摘 要

柴油机监控系统上位机人机界面的功能主要是通过CAN通讯接收来自下位机的实时数据，并在相应的界面予以显示及报警。优秀的人机界面既能实现即时的报警通讯功能同时也能带给操纵者良好的人机交互体验，为维持柴油机正常运行、减少故障带来的损失打下了坚实的基础。

本课题的主要内容如下：

（1）对柴油机的监控系统进行了总体上的分析，进而分析并设计了界面上的各功能模块，给出了柴油机监控系统界面设计的总体设计方案。

（2）对DWIN DGUS开发平台、DGUS屏以及该平台相关工具进行了详细的介绍。并运用Photoshop软件在对各模块、参数的分类及功能了解的基础上进行了界面底图的设计。

（3）对柴油机的界面通道参数表以模块化的思想进行分类，并筛选最后需要显示在设计界面上的参数。

（4）将设计完成的底图导入DWIN DGUS平台，设计并放置各类控件于底图相应的位置，使得设计出来的界面能够实时反映接受的参数、报警信息等。

（5）运用串口调试助手、DGUS屏,对设计完成的柴油机监控系统界面进行调试及各功能上的验证。

关键词：船舶柴油机；监控系统；上位机；人机界面

Abstract

The main function of the host computer’s HMI of the Diesel engine monitoring system is to receive real-time data from the slave computer through the CAN communication, and in the corresponding interface to be displayed and alarm. Excellent human machine interface can achieve both real-time alarm communication function and bring the operator a good human-computer interaction experience, it lays a solid foundation for maintaining the normal operation of diesel engines and reducing the loss caused by the failure of the engine.

The main contents of this topic are as follows:

(1) The monitoring system of the diesel engine is analyzed in general, and then the functional modules of the interface are analyzed and designed, and the overall design scheme of the interface design of the diesel engine monitoring system is given.

(2) DWIN DGUS development platform, DGUS screen and the platform-related tools were introduced in detail. And using the Photoshop software of for designing the interface map based on the understanding of the module, the classification of parameters and functional.

(3) Classifying the the diesel engine interface channel parameter table based on the modularize idea, and filtering the final need to display the parameters in the design interface.

(4) Putting the design of the bottom map into DWIN DGUS platform, design and place all kinds of controls in the bottom of the corresponding position, making the design of the interface can reflect the real-time parameters, alarm information.

(5) Using serial debugging assistant, DGUS screen, the completion of the design of the diesel engine monitoring system interface to have debugging and functional verification.

Key words:machine diesel engine ;monitoring system;host computer;human machine interface

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 论文研究目的及意义 2

1.4 本文主要研究内容 2

第2章 柴油机监控系统界面设计总体方案 4

2.1 柴油机监控系统总体概述 4

2.2 柴油机监控系统模块划分 4

2.3 DWIN DGUS开发软件的介绍 5

2.3.1 DWIN DGUS平台的界面 6

2.3.2 DWIN DGUS 屏的介绍 7

2.4 柴油机监控系统界面底图设计软件 8

2.5 本章小结 8

第3章 柴油机监控系统界面设计 10

3.1 界面设计的控件与工具 10

3.1.1 控件的种类与使用 10

3.1.2 DWIN DGUS工具的使用 10

3.2 柴油机监控系统界面功能的划分 11

3.3 主界面的设计 12

3.4 工质总览界面的设计 14

3.5 报警总览界面的设计 15

3.6 传感器状态界面的的设计 17

3.7 排气温度参数界面的设计 18

3.8 排气温差界面的设计 18

3.9 地址设置界面的设计 19

3.10 报警历史记录界面的设计 20

3.11 参数标定界面的设计 20

3.12 本章小结 21

第4章 设计界面于DGUS屏上的调试 22

4.1 调试方案与调试工具 22

4.2 调试情况 23

4.3 本章小结 26

第5章 总结与展望 27

5.1 总结 27

5.2 展望 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1 研究背景

主机的零部件数量庞大并且互相连续、动作方式十分繁琐、作业环境很差，经常在很高的负荷下运行，因而出现故障的概率十分高。所以应当对正常运作中的主机进行实时监测，以便可以及时找到潜在的故障缘由，并且能够提前采取措施，防止出现突然的故障 ^[1]。

在二十世纪八十年代时，国内和国外均开始投身于钻研柴油机故障诊断技术，因为人们发现对柴油机实施故障的诊断能显著地带来一些经济上的收益。

例如，根据日本的一些资料显示，采用故障诊断技术后设备事故率减少了大约75％左右，维修费用降低了约25％-50％左右。而英国声称，采取故障诊断以后平均每一年可节约柴油机的维修费用高达3亿英镑，与此同时故障诊断却仅需花费约0.5亿英镑^[2]。

可见一些新的诊断技术、诊断理论正不断地加速维修体制的转化，通过对柴油机设备的运行状况进行监测，使得能够经由检测的结果来判断是否需要对柴油机进行维修^[3]。因此对柴油机进行运行状态的监测与诊断是十分有必要的，不仅能够规避大量的过剩维修造成的费用，同时也大大的降低了维修成本。然而当今我国可以查到的大型船舶柴油机运转安全保护系统的研发团队或者相关设计的企业凤毛菱角，大部分都设计的是小型船舶柴油机的简易的安全保护系统，一些大型国际化公司MAN Bamp;W、Kongsberg Maritime、Norcontrol等几乎垄断了该行业^[4]。

1.2 国内外研究现状

国内柴油机监控系统发展的第一阶段是：LOP(Local operation panel) 柴油机机旁控制箱 远距离开关量监控 模拟仪表显示，而国外柴油机监控系统发展的第一阶段同样也是：LOP 长距离开关量监测 模拟仪表展现。

第二阶段国内采用EC(Electronic control电子控制) 机旁电子操纵 长距离开关量监测 数字通信，而国外采用ECU(Engine control unit发动机控制设备)、CAN(数据通讯的一种)、Ethernet(以太网通讯)、ECU CRS(Common rail system共轨系统)、modbus(数据通信的一种) 柴油机机旁电子控制系统 长距离开关量监测 数字通信高压共轨电子喷射系统 数字通信。