船舶电站仿真同步表的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种船舶电站仿真同步表。本实用新型涉及一种船舶电站仿真同步表。一种船舶电站仿真同步表，包括PLC控制模块、控制主电路、电源电路和同步表表头；PLC控制模块包括相互连接的电源模块、CPU、通讯模块和输入输出模块；控制主电路包括单片机和译码器电路；电源模块连接所述电源电路，电源电路连接所述单片机；输入输出模块连接所述译码器电路；控制主电路连接所述同步表表头。本实用新型节省了PLC输出点资源，降低了仿真主配电板成本，使模拟器有更加广阔的市场前景；仿真同步表的指示延时得到了很大改善，使电站模拟训练更加逼真；提高了仿真同步表的维护性，同时仿真主配电板的稳定性也得到了增强。
【专利说明】
船舶电站仿真同步表
技术领域
[0001]本实用新型涉及培训演示教具/船舶操作操作运行仿真技术领域，特别是一种船舶电站仿真同步表。
【背景技术】
[0002]同步表作为船舶电站手动并车操作的关键部件，主要用于观测待并发电机的输出电压与电网电压的频率差和相位差，其仿真的准确性将直接影响到船舶轮机模拟器的训练效果。然而在目前情况下，船舶轮机模拟器电站仿真同步表的功能主要采用S7-200PLC输入输出模块直接驱动控制LED灯实现，占用PLC输入输出点资源多，使其经济性大大降低，在信号传输的可靠性及实时性等方面存在较大缺陷；而通过微控制器MCU控制的同步表组成结构复杂，成本高，不适合与目前应用较普遍的基于PLC数据采集模块的轮机模拟器进行直接通讯。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对以上缺点，采用电子集成线路将仿真同步表模块化，能够与采用西门子S7-200系列PLC作为数据采集模块的船舶轮机模拟器电站直接通讯，减少占用的输入输出点资源，灵敏度高、可靠性和实时性好，能够有效解决现有仿真同步表在并车过程中存在的延时问题，基本达到实船电站手动并车的操作效果，提高船舶电站模拟训练逼真程度。
[0004]基于该目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种船舶电站仿真同步表，包括PLC控制模块、控制主电路、电源电路和同步表表头;所述PLC控制模块包括相互连接的电源模块、CPU、通讯模块和输入输出模块;所述控制主电路包括单片机和译码器电路;所述电源模块连接所述电源电路，所述电源电路连接所述单片机;所述输入输出模块连接所述译码器电路;所述控制主电路连接所述同步表表头。本实用新型的船舶电站仿真同步表，主要由同步表表头、控制主电路、电源电路、PLC控制模块等四部分组成，可编程序控制器PLC连接控制主电路，再通过扁缆连接表头LED灯构成硬件系统，控制主电路电源由PLC提供的24V电源经电源电路降压后提供，软件系统以PLC频率、相位计算程序为重点，将电站模型提供的数据经过计算处理后驱动表头LED灯的亮灭，模拟实船并车显示效果。
[0005]进一步地，所述仿真同步表表头与实船LED灯式同步表外观一致，由表盘、壳体和37个LED灯组成;所述LED灯包括36个红色相差指示灯和I个绿色合闸指示灯，所述36个红色相差指示灯均匀分布在表盘正面，用于显示PLC控制模块计算的频率差和相位差信号。
[0006]进一步地，所述绿色合闸指示灯设于所述表盘的正中12点处。
[0007]进一步地，所述输入输出模块包括数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块。
[0008]进一步地，所述PLC模块采用西门子S7-200PLC。
[0009]进一步地，所述译码电路单片机采用AT89C51单片机。
[0010]相比较现有技术，本实用新型具有的有益效果:
[0011](I)节省了 PLC输出点资源，降低了仿真主配电板成本，使模拟器有更加广阔的市场前景；
[0012](2)PLC模块的DC24V的输出电源经过电源电路降压为5V后再加到控制主电路的输入端，且单片机芯片和LED的反应时间均为ns级，仿真同步表的指示延时得到了很大改善，使电站模拟训练更加逼真；
[0013](3)采用模块化设计，提高了仿真同步表的维护性，同时仿真主配电板的稳定性也得到了增强；
[0014](4)控制主电路中设有译码器，PLC中输出控制信号后，通过译码器进行译码驱动同步表表头上的LED，根据频率差的大小和方向以相应速度和方向依次点亮。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型结构不意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例以及附图对本实用新型作进一步描述。
