【摘 要】
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随着世界经济一体化进程的加快,船舶凭借自身优势已占据了世界95%以上的运输量。船舶到港后随意排放未经处理的压载水,会对当地带来巨大的经济损失。轮机管理人员需要了解船舶压载水处理系统的结构和处理流程,掌握系统运行的关键操作。当前涉海类高校存在船舶压载水处理教学中实训装置不足以及购买费用过高等问题。因此,设计一套开发成本低并能完整模拟压载水处理系统实际功能的模拟器具有重要意义。主要内容包括以下几个部分
【基金项目】
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2019广东省创新强校项目,项目编号F320901； 海船防污染设备关键技术的研发,项目编号2018330901000004；
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随着世界经济一体化进程的加快,船舶凭借自身优势已占据了世界95%以上的运输量。船舶到港后随意排放未经处理的压载水,会对当地带来巨大的经济损失。轮机管理人员需要了解船舶压载水处理系统的结构和处理流程,掌握系统运行的关键操作。当前涉海类高校存在船舶压载水处理教学中实训装置不足以及购买费用过高等问题。因此,设计一套开发成本低并能完整模拟压载水处理系统实际功能的模拟器具有重要意义。主要内容包括以下几个部分:（1）根据船舶压载水处理模拟器需要实现的功能,提出总体设计方案。主要包括以下四部分:模拟器实体部分、下位机控制部分、上位机监控部分以及模拟器的运行调试。（2）参考传统的PLC控制系统设计流程,根据实际控制需求确定PLC具体型号,并完成扩展模块以及传感器的选型。利用STEP 7 Micro/WIN软件开发PLC控制程序,实现了压载水处理各工况的自动运行。（3）基于MATLAB对紫外线灭菌单元UV光强与辐射剂量进行仿真,验证了紫外线灯管布局的合理性。同时根据紫外线灭菌的实验归纳与操作经验,设计了模糊逻辑控制器。实现在紫外线灭菌过程中,对UV光强进行调节。通过MATLAB/Simulink工具建立UV灭菌单元仿真模型,验证了模糊控制算法的可行性。（4）根据船舶压载水处理模拟器远程监控需求,确定上位机组态监控系统功能结构。基于组态王平台完成登录界面、监控主界面、报警界面、手动控制界面的开发。通过PPI协议与下位机进行通信,实现在远程PC端对模拟器运行状况进行实时监控。（5）将模拟器的硬件系统与软件系统相连接,并对模拟器进行模拟调试与现场测试,检验控制系统以及监控系统的性能。实际运行调试过程中,模拟器已达到预定设计目标,能够实现上位机与下位机的联动,监测数据精确度高。
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