低温低压环境柴油发电机控制系统设计

发布时间：2017-06-14 13:06

  本文关键词：低温低压环境柴油发电机控制系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：南极科考支撑装置是我国首座独立研制的科考设备,为开展南极天文观测以及其他科学探测设备提供必要的能源保障。科考支撑装置在南极大陆Dome A地区成功运行,项目组成员在安装调试的过程中发现,电源系统的核心设备柴油发电机组在南极恶劣的低温低气压环境下首次启动十分困难、运行效率低下。为了解决这些问题,需要对柴油发电机组进行进一步高原环境适应性改造,并且设计一套低温低压环境柴油发电机控制系统,测试柴油发电机在低温低压环境下启动运行性能,以提高柴油发电机的可靠性和稳定性。论文首先叙述了环境模拟平台的设计,根据南极现场低温低压条件,给出了环境模拟平台的设计指标,详细说明了环境模拟装置的结构设计与相关设备的选型。然后分析了项目组已经做出柴油发电机组的高原环境适应性改造,在此基础上,对HATZ-1B30柴油发电机进行了进一步优化设计。主要工作有：燃油油路设计由开始的开环控制变成了闭环控制；改进了润滑油更换方式；实现了预热燃油、预热润滑油和预热机身来提高柴油发电机的冷起动性能；对柴油发电机进行电气接口改造,能够通过PLC远程控制发电机的运行状态；进一步对柴油发电机组模块化设计,方便工作人员的安装和维护。接着介绍了改造后的HATZ-1B30柴油发电机低温低压环境启动测试系统的设计。主要分为环境模拟平台的控制设计和柴油发电机的控制设计,硬件设计基于罗克韦尔ControlLogixPLC及其相关模块,软件设计基于RSLogix5000、RSLinks和RSNetwork。最后说明了在低温低压环境下HATZ-1B30柴油发电机启动测试实验结果,测试结果表明,对HATZ-1B30柴油发电机的优化改造可以提高HATZ-1B30柴油发电机在低温低压环境的启动运行特性。
【关键词】：低温低压 PLC 环境模拟平台 HATZ-1B30柴油发电机
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TM314
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 论文研究背景与意义9-10
• 1.2 低温低压环境下柴油发电机的研究现状与发展趋势10-12
• 1.2.1 柴油发电机组概况10-11
• 1.2.2 国内外柴油发电机研究现状11-12
• 1.2.3 低温低压环境下柴油发电机的发展趋势12
• 1.3 本文研究的主要内容12-14
• 第二章 低温低压环境模拟平台设计14-19
• 2.1 环境模拟平台的需求分析14
• 2.2 环境模拟平台设计14-16
• 2.3 环境模拟平台相关设备选型16-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第三章 HATZ-1B30柴油发电机的油路设计19-32
• 3.1 油路改造的需求分析和优化的必要性19-21
• 3.1.1 油路改造的需求分析19
• 3.1.2 一期油路改造方案及存在问题19-21
• 3.2 燃油油路设计与实现21-25
• 3.2.1 燃油回路的详细设计说明22
• 3.2.2 相关设备选型与设计22-25
• 3.3 润滑油油路设计与实现25-31
• 3.3.1 润滑油油路的详细设计说明25-28
• 3.3.2 润滑油油路改造的硬件设计与实现28-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 HATZ-1B30柴油发电机高原环境适应性改造32-45
• 4.1 低温启动设计32-36
• 4.1.1 柴油发电机低温启动研究32-33
• 4.1.2 HATZ-1830柴油发电机预热系统设计33-36
• 4.2 电气接口设计36-42
• 4.3 模块化设计42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 低温低压环境下HATZ-1B30柴油发电机测试系统设计45-62
• 5.1 系统的需求分析和总体设计45-46
• 5.1.1 系统的需求分析45
• 5.1.2 系统总体设计45-46
• 5.2 相关模块的配置与组态46-55
• 5.2.1 ControlLogix L61控制器介绍46-48
• 5.2.2 可编程控制器与上位机通讯48-50
• 5.2.3 系统I/O规划50-51
• 5.2.4 测试系统相关模块的配置51-54
• 5.2.5 系统网络组态54-55
• 5.3 系统程序设计55-58
• 5.3.1 PLC程序结构设计55-56
• 5.3.2 测试系统控制流程设计56-58
• 5.4 环境模拟平台低压控制系统58-61
• 5.4.1 基于PID算法的低压控制58-59
• 5.4.2 PID控制指令59-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第六章 HATZ-1B30柴油发电机低温低压启动测试62-66
• 6.1 启动测试和数据分析62-65
• 6.2 本章小结65-66
• 第七章 总结与展望66-68
• 7.1 总结66
• 7.2 展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 作者硕士期间发表的论文72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：449525