1、開題報告船用自動供水（油）系統設計 開題報告 電氣工程及自動化 船用自動供水（油）系統的設計 一、綜述本課題國內外研究動態，說明選題的依據和意義： 船用自動供水（油）系統中水（油）路的壓力是系統工作的重要參數。精確控制水（油）路壓力，對于提高供油水系統的動力、減少故障的產生等方面都有著重要的意義。如果自動供水（油）系統壓力過高將會加快水泵的轉速，導致慣性損失；如果自動供水（油）系統壓力過低，水泵的轉速隨之下降，水（油）在低壓時流動慢，其流動性變差，使供給量缺乏，使得熱損失增加，燃料消耗增大，使得燃燒惡化，整機性能變壞。 在20世紀船用自動供水（油）系統壓力控制技術得到了飛速開展，目前國內采用供

2、水（油）設備電控柜，除采用繼電接觸器控制方式外，大致有以下三類： （1）邏輯電子電路控制方式：這類控制電路難以實現水泵機組全部軟啟動、全流量變頻調節。往往采用一臺泵固定于變頻狀態，其余泵均為工頻工作 狀態的方式。因此控制精度較低、水泵切換時水（油）壓波動大、調試較麻煩、工頻泵啟動時有沖擊、抗干擾能力較低，但本錢較低。 （2）單片機電路控制方式： 這類控制電路優于邏輯電路，但在應付不同管網、不同供水（油）情況時調試較麻煩，追加功能時往往要對電路進行修改，不靈活也不方便。電路的可靠性和抗干擾能力都不是很高。 （3）帶pid回路調節器和可編程序控制器（plc）的控制方式： 此時變頻器的作用是為電機提

3、供可變頻率的電源，實現無極調速，從而使管網水（油）壓連續變化。傳感器的任務是檢測管網水（油）壓。壓力設定單元為系統提供滿足需要的水（油）壓期望值。壓力設定信號和壓力反應信號在輸入可編程控制器后，經可編程控制器內部pid控制程序的計算，輸出給變頻器一個轉速控制信號。還有一種方法是將壓力設定信號和壓力反應信號送入pid回路調節器，由pid回路調節器內部進行運算后，輸入給變頻器一個調速信號。 雖然采用帶pid回路調節器和/或可編程序控制器（plc）的控制方式此類電動控制系統的控制精度和效果可以在一定程度上滿足船舶運行的需求，但是并不說明這種控制方式是完美無缺的。新型變頻調速供水（油）設備系統開發周期

4、比擬長，對操作員的素質要求比擬高，可靠性比擬低，維修不方便，且不適用于惡劣的工業環境。 目前，船用自動供水（油）系統大多采用的是繼電控制系統的供水（油）設備，針對傳統的繼電控制系統的供水（油）設備的缺乏之處，國內外一些生產廠家紛紛推出了一局部新型產品。這些產品將變頻器以及簡易可編程控制器的功能都綜合進控制系統，形成了帶有各種應用宏的變頻器，由于pid運算在變頻器內部，這就省去對可編程存控制器存貯容量的要求和對pid算法的編程，而且pid參數的在線調試非常容易，這不僅降低了生產本錢，而且大大提高了生產效率。由于變頻器內部自帶的pid調節器采用了優化算法。所以使水（油）壓的調節十分平滑，穩定。同時

5、，為了保證水（油）壓信號反應信號值的準確、不失信，可對該信號設置濾波時間常數，同時還可對反應信號進行換算，使系統的調試非常簡單、方便。隨著科技的開展，相信在不久的將來船用自動供水（油）系統將會由變頻器控制來取代。 鑒于此，決定利用繼電控制系統來控制自動供水（油）系統。這類自動控制系統結構電路簡單、功能針對性強、價格較低、實用性強，符合目前船舶電氣的開展現狀。以繼電器和接觸器為主的電氣設備具有可靠性、抗干擾性等特點，所以在船舶電氣中仍是主流元器件。通過這些電器元件實現了船舶電氣、電機拖動的自動控制，讓船舶在正常航行的同時，確保了船舶的平安性、可靠性、簡單性及現代特色。 本課題以現代船舶普遍應用自

6、動供水（油）系統為模型，重點研究自動供水（油）系統的自動控制方法及手動控制方式設計。船用自動供水（油）系統是船舶輔機自動控制系統的重要組成局部，也是輪機自動化的重要局部。研究船用自動供水（油）系統，順應數字化時代控制系統開展的潮流，對于節約能源、降低運輸本錢、提高船舶平安性和可靠性以及促進輪機綜合狀態監控和故障診斷系統的開展具有重要的意義。 二、研究的根本內容，擬解決的主要問題： （1）查找相關資料，熟悉現有的船用自動供水（油）系統的開展情況。 （2）熟悉船用自動供水（油）系統的情況，提出新的控制方案。 （3）進行船用自動供水（油）智能控制系統的設計。 （4）總結得出結論。 三、研究步驟、方法

7、及措施： 步驟及方法： (1)了解傳統船用自動供水（油）系統的控制技術。 (2)分析相關的船用自動供水（油）系統的控制技術。 (3)船用自動供水（油）智能控制系統設計。 (4)分析控制效果。 (5)總結得出結論。 措施：圖書館查找相關的書籍、期刊、雜志等，通過上網尋找相關的一些資料，查看當代對該技術的研究成果和最新的動態。然后通過對這些資料的學習和研究進一步的熟悉和理解設計所需的相關知識。在設計過程中及時與指導老師探討，對不了解的問題及時向老師請教。 四、參考文獻： 1zhang tao, li y c. a fuzzy smith control of time-varying delay

8、systems based on time-delay identification . international conference on machine learning and cyberics j.uk,xx:7881. 2claudio scali,maurizio rossi.advances in industrial controlm.italy,xx(2). 3費千.船舶輔機m.大連:大連海事大學出版社,2000(3). 4劉國平.船舶電氣與通信m.北京:海洋出版社,xx. 5譚仁臣.船舶輔機與軸系m.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,xx. 6劉國平.漁船輪機及電氣設備m.北京:海洋出版社,xx. 7施春紅.船舶電氣設備及自動控制m.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,xx. 8朱建元.船舶柴油機m.北京:人民交通出版社,xx.