一種新型船用液壓錨機控制系統技術方案

一種新型船用液壓錨機控制系統，主要由PLC、變頻器、觸摸屏以及傳感器構成。利用PLC、變頻器和觸摸屏技術設計電動液壓錨機控制系統，改進了傳統電動錨機存在的缺點。該系統具有良好的控制性能和智能自動化水平，拋起錨機的速度符合船艦規范，是當今錨機控制的主流方向。該系統起動速度平穩、調速方便，具備零位保護、過載保護等功能，同時上位機能動態顯示相關技術參數，便于操作和監視。

A new type of hydraulic anchor control system for ships

A new type of hydraulic anchor control system for ship, mainly composed of PLC, frequency converter, touch screen and sensor. The control system of electro-hydraulic anchor machine is designed by using PLC, frequency converter and touch screen technology, and the shortcomings of the traditional electric windlass are improved. The system has good control performance and intelligence level of automation, throw the windlass speed to meet the ship specification, is the main direction of the anchor machine control. The system has the advantages of steady starting speed, convenient speed regulation, zero position protection and overload protection. At the same time, the upper functions display the relevant technical parameters dynamically, so that it is easy to operate and monitor.

【技術實現步驟摘要】
一種新型船用液壓錨機控制系統所屬
本專利技術涉及一種新型船用液壓錨機控制系統，適用于機械領域。
技術介紹
液壓錨機是利用電機帶動油泵，再通過高壓油驅動馬達，經減速器(也可不設)帶動傳動齒輪使錨機運轉的，其結構較為緊湊，體積較小。隨著自動化技術的發展，船用錨機作為海洋浮式結構物上較為獨立的控制系統，要達到良好的運行效果，就必須提高其自動化程度。
技術實現思路
本專利技術提出了一種新型船用液壓錨機控制系統，利用PLC、變頻器和觸摸屏技術設計電動液壓錨機控制系統，改進了傳統電動錨機存在的缺點。該系統具有良好的控制性能和智能自動化水平，拋起錨機的速度符合船艦規范，是當今錨機控制的主流方向。本專利技術所采用的技術方案是：所述船用液壓錨機控制系統主要由PLC、變頻器、觸摸屏以及傳感器構成。其中，電機M1為潤滑電機，電機M2為主電機，必須先起動潤滑電機M1后才能起動主電機M2。主電機M2由變頻器控制，通過變頻調節可以實現調速，從而完成錨機的拋錨和起錨動作以及不滑電機M1星三角起動(PLC設計程序控制)，接觸器KM4控制變頻器的起動。PLC的Y1和Y2端子分別接KM2、KM3的常閉開關實現互鎖，防止潤滑電機M1短路；Y3端子接KMl的常開開關，原因是潤滑電機M1若同速度段的控制。所述系統變頻器選用施耐德ATV31系列；PLC選用三菱FX2N-48MR，帶有模擬量、數字量輸入/輸出模塊，可以接收檔位、鏈速等接近開關傳感器和靜、動張力等壓力傳感器的輸入信號；觸摸屏選用永宏Autech系列。接觸器KMl、KM2、KM3控制潤沒有起動，主電機M2就無法起動；Y4和Y5端子接變頻器L1、L2端子，控制主電機M2的正反轉，即拋錨和起錨；Y6和Y7端子接變頻器的L3、L4端子，實現錨機的速度調節。若Y6=O，Y7=0，則為變頻器調速電位器給定速度；若Y6=O，Y7=1，則為錨機低擋速度；若Y6=1，Y7=0，則為錨機中檔速度；若Y6=1，Y7=1，則為錨機高檔速度。變頻器的左側0V和+10V接人調速電阻，以實現錨機的連續調速。