基于单片机的柴油机冷却水温度控制系统的设计

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1、目目 录录摘要.1ABSTRACT.2第 1 章 绪论.31.1 课题提出的背景.31.2 船舶柴油机冷却水温度控制技术发展历程.31.3 本课题研究的主要内容.41.4 系统研究的应用前景.5第 2 章 温度控制系统介绍.72.1 系统的构成.72.1.1 系统硬件框图.72.1.2 系统各组成部分功能说明.82.2 系统的性能指标.92.2.1 系统主要的技术指标.92.2.2 系统的性能特点.10第 3 章 系统的硬件开发.113.1 系统电路结构原理图.113.2 系统各主要模块介绍:.11第 4 章 系统的软件开发.164.1 温度控制算法的确定.164.1.1 系统传递函数和温度控

2、制算法:.164.1.2 算法介绍:.174.1.3 算法中各系数的整定:.214.2 系统的软件设计.224.2.1 上位 PC 机监控软件设计:.234.2.2 下位单片机软件设计:.24第 5 章 系统的可靠性研究.285.1 系统硬件设计中可靠性问题的解决.285.2 系统软件设计中提高可靠性的方法.30第 6 章 结论.32第 7 章 结束语.33参考文献.34附录.35致谢.36基于单片机的柴油机冷却水温度控制系统的设计基于单片机的柴油机冷却水温度控制系统的设计摘要摘要随着计算机技术、测量仪器和控制技术的高速发展，在现代自动控制领域中，应用了越来越多的先进测量控制技术、设备和方法。

3、在这些众多的先进测量控制技术中，由于单片微处理器的性能日益提高、价格又不断降低，使其性能价格比的优势非常明显。因此，如何将单片微处理器应用到船舶自动控制领域，成为目前轮机自动化的焦点课题之一，为越来越多的科研机构所重视。本课题的研究正是适应了这种发展趋势，将单片机应用于船舶主柴油机冷却水温度自动控制系统中。课题首先对温度测控系统各环节进行了功能需求分析，明确了本温控系统所要达到了技术要求，从而为随后的系统设计打下了坚实的基础；然后又根据系统所要实现的功能进行了硬件元器件的选择和软件算法的确定;最后，本课题最终给出了基于单片机的船舶柴油机冷却水温度控制系统的整套软硬件设计方案。同时，又讨论了有关

4、提高控制系统可靠性的软硬件解决措施，因而更进一步完善了系统的整体设计方案。根据本课题的研究，我们将单片机控制方式成功地引入了船舶设备自动控制领域，丰富了船舶自动控制技术，也为今后轮机自动化技术的发展探索了一条 行之有效的道路，具有广阔的发展空间。关键词：关键词：船舶，冷却水系统，单片机，温度控制，可靠性The MicrocontrollerBased Main Engine Cooling Water Temperature Control SystemAbstractWith the highly speedy development to of computer technology，me

5、asurement apparatus，and control technology，more and more advanced technology，equipments and methods for measurement and control are applied in modern automation control realm .In these numerous advanced measurement and control technology，because of the enhanced performance and reduced price of singl

6、e chip microcomputer，making the advantage that its ratio of performance to price been obvious .Therefore，how to apply the single chip microcomputer to ship automation control realm，it becomes the one of questions for discussion in ship engine automation，more and more scientific research organization

7、 attach importance to it.This work of this monograph adapts to the development tendency，applying the single chip microcomputer to cooling water temperature automation control system of ship main engine. First of all, the monograph analyzes the function demand of all modules of the control system，spe

8、cifies the technique request，it provides a solid foundation for the subsequent system design ; then，confirms the choice of the hardware parts and the software arithmetic according to the system function: finally，this monograph provides a whole plan about hardware and software design for the al1 main

9、 engine cooling water temperature control system that based on single chip microcomputer. At the same time，discusses about hardware and software design methods for improving the reliability of the control system，these methods perfect the whole system design. According to the research of this monogra

10、ph，we successfully introduce the single chip microcomputer to ship engine automation control realm，it enriches the automation control technology and explore an effective way for ship engine automation. It has a wide development space.Keywords: Ship; Cooling Water System: Single Chip Microcomputer: T

11、emperature Control: Reliability第第 1 章章 绪论绪论1.1 课题提出的背景课题提出的背景船舶柴油机冷却水温度控制技术是轮机自动化技术的重要组成部分。轮机自动化，是指用各种自动化仪器仪表、控制元件、逻辑元件，以及计算机系统等组成的各种自动控制和监测系统。它可以对船舶机舱内动力装置的运动参数进行自动控制，对机器设备的运行状态进行监测和报警，也可以对主要机器设备进自动操作等。我们知道，船舶主柴油机动力装置运转时，有许多机械、设备等的运动部件将会产生热量，而燃烧的燃气和压缩的空气也会散发出大量的热量，为了保证受热部件的温度不致于过高而影响其正常工作，或者不致于因热负荷