[發明專利]一種基于PLC的雙柴油主機遙控模擬裝置

在審

• 申請號: 201310592948.6
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103645640A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 劉雨
• 申請（專利權）人: 大連海聯自動控制有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種雙柴油主機遙控模擬裝置

本發明一種雙柴油主機遙控模擬裝置具備了全套完整的主機遙控系統功能，可單機運行，也可雙機共同推進運行，具有良好的可視化操作界面和控制效果。

????本發明一種船舶主機遙控模擬系統主要具有以下功能：

開發的船舶雙柴油主機推進控制模擬裝置能夠實現操作部位切換功能、邏輯程序控制功能、轉速與負荷控制功能、安全保護及應急操縱功能、車鐘系統功能等，為在實驗室環境下研究船舶雙柴油主機推進裝置的綜合控制及訓練學員實際操作能力搭建了良好的平臺。

本發明的技術方案如下：

本系統實現的雙柴油主機遙控模擬裝置，其右主機基于S7-200?PLC，采用實船真實組件控制；左主機基于計算機仿真技術，其駕駛臺采用實船真實組件控制，其它控制臺、柴油機模型、系統功能則在PC機中采用VC++與Matlab混合編程實現，為半實物系統。??

?本發明一種雙柴油主機遙控模擬裝置的工作原理是：

PLC的主機遙控系統的開發。基于西門子S7-200?PLC，采用實船真實控制組件，利用變頻器驅動電機來模擬船上的主機，驅動齒輪箱、帶動螺旋槳，具有體積小、完全仿真、可方便模擬定距槳低速機、中速機和高速機的遙控模擬裝置。該遙控模擬裝置以AutoChief?C20主機遙控系統為模擬對象，實現了AutoChief?C20的主要功能。對右主機車鐘操縱手柄、控制面板、測速傳感器等組件信號進行處理；接著在STEP7-Micro/WIN軟件中采用模塊化分布控制方式，完成遙控系統功能的開發，將系統各功能程序封裝成可相互調用的指令庫和子程序模塊，提高程序的可閱讀性；通過“Watch?Window”軟件和BOP面板分別對電子調速器和變頻器進行參數設定，并研究了在PLC中實現模糊PID控制等算法，將其引入到主機調速系統中，在觸摸屏中比較控制效果。

基于計算機仿真技術的主機遙控系統的開發。以Matlab/Simulink軟件為平臺，建立中速柴油機推進系統數學模型，利用Matlab的RTW工具箱和Matlab引擎（engine）接口實現Microsoft?Visual?C++對Simulink模型的調用；并以AutoChief?C20為研究對象，在VC++環境下開發了駕駛臺、機旁控制臺、柴油機動畫在內的一系列功能。通過VC++調用Matlab/Simulink，令Simulink實時模型作為后臺程序與界面數據進行交換，實現方便的人機界面交互和強大的建模仿真功能。

采用PPI網絡、Modbus?RTU通信和基于以太網的OPC通信實現PLC和PLC之間及PC機和PLC間的通信，使雙柴油主機遙控模擬裝置中任意部分間數據得以交換，實現雙柴油主機推進控制。

本發明的優點和有益效果是：

（1）可作為主機遙控系統培訓平臺提供給學員進行相關訓練，訓練學員實際操作能力，可反復對主機特殊工況和突發事故的處理進行訓練，讓學員在較短的時間內積累全面的操作經驗。

（2）基于PLC控制技術設計的左主機遙控系統，可作為新型輪機模擬器的主機遙控部分使用。

（3）可為船舶柴油主機推進控制算法的研究提供一個有效的平臺，對加速先進控制理論在船舶控制領域的應用具有重要意義。