所述控制系統的程序采用C語言編寫，在CodeWarrior中進行，程序開始時要對變量進行定義并調用初始化程序，對于一些耗時比較長的程序可以放在主循環外調用，程序初始化完成后就進入到程序的主循環中，主循環是整個程序的核心，在主循環中調用各種子程序及使用各種算法來確保系統的正常運行，為確保電控液壓系統運行的及時性，程序每個循環的時間盡量小，一般不大于100ms。本專利技術的有益效果是：該系統起動速度平穩、調速方便，具備零位保護、過載保護等功能，同時上位機能動態顯示相關技術參數，便于操作和監視。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本專利技術的系統組成示意圖。圖2是本專利技術的硬件電路圖。圖3是本專利技術的電動液壓錨機運行界面圖。圖4是本專利技術的電機M1、M2和變頻器程序圖。圖5是本專利技術的速度選擇程序圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1，船用液壓錨機控制系統主要由PLC、變頻器、觸摸屏以及傳感器構成。其中，電機M1為潤滑電機，電機M2為主電機，必須先起動潤滑電機M1后才能起動主電機M2。主電機M2由變頻器控制，通過變頻調節可以實現調速，從而完成錨機的拋錨和起錨動作以及不滑電機M1星三角起動(PLC設計程序控制)，接觸器KM4控制變頻器的起動。PLC的Y1和Y2端子分別接KM2、KM3的常閉開關實現互鎖，防止潤滑電機M1短路；Y3端子接KMl的常開開關，原因是潤滑電機M1若同速度段的控制。如圖2，系統變頻器選用施耐德ATV31系列；PLC選用三菱FX2N一48MR，帶有模擬量、數字量輸入/輸出模塊，可以接收檔位、鏈速等接近開關傳感器和靜、動張力等壓力傳感器的輸入信號；觸摸屏選用永宏Autech系列。接觸器KMl、KM2、KM3控制潤沒有起動，主電機M2就無法起動；Y4和Y5端子接變頻器L1、L2端子，控制主電機M2的正反轉，即拋錨和起錨；Y6和Y7端子接變頻器的L3、L4端子，實現錨機的速度調節。若Y6=O，Y7=0，則為變頻器調速電位器給定速度；若Y6=O，Y7=1，則為錨機低擋速度；若Y6=1，Y7=0，則為錨機中檔速度；若Y6=1，Y7=1，則為錨機高檔速度。變頻器的左側0V和+10V接人調速電阻，以實現錨機的連續調速。如圖3，控制系統的程序采用C語言編寫，在CodeWarrior中進行，程序開始時要對變量進行定義并調用初始化程序，對于一些耗時比較長的程序可以放在主循環外調用，程序初始化完成后就進入到程序的主循環中，主循環是整個程序的核心，在主循環中調用各種子程序及使用各種算法來確保系統的正常運行，為確保電控液壓系統運行的及時性，程序每個循環的時間盡量小，一般不大于100ms。上位機軟件一般安裝在操作臺上，可以實現以下功能：(1)動態顯示傳感器檢測到的接近開關是否到位以及靜張力、動張力等參數；(2)具備拋錨、起錨等常用操作按鈕功能，以代替常規按鈕；(3)能與PLC下位機通信，出現故障時報警信號燈指示；(4)能保存多種數據，以方便查詢和用戶積累經驗。上位機界面的操作界面可以對潤滑電機和主電機分別進行操作，顯示界面可以顯示鏈速、靜張力、動張力和報警等。如圖4，下位機主要是程序的設計,因為上位機由觸摸屏控制，可以直接對PLC內部虛擬的中間繼電器M進行控制，所以PLC的輸入端較少。主電機的拋錨和起錨只需要簡單設計變頻器參數即可。如圖5，錨機的低、中和高檔速度選擇程序中，檔位的選擇受Y6和Y7的輸出結果控制，這里使用ENCO編碼指令對M16或M17、M18、M19、M20的狀態編碼，編碼結果儲存在D30寄存器里的低兩位，并送人M30和M31中，M30和M31再驅動Y6和Y7，實現四種速度的控制。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型船用液壓錨機控制系統，其特征是：所述船用液壓錨機控制系統主要由PLC、變頻器、觸摸屏以及傳感器構成。

【技術特征摘要】
1.一種新型船用液壓錨機控制系統，其特征是：所述船用液壓錨機控制系統主要由PLC、變頻器、觸摸屏以及傳感器構成。2.根據權利要求1所述的一種新型船用液壓錨機控制系統，其特征是：所述電機M1為潤滑電機，電機M2為主電機，先起動潤滑電機M1后才能起動主電機M2。3.根據權利要求1所述的一種新型船用液壓錨機控制系統，其特征是：所述主電機M2由變頻器控制，通過變頻調節可以實現調速，從而完成錨機的拋錨和起錨動作以及不滑電機M1星三角起動(PLC設計程序控制)，接觸器KM4控制變頻器的起動。4.根據權利要求1所述的一種新型船用液壓錨機控制系統，其特征是：PLC的Y1和Y2端子分別接KM2、KM3的常閉開關實...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申久祝，
申請(專利權)人：申久祝，
類型：發明
國別省市：遼寧,21