开题报告杜威1

1、南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名杜威学 号0612011065专业自动化课题名称基于485接口技术的船用阀门研究阅读文献情 况国内文献 19 篇开题日期 2010-3-19国外文献 2 篇开题地点过程控制实验室一 文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）1、课题研究的现状及发展趋势随着高新技术日益向船舶工业集中，船舶产品已经成为一国科学技术发展水平的重要标志。自1965年我国颁布第一批船用阀门国家标准以来，经过几代人的努力，我国已有船舶管路阀门船用标准171项。其中，国家标准（GB/T）37项；船舶行业标准（CB、CB*、CB/T）9

2、9项；船舶外贸标准（CBM）35项。阀门的规格数为2713个。这些标准阀门已基本涵盖了各种船舶的各个管路系统，为我国造船工业的发展做出巨大贡献 1。刘小朋，邱金泉对船用阀门标准进行了探讨，在对我国阀门船用标准的概况分析后，提出了阀门船用标准水平的设想2。阀门材料有铸铁、碳素钢、 合会钢、铜台金、 铝台金3、钛台金、不铸钢以及非金属等。适用介质主要为淡水， 海水， 空气， 蒸汽， 燃油， 滑油等。自七十年代以来，具有重量轻、尺寸小、密封性能好 启闭迅速方便等优点的球阔和蝶阀，已逐渐在舰船上得到应用， 并将越来越多地取代截止阀和闸阀使舰船的性能得到改善。电动闸阀、电动截止阀、电动通海阀、电液球阀、

3、电液蝶阀 气动蝶阔等遥控阀门也逐步被部分舰船系统所采用， 并开始应用液动阀门遥控系统， 提高了舰船的现代化水平。舰船各系统所需的性能要求特殊的专用阀门 如高压蝶阎、先导型全启式安全阀 海水电磁阀、高压电液球阀 旋转式液动闹阀 专用减压阀、温度调节阀、高压空气电磁阀 大排量疏水阀、通风蝶阀等， 电能自行研制， 提供舰船使用45。 在对船用阀门控制的研究中，中国船舶研究设计中心的林锐、刘辉、张轩6等在比较各种船用阀门驱动方式之间优缺点后，介绍了船舶阀门遥控系统，并分析其工作原理。而且林锐、李小军、严军等78又对船舶各种阀门遥控系统的阀门位置进行了分析和比较。靳占光9介绍了一种多功能船舶的阀门遥控系

4、统的微机控制方案，该方案的实现提高了船舶及其其他阀门遥控系统整体的可靠性和设备工作的协调性，如图1。张兴彪，王庆华，张洪朋等10对液舱阀门遥控系统经济性和可靠性进行研究，指出了它的适用范围。阀门11遥控系统是船舶自动化的一个重要组成部分，它一般采用电动、气动和液压驱动三种控制方式。目前船用阀门遥控系统主要采用集控室集中控制方式，可采用继电器控制、PLC控制和计算机控制等方式实现。集控室集中控制的阀门遥控系统，既有集中式驱动也有分散式驱动，若采用集中控制方式，必须分别对待，尤其在各种驱动方式混合使用的情况下更难统一处理，喜用的设计十分复杂。因此集中控制方式很难满足网络化的管理需要，而采用现场总线

5、技术1213可以很好地解决这一问题。本课题采用单片机，利用485接口技术对船用阀门进行研究。在80年代末期进入我国的组态软件，随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更为复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS和CIMS的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更养息和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。黄珍、王永骥、潘瑞14等简述了OPC技术1516的由来、特点、技术基础，详细介绍用VB开发OPC数据接口的步骤和关键技术。随着工业生产规模的不断扩大和工业自动化程度的不断提高，一方面出于生产的必需，工业

6、现场趋于分散；另一方面出于信息监控、工业流程控制的需要，要求工业生产中的所有控制、监视信息必须相对集中。着就需要智能化的工业控制系统，能进行一个中央控制端和地方控制、检测点之间的数据通讯。船舶阀门执行机构也正是基于此需要和发展趋势，本课题利用串行数据通讯接口实现数据通讯17。 图1 阀门遥控系统结构图182、本课题研究的意义和价值随着船舶自动化技术的迅速发展，船舶阀门遥控系统已广泛地应用于压载水系统、舱底水系统及油船输油系统等，需要对管道阀门进行远距离操纵和控制的场合，通过船舶遥控系统对现场管路上阀门状态、阀门开度显示以及报警等控制，可使压载水等系统各项功能的正常运行得到有力的保证。随着船舶大

