一種基于plc的雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明一種基于PLC的雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置具備了全套完整的主機(jī)遙控系統(tǒng)功能，可單機(jī)運(yùn)行，也可雙機(jī)共同推進(jìn)運(yùn)行，具有良好的可視化操作界面和控制效果；本發(fā)明一種船舶主機(jī)遙控模擬系統(tǒng)主要具有以下功能：開(kāi)發(fā)的船舶雙柴油主機(jī)推進(jìn)控制模擬裝置能夠?qū)崿F(xiàn)操作部位切換功能、邏輯程序控制功能、轉(zhuǎn)速與負(fù)荷控制功能、安全保護(hù)及應(yīng)急操縱功能、車鐘系統(tǒng)功能等，為在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下研究船舶雙柴油主機(jī)推進(jìn)裝置的綜合控制及訓(xùn)練學(xué)員實(shí)際操作能力搭建了良好的平臺(tái)。
【專利說(shuō)明】—種基于PLC的雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置
本發(fā)明一種雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置具備了全套完整的主機(jī)遙控系統(tǒng)功能，可單機(jī)運(yùn)行，也可雙機(jī)共同推進(jìn)運(yùn)行，具有良好的可視化操作界面和控制效果。
[0002]本發(fā)明一種船舶主機(jī)遙控模擬系統(tǒng)主要具有以下功能:
開(kāi)發(fā)的船舶雙柴油主機(jī)推進(jìn)控制模擬裝置能夠?qū)崿F(xiàn)操作部位切換功能、邏輯程序控制功能、轉(zhuǎn)速與負(fù)荷控制功能、安全保護(hù)及應(yīng)急操縱功能、車鐘系統(tǒng)功能等，為在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下研究船舶雙柴油主機(jī)推進(jìn)裝置的綜合控制及訓(xùn)練學(xué)員實(shí)際操作能力搭建了良好的平臺(tái)。
[0003]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置，其右主機(jī)基于S7-200 PLC，采用實(shí)船真實(shí)組件控制；左主機(jī)基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，其駕駛臺(tái)采用實(shí)船真實(shí)組件控制，其它控制臺(tái)、柴油機(jī)模型、系統(tǒng)功能則在PC機(jī)中采用VC++與Matlab混合編程實(shí)現(xiàn)，為半實(shí)物系統(tǒng)。
本發(fā)明一種雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置的工作原理是:
PLC的主機(jī)遙控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)?；谖鏖T(mén)子S7-200 PLC，采用實(shí)船真實(shí)控制組件，利用變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)模擬船上的主機(jī)，驅(qū)動(dòng)齒輪箱、帶動(dòng)螺旋槳，具有體積小、完全仿真、可方便模擬定距槳低速機(jī)、中速機(jī)和高速機(jī)的遙控模擬裝置。該遙控模擬裝置以AutoChief C20主機(jī)遙控系統(tǒng)為模擬對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了 AutoChief C20的主要功能。對(duì)右主機(jī)車鐘操縱手柄、控制面板、測(cè)速傳感器等組件信號(hào)進(jìn)行處理；接著在STEP7-Micix)/WIN軟件中采用模塊化分布控制方式，完成遙控系統(tǒng)功能的開(kāi)發(fā)，將系統(tǒng)各功能程序封裝成可相互調(diào)用的指令庫(kù)和子程序模塊，提高程序的可閱讀性；通過(guò)“Watch Window”軟件和BOP面板分別對(duì)電子調(diào)速器和變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，并研究了在PLC中實(shí)現(xiàn)模糊PID控制等算法，將其引入到主機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，在觸摸屏中比較控制效果。
[0004]基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的主機(jī)遙控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。以Matlab/Simulink軟件為平臺(tái)，建立中速柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，利用Matlab的RTW工具箱和Matlab引擎(engine)接口實(shí)現(xiàn)Microsoft Visual C++對(duì)Simulink模型的調(diào)用；并以AutoChief C20為研究對(duì)象，在VC++環(huán)境下開(kāi)發(fā)了駕駛臺(tái)、機(jī)旁控制臺(tái)、柴油機(jī)動(dòng)畫(huà)在內(nèi)的一系列功能。通過(guò)VC++調(diào)用Matlab/Simulink,令Simulink實(shí)時(shí)模型作為后臺(tái)程序與界面數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，實(shí)現(xiàn)方便的人機(jī)界面交互和強(qiáng)大的建模仿真功能。
[0005]采用PPI網(wǎng)絡(luò)、Modbus RTU通信和基于以太網(wǎng)的OPC通信實(shí)現(xiàn)PLC和PLC之間及PC機(jī)和PLC間的通信，使雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置中任意部分間數(shù)據(jù)得以交換，實(shí)現(xiàn)雙柴油主機(jī)推進(jìn)控制。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
(I)可作為主機(jī)遙控系統(tǒng)培訓(xùn)平臺(tái)提供給學(xué)員進(jìn)行相關(guān)訓(xùn)練，訓(xùn)練學(xué)員實(shí)際操作能力，可反復(fù)對(duì)主機(jī)特殊工況和突發(fā)事故的處理進(jìn)行訓(xùn)練，讓學(xué)員在較短的時(shí)間內(nèi)積累全面的操作經(jīng)驗(yàn)。
[0007](2)基于PLC控制技術(shù)設(shè)計(jì)的左主機(jī)遙控系統(tǒng)，可作為新型輪機(jī)模擬器的主機(jī)遙控部分使用。[0008](3)可為船舶柴油主機(jī)推進(jìn)控制算法的研究提供一個(gè)有效的平臺(tái)，對(duì)加速先進(jìn)控制理論在船舶控制領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PLC的雙柴油主機(jī)遙控模擬裝置分為以下幾個(gè)部分:其右主機(jī)基于S7-200PLC，采用實(shí)船真實(shí)組件控制；左主機(jī)基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，其駕駛臺(tái)采用實(shí)船真實(shí)組件控制，其它控制臺(tái)、柴油機(jī)模型、系統(tǒng)功能則在PC機(jī)中采用VC++與Matlab混合編程實(shí)現(xiàn)，為半實(shí)物系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK103645640SQ201310592948
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】劉雨 申請(qǐng)人:大連海聯(lián)自動(dòng)控制有限公司