可靠性作为船舶管理提升和船舶技术发展的关键要义,其网络可靠性愈发受到业界重视并相继被写入行业监管和技术指导文件。网络可靠性按数据化层次可分为信息网络可靠性和控制网络可靠性,其控制网络可靠性是船舶电站领域热点研究课题。本课题以提升船舶电站冗余控制系统故障容错能力和动态调整能力为目标,开展了热备冗余系统功能设计和自动控制系统功能设计,相关研究对于提升控制网络可靠性水平和船舶电站系统性效能具有重要意义。本论文主要工作如下:第一,基于可靠性特征曲线理论分析,从单元故障率层面为控制器件选型提供理论支撑;运用逻辑框图法开展电气串联系统和并联系统可靠性分析,为控制系统冗余设计提供静态理论支撑;运用马尔可夫法开展电气单部件系统和双部件系统可靠性分析,为控制器件热备运行提供动态理论支撑。第二,针对自动控制系统功能配置机制,基于船舶电站控制性原理分析,运用分布式控制理念开展船舶电站自动控制系统主要功能设计,开展发电机组Motion PLC控制器接口分配和组态配置,运用模块化理念开展船舶电站自动准同步并车功能和自动调频调载功能的硬件设计和软件设计。第三,针对热备冗余系统功能配置机制,基于船舶电站可靠性理论分析,开展船舶电站Station PLC控制器自动化功能基础设计和故障自诊断功能软件设计,运用并联式冗余系统结构和软件化编程实现手段,在硬件层面配置Station-R PLC控制器并在软件层面主备状态确定和实时数据备份来实现热备冗余功能;运用集中式管理理念开展船舶电站冗余控制系统监控功能设计,通过“PC机+触摸屏”硬件配置和通讯组态软件编程来实现船舶电站冗余控制系统人机交互功能。第四,基于船舶电站物理仿真系统实验平台,开展船舶电站控制系统功能基础调试及规范性验证,开展船舶电站冗余控制系统综合调试及规范性验证,经实验验证,控制系统功能运行指标满足海船入级规范和船舶检验指南等相关行业要求;另外在船舶电站可靠性特征量衍变与可靠性管理方面论述了些许思考。