船舶電站發(fā)電機組在線監(jiān)測及并網(wǎng)自動控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、船舶電站發(fā)電機組是整個船舶電力系統(tǒng)的核心。其運行狀態(tài)將直接影響到整船供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量、連續(xù)性和安全性。因此，對電站發(fā)電機組的運行參數(shù)進行實時監(jiān)測、傳輸并控制是船舶電站自動化的重要組成部分。近年來，隨著微電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)和通信等技術(shù)的不斷發(fā)展，以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的數(shù)字化分布式測控系統(tǒng)成為現(xiàn)階段發(fā)電機組自動監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
　　本學(xué)位論文緊密結(jié)合南通市科技局2009年產(chǎn)學(xué)研合作計劃項目“船舶儀表關(guān)鍵技術(shù)與總線型無人值守船舶

2、機艙綜合自動監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”(項目編號：B2009005)，對其中的子課題“船舶電站發(fā)電機組在線監(jiān)測及并網(wǎng)自動控制系統(tǒng)”進行研究和開發(fā)。
　　本課題的研究及開發(fā)工作主要包括：對發(fā)電機組同步并車的原理及高效合理的并車方法進行深入研究和設(shè)計；設(shè)計基于TMS320F28335型DSC的機組監(jiān)測及自動并車節(jié)點，能夠?qū)C組各電參數(shù)進行檢測和通過CAN總線傳輸，同時能夠?qū)崿F(xiàn)輸出調(diào)節(jié)信號及初步的并車功能；設(shè)計基于STM32F103型ARM

3、處理器的系統(tǒng)現(xiàn)場總線通信主節(jié)點，能夠通過CAN總線收集各監(jiān)測節(jié)點的實時數(shù)據(jù)(包括本團隊其他成員設(shè)計的物理參數(shù)采集節(jié)點的數(shù)據(jù))并暫存，供集控平臺實時訪問，同時能夠?qū)崟r輸出集控平臺發(fā)出的命令；設(shè)計基于MSP430F149型微處理器的輸出報警及輸入消警節(jié)點，這兩個節(jié)點能夠通過CAN總線與現(xiàn)場總線通信主節(jié)點進行數(shù)據(jù)交互以實現(xiàn)各艙室報警和消警功能；設(shè)計并定制系統(tǒng)現(xiàn)場總線通信協(xié)議。能夠使整個系統(tǒng)各節(jié)點實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交互；設(shè)計基于VisualStud

4、io的電站發(fā)電機組信息化系統(tǒng)軟件，能夠通過RS-485總線實現(xiàn)機組數(shù)據(jù)獲取、狀態(tài)實時監(jiān)測、報警等功能。
　　本學(xué)位論文的主要內(nèi)容分為四個部分：第一部分為發(fā)電機組同步并車系統(tǒng)原理及方法研究；第二部分為整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計，包括機組監(jiān)測及自動并車節(jié)點的硬件設(shè)計、現(xiàn)場總線通信主節(jié)點的硬件設(shè)計、報警及消警節(jié)點的硬件設(shè)計；第三部分為系統(tǒng)軟件設(shè)計，包括機組監(jiān)測及自動并車節(jié)點、現(xiàn)場總線通信主節(jié)點和報警及消警節(jié)點的嵌入式軟件設(shè)計，現(xiàn)場總線通信協(xié)議的