基于嵌入式的船舶并車與保護(hù)單元設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、船舶電站并車與保護(hù)單元簡稱PPU(Paralleling and Protection Unit)，它屬于船舶電站自動控制技術(shù)。伴隨著越來越多的前沿科技在其中的應(yīng)用而得到了長足的發(fā)展，船舶電站自動控制也必然由局部的控制發(fā)展到集中的控制。柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和主配電裝置組成了船舶電站，它為船舶上各種用電設(shè)備供應(yīng)電能。為了研制出一款先進(jìn)的基于輪機(jī)模擬器船舶電站控制系統(tǒng)，設(shè)計了一種基于ARM7TDMI-S的嵌入式輪機(jī)模擬器船舶電站PPU控制系統(tǒng)，它

2、由柴油發(fā)電機(jī)控制箱、船舶電站并車與保護(hù)單元和以太網(wǎng)交換機(jī)組成，它實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在LPC2214上面的移植，實(shí)踐表明該系統(tǒng)具有成本低、人機(jī)交互性好、船舶電站報警信息和工作狀態(tài)信息顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)。
　　本設(shè)計采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通訊協(xié)議采用UDP，這樣既滿足了現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)包模式，又滿足了上層監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸速度的需求。鑒于以上兩點(diǎn)，選擇W5100和UPort的組合，它內(nèi)部集成了TCP/IP協(xié)議棧，通信速度可高達(dá)100

3、M。同時為了解決輪機(jī)模擬器使用的柴油發(fā)電機(jī)控制面板相關(guān)參數(shù)顯示不精確和不夠直觀的問題，依據(jù)韓國HYUNDAI公司生產(chǎn)的YECS-1000柴油發(fā)電機(jī)控制箱為原型，設(shè)計了適用于實(shí)驗(yàn)室輪機(jī)模擬器上面使用的柴油發(fā)電機(jī)控制箱，它由控制箱本體和控制面板組成，控制面板又由電源單元、通信單元和顯示單元等構(gòu)成。此面板設(shè)計了眾多的數(shù)碼管來顯示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度和壓力等信息，顯示的實(shí)時值具有精確、易控制等優(yōu)點(diǎn)，此面板的貼膜設(shè)計了小型起鼓按鍵，具有簡潔美觀、成本

4、低和易控制的優(yōu)點(diǎn)。
　　為了直觀地展示系統(tǒng)特性和關(guān)鍵參數(shù)，以船舶電站為對象，采用Visual C＃編程語言和Visual Studio.net集成開發(fā)環(huán)境設(shè)計二維仿真界面;使用C＃程序開發(fā)語言在Unity3d軟件中編寫腳本以實(shí)現(xiàn)對輪機(jī)模擬器機(jī)艙中相應(yīng)設(shè)備的動作控制，在3D Max軟件中制作三維模型并且利用材質(zhì)、貼圖、烘焙等手段進(jìn)行優(yōu)化，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對船舶電站控制系統(tǒng)三維視景的仿真，它具有真實(shí)感、沉浸感強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。使用探針