专利名称：多功能船舶推进智能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于船舶自动控制设施，尤其是涉及到一种多功能船舶推进智能控制
直O
二背景技术：
船舶工业的发展已呈多样化发展趋势，无论大型船舶或是小型船舶，都要求回转灵活、操作简单、能集成控制，在提高船舶运行效率的同时，亦提高其运行的安全性，降低船员的劳动强度。船舶的全回转控制、舵桨控制和主机遥控系统是船舶的核心控制装置，要求运行可靠，效率高、可控性好，操作方便，便于换件维修，对制造商的要求更高。而现有技术存在三者之间相互独立，互不兼容，生产劳动强度高，且维护不便，不利于批量生产，且制造周期长，再加之需花费大量时间相互沟通，效率不高等问题。虽然这三者可以单独设置装置进行控制，但协调性差、不能互换、维修难度高、使船舶运行的可靠性也不能完全得到保证。
三、发明内容本实用新型的目的是为市场提供一种集全回转推进控制、舵桨控制、主机遥控三位于一体的多功能船舶推进智能控制装置。本实用新型的技术方案是它是由船舶动力推进全回转控制、舵桨控制、主机遥控系统构成，在船舶内设置通用的操作面板和中央控制装置，所述操作面板上设有指示表、报警灯板、控制按钮和机电控制手柄，操作面板内含PLC逻辑单元，采集面板上各个元器件的动作，并转化成数字信号，采用西门子通讯协议与中央控制装置通讯。所述中央控制装置是由安装在机箱内的电源、主控集成电路块、扩展集成电路块、放大器、通信接收装置、断路器、熔断器、中间继电器以及单层端子和双层端子和设置于机箱上的船舶专用触摸屏、电源指示灯和操作按钮等构成。主控集成电路块为西门子CPU224XP PLC模块，在该模块内植入执行程序，扩展集成电路块为西门子PLC的扩展模块，用于采集外部开关量、模拟量信号， 电源为AC220V/DC24V电源，为控制箱提供24V电源。本实用新型的有益效果是由于将全回转推进控制、舵桨控制和主机遥控这三个控制装置有机联系成一体，并根据不同的控制对象选择相应的控制模块实现产品的互换性，达到相应的功能。不仅具有协调性强、易于生产、维修工作强度小，使船舶运行安全性高等优点，而且还能实现越控功能，即船舶遇有特殊情况时，能自动使主机减速直至停止，能最大限度地实现船舶的安全运行；同理，亦能自动使主机加速直至正常行驶。该装置可扩展性强，便于以后的系统升级与管理。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
四
图1为本实用新型操作面板结构示意图；图2为本实用新型中央控制箱主示3[0009]图3为本实用新型中央控制箱内部结构示意图图4为本实用新型典型控制系统方框图。图中1为船舶专用触摸屏，2为电源指示灯，3为主控集成电路块，4为扩展集成电路块，5为放大器，6、10为中间继电器，7为电源，8为断路器，9为熔断器，11为单层端子，12 为双层端子，13为指示表，14为报警灯板，15为控制按钮，16为机电控制手柄，17为操作按钮。
五具体实施方式
如图所示，将由安装在机箱内的电源7、主控集成电路块3、扩展集成电路块4、放大器5、通信接收装置、断路器8、熔断器9、中间继电器10以及单层端子11和双层端子12 构成的控制电路和设置于机箱上的船舶专用触摸屏1、电源指示灯2和操作按钮17的中央控制装置安装于舵桨舱内，主控集成电路块3内预先编制PLC程序控制推进器的转速和回转的输出信号、推进器转速和回转角度等反馈信号、各种压力、温度等输入和输出通道，中央控制装置内各个部件通过通讯方式交换传送和控制数据，舵角和主机转速的模拟量输出回路通过PLC处理器的附属部件来实现。同时，根据客户要求，在集控台、前驾驶台、后驾驶台、左翼、右翼、货控室等处设置操作面板，所述操作面板上设有指示表13、报警灯板14、操作站选择/指示和离合器控制等控制按钮15以及机电控制手柄16。操作面板内含PLC逻辑单元，采集面板上各个元器件的动作，并转化成数字信号，采用西门子通讯协议与系统中其他部分通讯。操作面板上还布置有备用控制单元，可对舵角的左右舵进行备用操作，也可对主机转速加速、减速进行备用操作。