文档介绍：500 2003 全国系统仿真学术年会
船舶电站多种发电方式的联合运行仿真系统的网络通信
夏永明侯昉
(上海海运学院上海 200135)
摘要船舶电站多种发电方式联合运行仿真无论是对于船舶电站运行与节能、电力管理的研
究还是学生和船员教学培训是非常必要的。作为教学设备,为了同时对多个学员进行教学、实
操培训,必须应用网络技术,实现仿真机之间彼此通信。本文简要介绍已研制完成的船舶电站
多种发电方式联合运行仿真系统的基本组成,使用的网络协议,基于 TCP/IP 协议的网络编程
原理以及仿真系统数据通信的实现。
随着航运事业的发展和科学技术的进步。从节能,改善工作环境,以及船舶安全航行
出发,越来越多船舶电站发电方式已不是单一发电形式。船舶电站基本发电形式是以船舶
辅助柴油机作为原动力的发电方式,其他两种:船舶推进主机轴带发电机发电方式,和废
气透平发电机发电方式。轴带发电机发电方式和废气透平发电机发电方式因控制设备较复
杂,操作,管理方面要求较高,因此,多种发电方式联合运行仿真无论是对于船舶电站运
行与节能、电力管理的研究, 还是学生和船员教学培训是非常必要的。作为教学设备,为
了同时对多个学员进行教学、实操,应用网络技术实现仿真机之间彼此通信无疑是一个最
有效的方法。学员在学员机对船舶电站仿真机进行操作时(在线操作),可以通过给实行控
制的工控计算机发送控制信息而实现远程控制,达到工控机控制效果。
本文主要讨论船舶电站多种发电方式的联合运行仿真系统的网络通信
1 船舶电站仿真机的基本组成
船舶电站仿真系统实际上是对电站发
电系统的仿真。根据发电机组的实际设备、
热力系统、电气系统及电力生产过程等建立
其数学模型,并在数字计算机上运算,通过
I/O 接口与电站物理效应设备,即电站的报
警、监视、操作和控制等设备相连接构成仿
真装置。图 1 为船舶电站仿真机硬件系统
组态图,由图可以看出硬件系统由下述设备
构成。
(1) 微型计算机系统
采用服务器和工作站微型计算机系统,
图 1 船舶电站仿真机硬件系统组态图
仿真技术在各相关领域中的应用 501
(2)I / O 接口系统
微型计算机与配电板之间信息传输接口,包括 A/D 输入、D/A 输出和数字量输入/输出
(3)学员台,DAS 电站监控仿真设备
采用 DCS(distributed control system)系统电站监视和控制系统是一个先进监控设备,
计算机控制子系统代替由电子回路构成的控制子系统,同时也改变管理人员监视和控制电
站的方式,如 CRT 显示器上的画面代替了控制屏上全部常规仪表,指示灯和灯光报警设备。
专用键盘、鼠标器,跟踪球或触模屏操作代替了控制屏上全部开关和按钮。为了使管理人
员熟悉两种完全不同的监视和控制方式,同时为了对多个培训学员进行培训,在仿真器中
设置了可实现 DCS 监视控制的学员台,由仿真系统指定某一学员台进行监视和控制操作。
(4) 主配电屏和应急配电屏
为了适应船员培训,需要有一个仿真船舶操作的环境以及船员熟悉采用常规仪表的监
控系统。即采用常规仪表,加数据采集系统 DAS(Data Acq