随着船舶技术的高速发展,电力推进在船舶领域的应用趋于广泛。电力推进船舶以其运行高效经济、机舱布置紧凑、推进功率大、操作灵活等特点,在大型船舶和特种船舶中占有越来越大的比例。船舶电站是电力推进船舶的控制核心之一,与其他控制系统配合可以最大发挥船舶性能。为保证电力推进船舶电站的稳定运行,需要高效的电站监控系统对电站及发电机组状态与运行进行监测与控制。本文设计了基于电力推进船舶的电站监控系统,根据电站及发电机组运行的相关原理,结合具体船舶的设备参数与技术要求进行系统整体规划、硬件选型、软件设计。在系统测试中,采用建立船舶电站模型与实际设备相结合的方法,对电站监控系统进行功能测试。具体的研究内容如下:分析船舶电站及发电机组运行原理,在传统船舶电站的功能基础上,设计电力推进船舶电站监控系统的控制功能。根据船舶电站中发电机组、电网及负载设备的控制要求,设计发电机组自动启停、并车解列、自动调频调载、重载问询、负载限制等功能的控制流程图。利用Matlab/Simulink建立船舶电站仿真模型,用于后期监控系统功能测试。针对电站及发电机组的控制要求,进行硬件选型与总体规划。对PLC、PPU、工控机以及HMI显示屏进行硬件选型与配置。设计监控系统参数采集模块,建立监控系统主控制器与PPU及其他检测设备的通讯。下位机显示界面采用HMI显示屏完成,设计HMI人机交互界面,开发监控系统的自定义控件组,完成监控系统的控制与显示功能。上位机采用WPF技术进行交互设计,应用C#语言编写控制程序与控件功能,上位机界面采用CorelDrawX7进行底图设计,上位机与PLC的通信采用WinTcpS7₁K.DLL通讯组件完成。根据上文的监控系统设计的功能原理,完成各功能块的程序编写。设计了发电机组自动启停、并车解列、调频调载、系统保护等功能。并根据电力推进船舶电站特性,设计了重载问询、快速减载、推进负载限制等功能。利用建立的船舶电站仿真模型及PLC、变频器、电动机等实际设备对设计的电站监控系统进行功能测试与数据显示测试,采用OPC通信技术建立主控制器硬件与Matlab仿真模型的数据通信。根据测试反馈不断完善监控系统功能。