备用单元通过独立的连线和位于中控箱的独立于主控系统的逻辑单元连接，在主控系统失效时对推进器进行操作。操作面板接受船舶操作人员发出的控制命令并传递给中央控制装置，中央控制装置接受从操作面板传输的命令后，按照预先设置的执行程序，通过逻辑计算，输出推进装置可接收的信号，控制推进装置动作， 同时通过采集反馈单元的反馈信号，使推进装置稳定在操作面板所要求的工作状态。通过中央控制箱的模式选择按钮选择操作方式，如果为机旁控制则推进器由机旁中央控制箱的按钮控制，如果为遥控控制则为集控室或驾驶室控制，西门子CPU2MXP PLC模块采集触摸屏的给定信号或是驾驶室控制面板的各种给定信号，然后进行分析处理，处理完后输出动作，控制主机、舵浆等设备，同时主机转速、舵角角度等信号送入西门子CPU2MXP PLC模块进行再处理，比较给定与反馈的偏差与程序的执行是否匹配，如果不匹配则自动纠正，中央控制箱、驾驶室操作面板通过通讯连接，实现两者的数据交换，高效、经济，省去大量的连接线，假若主设备出现故障，可快速切换到备用控制系统，稳定可靠。本实用新型可用于控制船舶主推进柴油机、全回转推进器或可调螺距桨等推进装置。在本装置中，主要用于推进柴油机和全回转推进器的控制，包括对舵角、离合器和主机转速(或电力驱动系统中的驱动电机转速)的控制，具有主控系统、备用控制系统、机旁控制三种操作模式。主控系统为闭环操作系统，也称为随动控制系统，备用控制和机旁控制独立与主控系统，采用独立的逻辑运算单元和接线，在主控系统故障时使用，为非随动控制系统。常见的配置为双机双桨，即一条船舶配2套由独立柴油机驱动或电动机驱动的全回转推进器，每套全回转推进器都带有自己的随动控制系统和非随动备用控制系统。也就是说两套全回转推进器的控制系统互相不受任何影响。在某些特定情况下，客户需要附加功能时，2套控制系统之间具有某些逻辑关系，比如舵角防相互作用控制、单手柄操作。这些附加功能仅在主控操作中作用。 本实用新型具有多种对外接口，推进器转速输入输出、离合器脱排合排的输入输出、舵角反馈器的输入信号、尾轴转速的输入信号等等。也可通过485通讯(自由口、PPI或 Modbus等方式)输出系统参数给船舶监控报警系统或VDR。
权利要求1.一种多功能船舶推进智能控制装置，它包括船舶动力推进全回转控制、舵桨控制、 主机遥控系统，其特征在于在船舶内设置通用的操作面板和中央控制装置，所述操作面板上设有指示表(13)、报警灯板(14)、控制按钮(1 和机电控制手柄(16)，所述中央控制装置是由安装在中央控制箱内的电源(7)、主控集成电路块(3)、扩展集成电路块0)、放大器 (5)、通信接收装置、断路器(8)、熔断器(9)、中间继电器(6、10)以及单层端子(11)和双层端子(12)构成的控制电路和设置于机箱上的船舶专用触摸屏(1)、电源指示灯(2)和操作按钮(17)构成。
2.根据权利要求1所述的多功能船舶推进智能控制装置，其特征在于主控集成电路块⑶为西门子CPU2MXP PLC模块，扩展集成电路块(4)为西门子PLC的扩展模块，电源 (7)为 AC220V/DC24V 电源。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能船舶推进智能控制装置，它解决了现有技术存在控制系统相互独立、互不兼容，生产劳动强度高、效率低等问题，其特征在于该控制装置将全回转、舵桨控制、主机遥控三套装置集成一体，操作面板上设有指示表、报警灯板、控制按钮和机电控制手柄，所述中央控制装置是由安装在中央控制箱内的电源、主控集成电路块、扩展集成电路块等构成的控制电路以及船舶专用触摸屏、电源指示灯和操作按钮构成。具有协调性强，可根据不同的控制方案选择相应的模块进行拼装，大大缩短了生产周期，提高了生产效率，同时提高了系统的可靠性，易于维修和更换，缩短船舶维修时间等优点，可广泛应用于各类大小船舶上，具有较高的推广使用价值。
文档编号B63H21/21GK202244061SQ201120408130
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者李志强 申请人:湖北海力士电气有限公司