船舶電站功率管理系統(tǒng)(PMS)的研究.pdf

1、21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)家提出了“走向藍(lán)海,融入全球”海洋發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)的船舶行業(yè)也進(jìn)入了更快發(fā)展階段，船舶電力系統(tǒng)作為船舶電力的心臟在船舶設(shè)計(jì)中占據(jù)著舉足輕重的地位。近年來(lái)，船舶電站功率管理系統(tǒng)（Power Management System）以高科技、功能多樣化、控制智能化、管理高效化為發(fā)展方向，采用現(xiàn)代控制系統(tǒng)配合復(fù)雜運(yùn)算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布控制使得PMS。由于PMS強(qiáng)大的功能以及廣闊的應(yīng)用前景，使得船舶電站功率管理系統(tǒng)成為當(dāng)今船舶電站自動(dòng)化

2、技術(shù)研究的核心方向之一。
　　本文以產(chǎn)學(xué)研基金項(xiàng)目“1500米作業(yè)水深鉆井船平臺(tái)電站系統(tǒng)集成”為平臺(tái)，將1500米作業(yè)水深鉆井船功率管理系統(tǒng)作為研究課題，根據(jù)鉆井船功率管理系統(tǒng)的要求，對(duì)功率管理系統(tǒng)的實(shí)施方案及軟硬件設(shè)計(jì)、電站發(fā)電機(jī)組控制及大功率負(fù)載的限制控制進(jìn)行了探討與研究。論文具有明確的工程應(yīng)用背景和一定的實(shí)用價(jià)值，其主要工作如下：
　　針對(duì)1500米作業(yè)水深鉆井船為應(yīng)用背景,分析了船上工作人員對(duì)全船電力控制系統(tǒng)的功能需

3、求，結(jié)合鉆井船的工作流程和工程作業(yè)特點(diǎn)，確立了船舶電站功率管理系統(tǒng)的主要功能，并對(duì)功率管理系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)中的技術(shù)要點(diǎn)，給出了原理分析，并且為發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)了雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制器，為負(fù)載開(kāi)發(fā)了Observer-based FLR減負(fù)載控制器。
　　根據(jù)系統(tǒng)的功能，確立了整體設(shè)計(jì)方案，構(gòu)建了整個(gè)系統(tǒng)的硬件框架和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)按功能分為下位機(jī)、PLC、上位機(jī)三個(gè)層次，以西門(mén)子S7-300PLC為控制核心，向下控制電氣設(shè)備獲取電氣信號(hào)，向上通過(guò)P

4、ROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線與上位機(jī)通信，下位機(jī)的電氣設(shè)備完成鉆井船工程作業(yè)，上位機(jī)監(jiān)控功率管理系統(tǒng)運(yùn)行。
　　搭建好硬件平臺(tái)后，在對(duì)系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)的分析上，本文給出了系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的具體算法。論文基于模塊化設(shè)計(jì)的思想將系統(tǒng)分為發(fā)電機(jī)組、負(fù)載、監(jiān)控報(bào)警三大模塊，對(duì)三大模塊的具體功能給出了流程圖算法。
　　最后通過(guò)編寫(xiě)下位機(jī)PLC程序、基于visual Studio的上位機(jī)應(yīng)用程序，完成了PMS的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期目的，實(shí)