| 【中文题名】 | 一种双功水面船主机遥控系统关键技术研究 |
| 【英文题名】 | Research on Pivotal Technologies of Double Functional Marine Main Engine Remote Control System |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | 主机遥控系统,可编程序控制器,电子调速器,通信协议宏,, |
| 【英关键词】 | main engine remote control system,programmable logic controller,electronic governor,communication protocol macro, |
| 【分类导航】 | 交通运输>水路运输>船舶工程>船舶机械>船舶系统>船舶操纵控制系统 |
| 【论文摘要】 |
船舶主机遥控系统是机舱自动化的一个重要组成部分。主机遥控系统是指远离机旁，在驾驶室或集控室借助自动控制装置，操纵主机的一种装置。出于实际使用的需求，一种双功型水面船要求能够实现距离不小于100km的无线远距离遥控。传统的主机控制系统不能满足功能要求，为实现船舶无线遥控航行功能，全新设计了可与船舶上遥控台通信，具备机旁、驾控、遥控功能的主机遥控系统，对其关键技术进行了研究。
本文首先在分析了传统主机遥控系统结构和控制方式的基础上，针对双功型水面船主机遥控系统的技术要求和性能特点，确定了双功水面船主机的控制模式，采用可编程序控制器作为系统主控制器，数字式电子调速器为柴油机控制设备，主控制器控制电子调速器，实现对主机的速度与方向的控制。
研究了数字式电子调速器的功能与结构，设计了以单片机80C196KC为核心的硬件电路。其数字量输入／输出电路与主控制器的CompoBus／D器件网进行对接，与主控制器进行指令传送。针对该船航行功能要求设计了控制流程并编制了程序。
设计了主控制器与遥控台间的通信系统，采用通信协议宏通信方式，主控制器接收主控站发给遥控台的指令操控主机，并将柴油机与齿轮箱... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-11 |
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第1章 绪论 |
11-19 |
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1.1 课题的研究背景及意义 |
11-13 |
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1.2 主机遥控系统发展概况 |
13-15 |
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1.2.1 国外发展现状 |
13-14 |
|
1.2.2 国内发展现状 |
14-15 |
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1.3 可编程序控制器在主机遥控系统中的应用 |
15-16 |
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1.4 数字式电子调速器在主机遥控系统中的应用 |
16-17 |
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1.5 本文的研究内容及主要工作 |
17-19 |
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第2章 主机遥控系统功能与结构设计 |
19-31 |
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2.1 主机遥控系统功能设计 |
19-21 |
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2.2 主机遥控系统总体结构设计 |
21-25 |
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2.2.1 主机遥控系统总体结构示意图 |
21-22 |
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2.2.2 驾控室操纵台 |
22-23 |
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2.2.3 主控制箱 |
23-24 |
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2.2.4 机旁监控箱 |
24-25 |
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2.3 主机遥控系统部件设计 |
25-29 |
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2.4 本章小结 |
29-31 |
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第3章 主控制器的硬件及软件设计 |
31-48 |
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3.1 主控制器PLC的选型 |
31 |
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3.2 主控制器硬件设计 |
31-37 |
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3.2.1 主控制器结构设计 |
31-32 |
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3.2.2 CJ1M PLC的硬件模块及选型 |
32-37 |
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3.3 主控制器软件设计 |
37-47 |
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3.3.1 I/O地址的分配 |
37-40 |
|
3.3.2 CPU的工作原理 |
40-43 |
|
3.3.3 主程序及各程序段设计 |
43-47 |
|
3.4 本章小结 |
47-48 |
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第4章 数字式电子调速器 |
48-58 |
|
4.1 电子调速器的功能 |
48 |
|
4.2 电子调速器结构与工作原理 |
48-50 |
|
4.2.1 电子调速器结构 |
48-49 |
|
4.2.2 电子调速器工作原理 |
49-50 |
|
4.3 电子调速器的硬件设计 |
50-57 |
|
4.3.1 转速采集电路 |
52-53 |
|
4.3.2 PWM输出电路 |
53 |
|
4.3.3 开关量输入电路 |
53-54 |
|
4.3.4 齿条位置反馈采集电路 |
54-55 |
|
4.3.5 电磁执行器 |
55-56 |
|
4.3.6 与主控制器的通信 |
56-57 |
|
4.4 本章小结 |
57-58 |
|
第5章 主控制器与遥控台通信的实现 |
58-78 |
|
5.1 通信系统分析 |
58-61 |
|
5.1.1 数据传输方式 |
58 |
|
5.1.2 线路传输方式 |
58-59 |
|
5.1.3 传输速率 |
59-60 |
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5.1.4 差错控制 |
60-61 |
|
5.1.5 传输介质 |
61 |
|
5.2 主控制器与遥控台通信系统设计 |
61-65 |
|
5.2.1 系统通信方案设计 |
62 |
|
5.2.2 串行通信接口标准比较 |
62-64 |
|
5.2.3 通信条件 |
64 |
|
5.2.4 通信流程 |
64 |
|
5.2.5 帧校验码FCS的计算 |
64-65 |
|
5.3 主控制器与遥控台通信协议的实现 |
65-72 |
|
5.3.1 通信协议宏特点 |
65-66 |
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5.3.2 通信协议宏指令 |
66-67 |
|
5.3.3 CX-Protocol协议宏设置 |
67-68 |
|
5.3.4 通信协议宏的实现 |
68-72 |
|
5.4 主控制器与遥控台的模拟通信试验 |
72-76 |
|
5.4.1 主控制器与遥控台通信协议 |
72-73 |
|
5.4.2 计算帧校验码FCS |
73-74 |
|
5.4.3 试验结果 |
74-76 |
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5.5 本章小结 |
76-78 |
|
结论 |
78-79 |
|
参考文献 |
79-83 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
83-84 |
|
致谢 |
84 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384836 |
