基于arm的嵌入式船舶電站控制裝置的研究與設(shè)計-wenkub
2023-07-08 15:32:44 本頁面
【正文】 化電站應(yīng)設(shè)置安全系統(tǒng)。所謂自動處理是指，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)可自動地使處于備用狀態(tài)的發(fā)電機組立即起動，自動準(zhǔn)同步投入電網(wǎng)運行；并網(wǎng)成功后，發(fā)生故障的機組將負(fù)荷降低至不大于額定功率的20%時，自動脫離電網(wǎng)。造成我國在該領(lǐng)域落后的主要原因是技術(shù)支持不夠和研究工作跟不上，因此，我國更應(yīng)該加強船舶電站監(jiān)控技術(shù)的研究。這些實驗裝置可進(jìn)行電站集中控制的分析、實驗與設(shè)計等課題研究。Shipping Research Institute,Shanghai 200135,China)Abstract: In order to realize the needs of largescale, high speed and multipurpose of the ship power station, liable control and safe operation and maintenance of ship power station is more and more important, the require of the control monitor and managing of the electric power station is higher. In order to realize the reliable running, controlling and managing of the ship power station, advance the automatization of the engine room, the thesis has designed a controlling device based on arm, which can increase the reliability and economic effect, using advanced embedded control technology, puter technology and network programming technology.Key words: Ship Power Station，Control System，Embedded System，ARM，Diesel Generator Sets 0 引言船舶電站是船用電能的生產(chǎn)中心，也是船舶重要的動力來源之一，它的工作質(zhì)量直接影響全船的整體性能。為了實現(xiàn)船舶電站可靠的運行、控制和管理，提高船舶機艙的自動化程度，本論文對基于ARM的嵌入式船舶電站控制裝置進(jìn)行研究和初步設(shè)計，采用先進(jìn)的嵌入式計算機控制技術(shù)，提高了系統(tǒng)的集成程度、技術(shù)水平和可靠性。關(guān)鍵詞：船舶電站，控制系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)，ARM，柴油發(fā)電機組Researchamp。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，海上運輸和現(xiàn)代裝備需求的不斷變化，對民用船舶和軍用艦船的要求也在不斷的更新和變化，船舶正在向著大型化、高速化和自動化的方向發(fā)展。實驗室具有一流的設(shè)備和充足的科研經(jīng)費支持，并有很多高級科技人員參與一些重要課題的研究，從而推動了電站集中控制的研究和發(fā)展。1 船舶電站控制裝置的組成和功能隨著船舶自動化程度的不斷提高，電站自動化也必然由局部的，就地的控制發(fā)展到綜合的，集中的控制，并成為機艙自動化以至船舶自動化的重要組成部分。(2)監(jiān)測報警功能：自動監(jiān)測報警系統(tǒng)的任務(wù)首先是自動地實時監(jiān)測電站各設(shè)備運行參數(shù)和運行狀態(tài)，這些設(shè)備包括機組原動機、發(fā)電機、配電系統(tǒng)的機械參數(shù)、電氣參數(shù)和運行狀態(tài)，監(jiān)測量可以是模擬量，也可以是開關(guān)量。當(dāng)電站控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生危及電站系統(tǒng)內(nèi)各主要設(shè)備安全的嚴(yán)重故障時，安全系統(tǒng)應(yīng)能自動產(chǎn)生保護(hù)性動作。三、負(fù)荷控制單元，完成功能主要包括：，實現(xiàn)不同的供電方式、分級卸載和加載 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為分布式控制系統(tǒng)，上層為以太網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)傳輸量，下層為CAN現(xiàn)場總線通信結(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。前者在設(shè)計過程中更容易實現(xiàn)，而后者在實時性、響應(yīng)速度等方面更具有優(yōu)勢。FPGA可以用VHDL或verilogHDL來編程，靈活性強，由于能夠進(jìn)行編程、除錯、再編程和重復(fù)操作，因此可以充分地進(jìn)行設(shè)計開發(fā)和驗證。 (3)關(guān)于電網(wǎng)的信號電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)總電流。信號輸出模塊：繼電器模塊繼電器模塊可以將CPU的響應(yīng)轉(zhuǎn)化為開關(guān)量輸出信號，傳遞給柴油機和發(fā)電機，繼電器的輸出是常開觸點，即繼電器斷電時，靜觸點處于斷開狀態(tài)，同時每個繼電器都有一個指示燈，當(dāng)繼電器線圈有電的時候，靜觸點處于接通狀態(tài)，同時指示燈亮，當(dāng)繼電器線圈失電的時候，指示燈滅。
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