輪機工程專業(yè)畢業(yè)論文[精品論文]基于profibus-dp船舶機艙過程控制閥門從站設(shè)計(已修改)
2024-11-08 17:02 本頁面
【正文】 輪機工程專業(yè)畢業(yè)論文 [精品論文 ] 基于 PROFIBUSDP 船舶機艙過程控制閥門從站設(shè)計 關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線 船舶機艙 過程控制 集中監(jiān)控 監(jiān)控系統(tǒng) 永磁同步電機 變頻調(diào)速 閉環(huán)控制 摘要：船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)是船上最重要的系統(tǒng)之一。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，目前船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)大多采用分布式結(jié)構(gòu)。船舶自動化目前正面臨著一場技術(shù)革命。大型船舶設(shè)備信息化、智能化程度不斷提高，船舶局域網(wǎng)應(yīng)用范圍逐步擴大，信息傳輸普遍采取網(wǎng)絡(luò)形式。集中式控制、分布式控制的船舶自動化監(jiān)控系統(tǒng)將逐步被以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的集中監(jiān)控系統(tǒng)所取代，從而最大程度地實現(xiàn)船舶航行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。 在實驗室永磁同步電機變頻調(diào)速驅(qū)動器研制成功的基礎(chǔ)上，論文集中解決變頻驅(qū)動器的 ProfibusDP的接口。實現(xiàn) 電機驅(qū)動器輸出的 RS232 數(shù)據(jù)到 Profibus 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，進而解決ProfibusDP 現(xiàn)場總線機艙電機控制系統(tǒng)的底層設(shè)備。以永磁同步電機驅(qū)動機艙的各種流體流量調(diào)節(jié)設(shè)備，諸如燃油粘度控制中的加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥、滑油冷卻器中的冷卻水調(diào)節(jié)閥、鍋爐水位調(diào)節(jié)閥等。從而將機艙內(nèi)各獨立的過程控制系統(tǒng)集成起來，由 ProfibusDP主站統(tǒng)一管理。論文主要工作和成果歸納如下： 首先從研究 ProfibusDP 技術(shù)構(gòu)成、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、報文結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)特點入手，給出了 RS232/ProfibusDP協(xié)議轉(zhuǎn)換的技術(shù) 方案。其次設(shè)計開發(fā)了具有RS232/ProfibusDP 接口的智能從站，通過分析對比 “MCU+ASIC” 硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換和 “MCU 軟件協(xié)議轉(zhuǎn)換 ” 兩種實現(xiàn)方式，確定了硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換方式，并選用了SIEMENS SPC3 作為從站 ProfibusDP 協(xié)議處理芯片。從站接口硬件設(shè)計以78E516B MCU 芯片和 SPC3 芯片接口電路為核心，外加輔助接口電路構(gòu)成。隨后實現(xiàn)了 RS232 和 ProfibusDP 協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件設(shè)計，構(gòu)建了 ProfibusDP主從站調(diào)試系統(tǒng)，實現(xiàn)了主從站的通信。 以裝有 CP5611 卡的 PC機 作為主站，并將從站協(xié)議轉(zhuǎn)換器掛接在永磁同步電機驅(qū)動器上。通過位置、速度、電流三閉環(huán)控制方案，從而實現(xiàn)機艙閥門位置的精確控制，實現(xiàn)對機艙蒸汽、冷卻水等介質(zhì)的自動控制。 正文內(nèi)容 船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)是船上最重要的系統(tǒng)之一。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，目前船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)大多采用分布式結(jié)構(gòu)。船舶自動化目前正面臨著一場技術(shù)革命。大型船舶設(shè)備信息化、智能化程度不斷提高，船舶局域網(wǎng)應(yīng)用范圍逐步擴大，信息傳輸普遍采取網(wǎng)絡(luò)形式。集中式控制、分布式控制的船舶自動化監(jiān)控系統(tǒng)將逐步被以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的集中 監(jiān)控系統(tǒng)所取代，從而最大程度地實現(xiàn)船舶航行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。 在實驗室永磁同步電機變頻調(diào)速驅(qū)動器研制成功的基礎(chǔ)上，論文集中解決變頻驅(qū)動器的 ProfibusDP 的接口。實現(xiàn)電機驅(qū)動器輸出的 RS232 數(shù)據(jù)到 Profibus 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，進而解決ProfibusDP 現(xiàn)場總線機艙電機控制系統(tǒng)的底層設(shè)備。以永磁同步電機驅(qū)動機艙的各種流體流量調(diào)節(jié)設(shè)備，諸如燃油粘度控制中的加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥、滑油冷卻器中的冷卻水調(diào)節(jié)閥、鍋爐水位調(diào)節(jié)閥等。從而將機艙內(nèi)各獨立的過程控制系統(tǒng)集成起來，由 ProfibusDP主站統(tǒng)一 管理。論文主要工作和成果歸納如下： 首先從研究 ProfibusDP 技術(shù)構(gòu)成、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、報文結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)特點入手，給出了 RS232/ProfibusDP協(xié)議轉(zhuǎn)換的技術(shù)方案。其次設(shè)計開發(fā)了具有RS232/ProfibusDP 接口的智能從站，通過分析對比 “MCU+ASIC” 硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換和 “MCU 軟件協(xié)議轉(zhuǎn)換 ” 兩種實現(xiàn)方式，確定了硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換方式，并選用了SIEMENS SPC3 作為從站 ProfibusDP 協(xié)議處理芯片。從站接口硬件設(shè)計以78E516B MCU 芯片和 SPC3 芯片接口電路為核心 ，外加輔助接口電路構(gòu)成。隨后實現(xiàn)了 RS232 和 ProfibusDP 協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件設(shè)計，構(gòu)建了 ProfibusDP主從站調(diào)試系統(tǒng)，實現(xiàn)了主從站的通信。 以裝有 CP5611 卡的 PC機作為主站，并將從站協(xié)議轉(zhuǎn)換器掛接在永磁同步電機驅(qū)動器上。通過位置、速度、電流三閉環(huán)控制方案，從而實現(xiàn)機艙閥門位置的精確控制，實現(xiàn)對機艙蒸汽、冷卻水等介質(zhì)的自動控制。 船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)是船上最重要的系統(tǒng)之一。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，目前船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)大多采用分布式結(jié)構(gòu)。船舶自動化目前正面臨著一場技術(shù)革命。大型船 舶設(shè)備信息化、智能化程度不斷提高，船舶局域網(wǎng)應(yīng)用范圍逐步擴大，信息傳輸普遍采取網(wǎng)絡(luò)形式。集中式控制、分布式控制的船舶自動化監(jiān)控系統(tǒng)將逐步被以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的集中監(jiān)控系統(tǒng)所取代，從而最大程度地實現(xiàn)船舶航行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。 在實驗室永磁同步電機變頻調(diào)速驅(qū)動器研制成功的基礎(chǔ)上，論文集中解決變頻驅(qū)動器的 ProfibusDP 的接口。實現(xiàn)電機驅(qū)動器輸出的 RS232 數(shù)據(jù)到 P
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