
数字技术与应用
电脑仿真技术引人船舶自动化控制的技术
黄成庆卡根发
(厦门海洋职业技术学院
361012)
福建厦门
·自动化技术,
要;督能型新赖主象油机电脑监控系就,可以对主象油机的性能测试中的转速,油就,油压,水温,油温,叔矩,排温导多种物理率摘
数进行自动来案显示。为暂拍轮机管理人要提供了检测精度高,速度快且势动强度做的智能化设备,并对该系就存在的缺陷进行了改进,性能
更加完善。
智能监测
关键词:能新主机
中图分类号:U664.4+5 1前言
仿真技术
文章编号:1007-9415(2010)10-0006-01
文献标识码:A
完成以下各种操作;对主机性能检测中的转速、油耗、油压、油温、水温,担矩、排温等
船主机是相当复杂的机构,分析主柴油机的故降特征及其表面报动响应的关系是利用振动信号进行主柴油机敏障诊断的关键。针对主荣油机的一些常见故障,对这些故障变化最敏感的报动信号参数及特征参数进行分析,这栏参数一般应具备以下特点:对相应故障最为敏感,其数值随工况恶化成故障加重而单调增加。
因此,应该把最能反映某一散障变化情况的点作为测点,当主柴油机出现某种故障时,相应的激励力增大,面对应的响应借号在作用时间和能景强度等方面将发生改变,此可能获取特征参数并进行性能测试。为满足实际需要,开发新一代高性能、实用的光电传感器测控系统势在必行。分布式监控系统其有分级管理、分胶控制和高可靠性的优点,引入高效实用的DCS,简化传统测控系统结构,既便于维护,又为船舶轮机
信息化发展和应用提供了良好平台。 2系统硬件特性
智能型监控系统以计算机作为前控机,以单片机为核心的测控仅作为后位机。为确保系统工作高可幕性和元余性,智能分布式系统采用双方案方式,前控机工作方案和测控仪工作方案,以前控机工作方案为主,测控仪工作方案为辅。根据智能分布式系统工作方式要求和硬件组态设计思想,采用分层体系结构。
系统前控机选用具有很高可事性和适用于工业环境IPC(IndustrialPersonal Computer),IPC作为管理站,自主开发测控仪作为现场级,现场级不仅能独立工作,面且提供RS-485通信接口,在IPC的RS-232 端口加—块MODELI102RS232/R485接口转换模块,组成RS-485网络分布式监控系统(NDCS)。另外,当某个测控仪通道出现故障时,不影响前控机对其它测控仪监控,面当前控机或网络出现故降时,也不影响现场控制级正常工作。综合光电转速传感器分布式监控系统实际需要。测控仪和工作台构成测差通道,测控仪为所开发的单片机应用系统,工作台上安装光电转速传感器、驱动光电转速传感器工作的电动机和人机操作接口,
3系统功能的提高与改进
系统的后位机则由STD总线工业控制机及微电等组成,可独立工作,在前控机进行其他工作或关机状态时,后位机仍可
6
数学技术与应用万方数据
多种物理参数进行自动采集显示,一次测验可同时进行多种工况,在检测屏上配有键盘及LED显示,检测参数、试机条件、检测环境等,可通过人机会话方式键入,并可利用功能键进行如下操作和控制:设置报警参数、设置打印格式、油耗率监测、设置屏蔽采集项、速度特性试验、负荷特性试,验、耐久试验、显示测量后存人数据、修正日期和时钟等。
检测屏上有进水温度、出水温度、机油温度、机油压力、排气温度、转速、扭矩、油耗等参数采集的数码显示,在检测中为防止某些参数引起参数超限,系统还设置了各种声光报警及LED参数频闪,越限值在检测前通过人机会话方式设定,检测结束后可将检测数据以选择方式或全部参数打印方式输出。监控定时器可使系统因干扰成软敬障等原因出现异常时,系统自动恢复运行,具有自检自报功能,电源断电检测,当发生断电时可将该瞬间状态及数据等全部保护起来,一且来电整个系统能实现补偿运行。实时日历钟能自动记录主机检测的日期与时间,也可用LED显示日期与时间,集油机油门与水门可进行运距离操作,动作过程采用了指示灯显示,发生故障时有紧急停车及脱机操作功能,
系统的通讯使用RS-232串行通信接口,现场CRT采用RS-232串行通讯与检测台的STD总线工业控制机屏相连接,数字化仪与电脑之间采用事行接口,用户界面采用人机会话。
为提高系统的抗干扰能力,对电网干扰间题前控机采用UPS不间断电源,而对后位机的现场采用端波电路,通道干扰采用光电隔离,空间干扰采用多种屏蔽,并对系统的接地也做了精心设计,通过以上措施及程序的周密设置,使该系统在船舶上通到高频等干扰及较恶劣的机舱环境中也能正常运行,检测出的各项参数精度均可达到国际标准,符合要求,
4系统软件功能
系统软件开发主要包括需控和前控机监控款件开发工作,需控以AT89C52为核心,选用方便实用、高效的KeilC51软件作为开发平自。由于VB功能丰富和应用方便,前控机软件开发工具选用VB,
计算机监控系统不仅监测测控通道运行状况,而且用户可通过其提供的人机界
面进行后位机初始化、发送控制命令,并控制后位机设备动作。因此,所开发监控软件必须具有数制转换、数据通讯,设备控制、人机交互和报警等基本功能,以及数据存储、分析、打印等辅助的数据管理功能,计算机监控主要利用前控机对各控制器工作参数全面监规和控制,在前控机监督和指导下完成光电转速传感器测控工作,根据系统的功能需求和VB6.0软件的特点,规划前控机功能模块,同时,前控机中的功能模块建立在通讯程序和数据库及数据表的基确上,综上所述,监控软件功能模块规划为:系统管理、监控管理、测宽打印。
利用AT89C52的事行通讯口及 MAX485芯片的接口电路实现与IPC通讯。 AT89C52单片机提供与计算机或其他审行设备连接的异步通讯口,而VB6.0提供便于图形化接口的事口操作控件一Mscomm,使 AT89C52单片机应用系统与计算机通信操作接口非常友好,
在RS-485所构成的分布式网络系统中,AT89C52所组成的单片机应用系统作为后位机,计算机作为前控机,实现双向通讯。由AT89C52所组成的单片机应用系统,即测控需要把工作参数和工作状态及时传避到前控机中,同时,前控机利用其友好的界面,对测控仪进行初始化等工作,两者实现双向通讯。通讯除了硬件电路外,还需统一两者的通讯协议,并分别在前控机和后位机中分别开发通讯模块程序。
该系统考虑到前,后两个部分不同任务的不同特点与要求,前控机的电脑采用了三种计算机语言进行编程,用汇编语言实现前级与现场后级的通讯,C语言实现绘西,数据库语言实现采集数据的管理及主机标定功率,燃袖耗的修正等。这样的组合,能够更加充分地利用各种语言的优势,以利提高程序的质量,
结语 5
船荣油机的电胞智能检测系统的引入,可使柴油机控制系统及电、气设备有机结合在一起,既可集中管理,集中控制又可分败控制,驶立操作,既可在线修改也可集中监测,控制精度高,反应及时准确,取得了较为满意的效果,除此之外,系统利用主柴油机据动信号还可以进行其它性能的监测,比如利用摄动信号识别气缸压力等等,系统伤真技术部作了银有价值的探索,该系统技术含量高,具有很高的推广应用价值,