[0017]—种船舶电站仿真同步表，其特征在于:包括PLC控制模块、控制主电路、电源电路和同步表表头；所述PLC控制模块包括相互连接的电源模块、CPU、通讯模块和输入输出模块;所述控制主电路包括单片机和译码器电路;所述电源模块连接所述电源电路，所述电源电路连接所述单片机;所述输入输出模块连接所述译码器电路;所述控制主电路连接所述同步表表头;所述仿真同步表表头与实船LED灯式同步表外观一致，由表盘、壳体和37个LED灯组成;所述LED灯包括36个红色相差指示灯和I个绿色合闸指示灯，所述36个红色相差指示灯均匀分布在表盘正面，用于显示PLC控制模块计算的频率差和相位差信号;所述绿色合闸指示灯设于所述表盘的正中12点处;所述输入输出模块包括数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块。
[0018]所述PLC模块采用西门子S7-200PLC，所述译码电路单片机采用AT89C51单片机。
[0019]各模块的详细功能如下:
[0020]同步表表头
[0021 ] 仿真同步表表头与实船LED灯式同步表外观一致，由表盘、壳体和37个LED灯组成。表盘正面均匀分布有36个红色相差指示灯，正中12点钟处设有“SYNC”绿色合闸指示灯，用于显示PLC控制模块计算的频率差和相位差信号。点亮的LED灯角度表示了相位差，LED灯产生的灯光旋转速度和方向表示了待并机与电网的频差大小和方向。
[0022]控制主电路
[0023 ]控制主电路电路中采用译码器，连接在PLC输出端与同步表LED之间。在编写PLC的控制程序时，将输出信号预先编码，PLC输出后，通过译码器进行译码驱动LED，根据频率差的大小和方向以相应速度和方向依次点亮。
[0024]电源电路
[0025]西门子S7-200PLC采用DC24V输出，而控制主电路的高电平输入为+5V，因此，PLC的+24V输出须经电源电路降压为+5V再加到控制主电路的输入端。
[0026]PLC控制模块
[0027]应用本实用新型所述仿真同步表的轮机模拟器采用的是基于西门子S7-200PLC的数据采集模块，因此，该同步表的控制模块与主配电板数据采集模块是同一模块，无需单独配置，经济性好，包括电源模块、CPU模块、网络通讯模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块。为控制同步表正确显示频差大小和方向，需在PLC内预置相关控制程序。PLC的V区中预先设置好的程序，当有待并机组需并入电网时，通过PLC程序中的数学运算，得到待并机电压与电网电压之间的相位差和频率差对应的数字量，通过PLC数字量输出模块输出至IJ外部译码器电路，进而以相应速度和方向驱动LED灯点亮。
[0028]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
【主权项】
1.一种船舶电站仿真同步表，其特征在于:包括PLC控制模块、控制主电路、电源电路和同步表表头;所述PLC控制模块包括相互连接的电源模块、CPU、通讯模块和输入输出模块；所述控制主电路包括单片机和译码器电路;所述电源模块连接所述电源电路，所述电源电路连接所述单片机;所述输入输出模块连接所述译码器电路;所述控制主电路连接所述同步表表头。2.根据权利要求1所述的船舶电站仿真同步表，其特征在于:所述仿真同步表表头与实船LED灯式同步表外观一致，由表盘、壳体和37个LED灯组成;所述LED灯包括36个红色相差指示灯和I个绿色合闸指示灯，所述36个红色相差指示灯均匀分布在表盘正面，用于显示PLC控制模块计算的频率差和相位差信号。3.根据权利要求2所述的船舶电站仿真同步表，其特征在于:所述绿色合闸指示灯设于所述表盘的正中12点处。4.根据权利要求1所述的船舶电站仿真同步表，其特征在于:所述输入输出模块包括数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块。5.根据权利要求1所述的船舶电站仿真同步表，其特征在于:所述PLC模块采用西门子S7-200PLCo6.根据权利要求1所述的船舶电站仿真同步表，其特征在于:所述译码电路单片机采用AT89C51单片机。
【文档编号】G09B9/06GK205428280SQ201520995743
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月1日
【发明人】任长合, 余世林, 张绍麒, 谢小平, 曹在阳, 高龙岗
【申请人】中国人民解放军镇江船艇学院