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水下控制模块测试装置的设计与研究

作　者: 朱露露
导　师: 张岚
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 水下控制模块测试方法测试系统 WinCC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 48次
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内容摘要

随着陆地能源的减少和人类对能源需要量的增大，海洋石油工业越来越受到世界各国的重视，向深海开发油气已经成为一个不可阻挡的大趋势。然而我国在海洋工程相关领域的技术跟发达国家还有较大的差距，特别是在水下控制模块测试方面。水下控制模块是控制和监测水下生产设施正常运行的关键部件，其运行稳定性直接影响到水下生产设施的正常工作，水下控制模块在下水前，应当完成其功能和性能测试，确保水下控制模块工作性能的稳定性。因此对水下控制模块测试装置的设计与研究具有重要意义。首先，通过分析水下控制模块功能、工作原理、主要组成部分和其驱动执行装置，明确测试对象。提出了测试对象的主要参数、测试装置的测试目标，最后针对“控制”和“监测”的功能确定了“液压”和“电气”测试方法，并详细阐述了相关的测试内容，为水下控制模块测试装置总体方案的设计奠定了基础。其次，在对测试方法和测试对象深入研究分析的基础之上，提出测试装置的基本功能要求，确定测试装置的总体设计方案主要包括：测试台、测试装置液压源、信号发生装置和测试系统。根据测试对象提出了各部分功能性能要求，完成了水下控制模块测试台和液压源的设计以及主要元件的选型，阐述了信号发生装置和测试系统的功能。再次，提出了测试系统的功能性能指标，确定了测试系统、水下控制模块和测试台信号交换的方式，完成了测试系统的方案设计，并对测试系统中的关键部件进行选型。最后，利用WinCC组态软件设计测试系统的图形界面，完成测试系统主界面、趋势曲线界面、历史数据界面和用户管理界面的设计，实现测试系统对水下控制模块的控制功能，以及对测试台测试参数和水下控制模块控制反馈数据的实时显示，数据归档。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-20
  1.1 引言  10
  1.2 水下生产控制系统的发展  10-14
    1.2.1 全液压控制系统  11-12
    1.2.2 电液控制系统  12-13
    1.2.3 全电气控制系统  13-14
  1.3 水下控制模块国内外发展现状  14-17
    1.3.1 水下控制模块国外发展现状  14-16
    1.3.2 水下控制模块国内发展现状  16-17
  1.4 国内外水下控制模块测试装置简介  17-18
  1.5 课题来源、目的及意义  18
    1.5.1 课题来源  18
    1.5.2 课题研究目的  18
    1.5.3 课题研究意义  18
  1.6 本文主要研究内容  18-20
第2章水下控制模块测试方法研究  20-38
  2.1 水下控制模块的功能  20-22
  2.2 水下控制模块的工作原理以及构成  22-28
    2.2.1 水下控制模块的工作原理  22-23
    2.2.2 水下控制模块的构成  23-28
  2.3 水下控制模块驱动的执行装置  28-29
  2.4 水下控制模块测试方法  29-37
    2.4.1 测试对象  29-30
    2.4.2 测试方法  30-37
  2.5 本章小结  37-38
第3章水下控制模块测试装置总体方案设计  38-51
  3.1 水下控制模块测试装置的组成  38
  3.2 测试台方案设计  38-44
    3.2.1 测试台功能性能要求  38-40
    3.2.2 测试台方案设计  40-44
  3.3 测试装置液压动力源方案设计  44-49
    3.3.1 测试装置液压动力源功能性能要求  44-45
    3.3.2 测试装置液压动力源的设计  45
    3.3.3 测试装置液压动力源主要元件选型  45-49
  3.4 信号发生装置简介  49-50
    3.4.1 信号发生装置功能和性能要求  49-50
  3.5 测试系统简介  50
  3.6 本章小结  50-51
第4章水下控制模块测试系统设计  51-61
  4.1 水下控制模块测试系统功能  51
  4.2 测试系统与 SCM 测试台信号交换  51-53
    4.2.1 测试系统与 SCM 信号交换  51-52
    4.2.2 测试系统与测试台信号交换  52-53
  4.3 测试系统设计  53-59
    4.3.1 测试系统硬件构成  53
    4.3.2 测试系统硬件  53-59
  4.4 PLC、WinCC 与 SCM 之间的通讯  59-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章水下控制模块测试系统上位机设计  61-69
  5.1 西门子 WinCC 组态软件简介  61
    5.1.1 西门子 WinCC 组态软件  61
    5.1.2 西门子 WinCC 组态软件特点  61
  5.2 上位机监控功能的实现  61-62
  5.3 测试系统控制界面组态设计  62-68
    5.3.1 测试系统主界面设计  62-63
    5.3.2 趋势曲线界面设计  63-65
    5.3.3 历史数据界面设计  65-66
    5.3.4 用户管理界面  66-68
  5.4 本章小结  68-69
结论  69-70
参考文献  70-74
致谢  74

水下控制模块测试装置的设计与研究

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