7、型化的发展趋势，为了减少船员数量和减轻劳动强度，实现对管道阀门的远距离、及时、有效、可靠、快速的控制，就更显得格外重要。 本课题重点研究485接口技术1921、单片机技术、机电一体化技术，以及485接口技术在船用阀门中的应用。从而通过先进的通信方式来解决船用阀门的控制问题。从而通过先进的通信方式来解决船用阀门的控制问题。 参考文献：1 奚基华,郭云章.船用阀门标准使用指南J. 船舶标准化与质量,2002,3:25-292 刘小朋，邱金泉.阀门船用标准的探讨D.2008,083 王飞,郭小斌,何瑞祥.钛合金在船用阀门上的应用J.造船技术,2008,3:38-394 船舶工业现状及发展趋势M.水路

8、运输文摘,2005,65 俞致丹 我国船用阀门技术的发展J.19916 林锐,刘辉,张轩.船舶阀门遥控系统的研究与分析J.舰船工程研究,2007,41(03):41-437 林锐,李小军,严军.船用阀门位置指示装置的研究与分析J.流体传动与控制,2009,32(02):29-308 应功伟简介遥控阀的阀位检测及发展J船海技术,1998,49 靳占光. 多功能船舶阀门遥控系统微机系统控制方案J.海洋技术,2004,23(02):130-13310 张兴彪,王庆华,张洪朋等. 液舱阀门遥控系统经济性和可靠性研究J.机床与液压,2007,35（11）：191-19311 杨源泉.阀门设计手册M.北京

9、：机械工业出版社,2000,412 夏德海.现场总线技术M.北京：中国电力出版社,200313 2-WIRE RS-485 TESTINGJ.USING LOOPBACK OR WITHOUT LOOPBACK,2007,23(04):1-914 黄珍、王永骥、潘瑞等.OPC技术及其在工程船舶实时监控系统中的应用J.船电技术,2006,03:43-4615 赵恒.基于OPC技术的船舶机舱监测及报警软件系统的研究D.大连:大连海事大学,200316 杨瑾. OPC在现场总线控制系统中的应用研究D. 武汉理工大学,200617 485用户指南;18 Ki-Yeol Seo.Gyei-Kark Pa

10、rk.Chang-Shing Lee and so on.Ontology-based fuzzy support agent for ship steering controlJ.Expert Systems with Applications,2009,36:755-76519 孙宇翔,全厚德.基于RS485的远程控制系统设计J.现代电子技术,2009,19:78-8220 张丹红,刘波.基于RS-485总线的多电机同步控制系统研究J.计算机技术与发展,2009,09:56-6521 潘群,向军,王琳.RS-485串行通信接口电路的设计与应用J. 常州工学院学报,2009,03:29-34

11、二 本课题的基本内容，预计解决的难题本课题来源于横向科研课题。目前，船用阀门控制方式比较简单，一对一的控制方式造成大量的铜材的浪费与船体空间的占用。本课题重点研究485接口技术、单片机技术、机电一体化技术，以及485接口技术在船用阀门中的应用。从而通过先进的通信方式来解决船用阀门的控制问题。本课题涉及现场总线技术，以及机电一体化技术。通过本课题的研究，可以使学生熟练地掌握这些先进技术。 需解决的关键问题：1.完成基于485接口技术的船舶阀门控制器设计；2.完成船舶阀门控制器的调试。三 课题的研究方法、技术路线研究方法为理论研究与实验研究相结合。技术路线为：1、 收集485接口技术、单片机的资料；2、 分析消化资料，撰写课题综述及开题报告；3、 进一步了解船舶阀门遥控系统的原理和机理；4、 完成基于485接口技术的智能阀门控制器的硬件设计；5、 完成基于485接口技术的智能阀门控制器的软件设计；6、 完成系统调试；7、 完成论文。四 研究工作条件和基础1单片机2485芯片五、进度计划起讫日期工作内容1.122.12查阅中外参考文献，翻译一份英文资料。3.13.14消化吸收参考文献及资料，掌握485接口的原理；撰写毕业设计开题报告。3.154.18完成控制器的总体设计。完成控制器的硬件设计。完成控制器的软件设计。准备毕业设计中期检查。4.195.