[发明专利]一种船用主机信号模拟台

说明书

技术领域

本发明涉及船用主机信号模拟装置，具体说是一种船用主机信号模拟台。

背景技术

在工业自动化领域，由单片机模块和工控机共同组成的工业测试设备已经广泛使用。

在船舶主柴油机的仿真方面，一些学校和科研机构也通过采用相关数学模型开发了相关的软件仿真教学产品。然而这些船舶主柴油机的仿真系统，或者只是以软件形式通过计算机对柴油机工作过程的相关参数进行计算，再配以三维动画进行显示和教学演示；或者是拥有实物硬件来仿真柴油机工作过程，但主要仿真和显示其内部机械构件的运动过程、气缸内部燃烧室中发火时序和燃烧过程等。

因此，现有的船用主柴油机仿真设备，多是从机械和热力学方面进行柴油机的过程仿真演示。而真正能用于和主机遥控系统联动测试的主柴油机仿真测试设备却未见报道。在主机遥控系统出厂前，很难直接与实际主机进行连接测试，所以往往是直接上船，当发现问题时，很难改动主机遥控系统。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种船用主机信号模拟台，从通信接口、信号输入输出方面，使主机遥控系统出厂前，能进行主机遥控系统和船用主机信号模拟台的联动测试，提早发现问题并进行整改，而且能耗小、占用空间小，没有不必要的机械部分等的仿真模拟。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种船用主机信号模拟台，其特征在于，包括：

传感器信号模拟单元1，产生若干开关量信号、4～20mA模拟信号来模拟出主机遥控系统8常用的传感器信号，并将传感器信号通过DP总线传输给中心数据处理单元4；

工业数据采集模块组3，包括若干型号为MAC-11-M的数字量采集模块、型号为MAC-21-M的模拟量采集模块，与待测试的主机遥控系统8直接相连；工业数据采集模块组3从待测试的主机遥控系统8接收信号后，通过DP总线传输到中心数据处理单元4；

中心数据处理单元4通过DP总线与总线通讯模块7连接，总线通讯模块7内设多种总线协议并负责总线数据的转换，用于与基于不同总线通讯协议的主机遥控系统8通讯，总线通讯模块7内设的总线协议包括CAN总线协议、MODBUS总线协议；

中心数据处理单元4，通过软件程序仿真船用主机运行状态中各种相关信号的变化、连锁、报警，并将处理后的数据通过DP总线经由工业数据输出模块组5和总线通讯模块7传输给待测试的主机遥控系统8；

工业数据输出模块组5包括若干型号为MAC-10-M的数字量输出模块、型号为MAC-20-M的模拟量输出模块，和待测试的主机遥控系统8间采用硬接线连接，且具体硬接线传输的数据根据需求对数据地址、数据阈值、报警阈值进行设置；

中心数据处理单元4处理后的数据通过显示单元6显示，

中心数据处理单元4通过设置单元2根据不同主机和具体情况进行系统的修改和调试，所述设置单元2包括键盘和鼠标，通过键盘和鼠标修改系统的某些参数指标，所述参数指标包括：采样频率、端口数据类型，亦用于显示单元6显示界面的切换。

在上述技术方案的基础上，所述显示单元6包括液晶显示器61和显示盘62，所述显示盘62上设有若干指示灯、数码管和4～20mA的电流表，液晶显示器直接和中心数据处理单元4连接，显示盘通过DP总线经由I/O接口单元9和中心数据处理单元4连接，

所述I/O接口单元包括：型号为MAC-11-M的数字量采集模块、型号为MAC-21-M的模拟量采集模块、型号为MAC-10-M的数字量输出模块、型号为MAC-20-M的模拟量输出模块。

在上述技术方案的基础上，所述由传感器信号模拟单元1产生的各开关量信号、4～20mA模拟信号均通过DP总线经由I/O接口单元9传输至中心数据处理单元4。

在上述技术方案的基础上，传感器信号模拟单元1产生的开关量信号通过按键开关产生，当按键按下时该信号有效，当按键不按下时该信号无效，开关量信号用于模拟以下5路传感器信号：主机缸套水压力低停车信号、高温水出口温度高停车信号、曲轴箱油污高停车信号、盘车机啮合信号、膨胀水箱压力低信号；

传感器信号模拟单元1产生的4～20mA模拟信号通过改变可变电阻的阻值产生；模拟信号用于模拟以下14路传感器信号：气缸1温度信号、气缸2温度信号、气缸3温度信号、气缸4温度信号、气缸5温度信号、气缸6温度信号、主机滑油压力信号、滑油滤油前后压力差信号、主机淡水压力信号、主机海水压力信号、主机排气温度信号、齿轮箱滑油压力信号、主机启动空气压力信号、主机控制空气压力信号。