文档介绍：山东大学
硕士学位论文
基于CAN总线和以太网的船舶机舱监控系统研究与设计
姓名:李峰
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:周风余
20090524
山东大学硕士学位论文摘要讯接口、涌诩跋钥刂斩俗槌伞9δ茏幽?榘D饬渴淙肽?樵健⒛随着造船业及市场需求的发展,船舶结构日趋复杂,功能不断增强,机舱是船舶的心脏,集中了船舶的主要动力设备。研究设计先进的机舱监控系统对于推进机舱自动化的发展具有重要意义。传统的机舱监控系统以中小型计算机集中监控为主,难以实现远程控制,已不能适应造船业的迅猛发展。我国已进入造船大国行列,但船舶操舵系统、监控系统等船舶配套电子系统,还多采用国外产品,研究新型的船舶机舱监控系统对于提高船舶自动化水平,推动我国船舶工业的迅速发展具有重要意义。本文首先在大量调查研究的基础上,介绍了船舶机舱监控系统的发展现状,并结合芟呒际跫耙蕴姆⒄梗岢隽嘶贑总线和以太网的船舶机舱监控系统的设计方案。三层结构展开,完成了机舱监控系统的设计开发。监控层由智能测控节点、变送器及执行机构组成。其中智能测控节点又包括主控制器模块和功能子模块。主控制器模块由一片テ通拟量输出模块、开关量输入模块及开关量输出模块。模块实现对路电流信号或电压信号的采集,模块可输出缌信号,及模块均采用光耦隔离设计实现对路开关量的输入或输出。功能子模块与主控制器模块通过芟呓型ㄑ丁网关层连接下层监控层和上位机网络层,实现对葜∮胍蕴〉转换,将智能测控节点上传的葜∽;晃R蕴》⑺偷酵绮愕姆器数据库中,同时将上位机下达的各种命令转换为葜。麓锔悄懿控节点。其中网关通过涌诹幸豢檠由毂ň澹啥苑⑸ň牟饪节点进行声光报警。上位机网络层主要包括一台服务器及各个监控终端,应用图形化组态软件杓屏松衔换嗫厝砑8萌砑诵杏谕绮愕姆衿髦校墒迪侄韵系统从整体上分为三层,从下到上依次为:监控层、网关层、网络层。按照
山东大学硕士学位论文关设备参数实时显示、报警、远程控制功能。同时支持数据库查询及实时打印功能。通过配置该软的衿鞴δ埽骷嗫乜突Ф丝墒凳钡锹礁萌砑⒍韵关设各进行查看、控制等操作。最后对本文所做的工作进行了总结,同时指出了不足之处和需要进一步研究基于芟吆鸵蕴拇盎占嗫叵低常捎盟ú阃绱罱ㄏ低车耐络架构,实现了上位机各监控终端对现场设备的远程监控功能,具有极大的发展和应用前景。该项目同时为山东省信息发展专项课题“船舶自动操舵与监控系统的一部分,目前该项目已通过专家组验收,正在大力推广试用阶段。关键词:芟撸灰蕴籐;机舱监控的内容。
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蔓红日期:掣雌日原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:期:
山东大学硕士学位论文第一章绪论引言课题来源及研究意义随着各国间贸易往来的日益频繁,船舶航运在国际、国内贸易中的作用日益凸显。进入新世纪以来,造船业飞速发展,船舶设备的结构日趋复杂,在功能上也不断增强,对系统的稳定性和可靠性,提出了更高的要求。机舱作为船舶的心脏,集中了船舶主机等大部分船舶设备,因此本文以船舶机舱监控作为研究重点,结合现场总线技术在船舶监控系统中的应用成果及以太网技术的发展,对基于现场总线和以太网技术的机舱监控系统进行研究设计。随着我国航运及造船业的的蓬勃发展,对船舶自动化、信息化水平的要求越来越高。机舱自动化是船舶自动化最重要的组成部分。但是,目前我却非常低。国内自行研制的机舱监控系统绝大多数仍属于电动、气动及中小规模集成电子模块组合逻辑控制和中小型计算机集中监控。即便是微机监控系统,基本上也是结构固定,只适用于某型机或某型船的单一系统,软、硬件没有统一的规范,难以形成系列化和标准化。不仅给使用和维修带来很大困难,而且也限制了其自身的发展。由于没有过硬的国产品牌,大中型船舶、特别是军舰的监控系统,国家每年都要花费巨额资金购买国外的产品,并经常受到限制。据船舶工业统计数据,年,中国造船完工量万载重吨,比上年增长%;新承接船舶订单万载重吨,