰船路线最优选取系统的硬件运行环境搭建。通过选取协议连接、存储数据库设计、基本选取流程完善3个步骤,完成新型舰船路线最优选取系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件环节,实现多航道舰船货物运输路线最优选取系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统系统相比,应用新型运输路线最优选取系统后,航道分配混乱情况得到明显缓解,系统运行操作占用时间的最大值始终不会超过30 s。     

基于PLC技术的舰船机电设备控制系统

提升舰船机电设备的控制响应效率,降低控制偏差,设计基于PLC技术的舰船机电设备控制系统。该系统依据数据采集模块获取舰船机电设备运行数据,由通信模块的CAN现场总线和有线通信协议,向控制模块中传送采集的相关数据;控制模块接收并存储传输的数据,以PLC可编程控制器为核心,结合动态矩阵控制方法,完成舰船机电设备的一体化控制,控制指令通过PLC输出端子进行发送,各个机电设备则依据控制指令进行控制,并且将控制结果通过人机交互界面进行展示。测试结果显示,该系统的控制指令执行时间均低于0.8μs/条,控制结果的偏离程度均在0.052以下,能够精准完成舰船航行速度的控制。     

基于结构化稀疏表达的舰船导航系统

传统的舰船导航系统显示方向与实际行驶方向会产生较大的偏离角,为此,设计一种基于结构化稀疏表达的舰船导航系统。以高速计算机为核心,外接测量传感器,利用AT89S51单片机对输出通路进行控制,定义引脚功能,完成系统的硬件设计。联合卫星发送的测距码作为测距信号,定位舰船伪距单点,使用稀疏表示分类舰船不同行驶方向数据,将航向数据的四元数作为舰船行驶姿态表示方法,计算舰船的航向精度,完成系统的软件设计。实验结果表明,与传统导航系统相比,基于结构化稀疏表达的舰船导航系统显示方向与实际行驶方向产生的偏离角最小,导航效果最佳。     

数字信号处理器的舰船电机控制系统仿真

传统电机控制系统缺乏舰船双螺旋桨结构的控制针对性,参数发生变化时控制精度低,因此设计一种数字信号处理的电机控制系统,并通过仿真实验验证其可靠性。系统在硬件部分主要设计了硬件结构的框架示意图,对数字信号处理器中芯片的采集、输出、加密、解码等功能进行了设计;软件部分针对舰船的双螺旋桨结构适配电机进行了数学建模,在此基础上设计了电机控制流程,完成了数字信号处理器的舰船电机控制系统的设计。在系统仿真性能测试中,相同实验条件下分别使用设计系统和传统系统对电机进行转速和电压控制。仿真结果表明,针对双螺旋桨电机的控制来说,设计的系统控制的控制相对误差明显小于传统系统。     

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。     

高频冲击信号下击穿柴油机敲缸故障诊断系统设计

传统的故障诊断系统容易受内部运动部件惯性力的影响,无法准确判断故障原因,为此,提出高频冲击信号下击穿柴油机敲缸故障诊断系统设计。系统硬件由振动传感器、信号调理器、数据采集卡这3个硬件结构组成,主要负责采集和处理振动信号;系统软件是在LabVIEW开发平台完成的,主要负责测试待读取采样和电压信号。软、硬件结合完成高频冲击信号下击穿柴油机敲缸故障诊断系统的设计。实验分别测试2个系统测量A1缸的振动信号,在根据获取的一系列参数进行计算误差分析,实验结果表明,所建系统在采集精度上明显高于传统的故障诊断系统,能够准确判断击穿柴油机敲缸的故障原因。     

舰船电力推进系统的仿真

各种各样的电力推进系统广泛应用于柴油机电力推进舰船。其电力电子设备给电力网加上谐波电流。当舰上设备，如速度控制驱动器、变频器、电源及闪光器与线路阻抗结合时，会引起谐波电压跌落并干扰电源电压正弦波。由于发生了较高的损耗，设备的寿命可能会缩短，电路的功率因数(入)会降低，而敏感的负载则可能会出现故障甚至损坏。因此，对于一艘运行的“电力舰”来说，高质量的电力网是必不可少的。为了确保舰船能满足船东所需的特殊供电品质，很有必要进行舰船建造前的计算和仿真。以各种不同的电力推进和变频器的基本原理为例，描述了相匹配的仿真设备，并将仿真的结果与一些柴油机电力推进舰船上的测量值进行对比。这将表明仿真结果具有较高的精确度并符合实际测量。