1.本实用新型属于一种用于船舶交流电力推进的控制系统。
背景技术:
2.船舶交流电力推进系统主要由原动机、发电机组、推进变频器、推进电机、螺旋桨及用于船舶交流电力推进的控制系统组成。由原动机带动发电机发电,通过变频器给推进电机供电,最后螺旋桨在推进电机的带动下使船舶航行。
3.船舶交流电力推进的控制系统是基于可编程逻辑控制器(简称plc),用于控制船舶推进电机及螺旋桨的转速,主要包括驾驶室控制面板、中央控制箱、本地控制箱。驾驶室控制面板嵌入式安装在驾驶台上,可以通过操作手柄控制推进电机转速和舵桨转舵,监测控制过程中设备的运行状态及报警显示,具体结构见图1所示。中央控制箱是控制系统的核心,主要进行数据采集和运算,将报警信号反馈给驾驶室控制面板。本地控制箱安装在舵桨舱,位于推进电机附近,便于操作人在机旁对推进电机进行操作。由于推进机舱环境比较恶劣,常年高温潮湿,不利于本地控制箱内的控制类电气元器件长期可靠运行(例如本地控制箱内的本地可编程逻辑控制器无法在比较恶劣,常年高温潮湿的环境下运行);若取消本地控制箱,一旦发生紧急情况,操作人员无法在推进电机旁执行相关的应急操作。
技术实现要素:
4.本实用新型的目的是提供一种用于船舶交流电力推进的控制系统,解决现有技术中的船舶的推进控制系统为了应急操作,需要在舵桨舱的本地控制箱里面设置本地可编程逻辑控制器(即本地控制plc),但舵桨舱环境比较恶劣,常年高温潮湿,不利于本地控制plc等电气元器件长期可靠运行的技术问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的:
6.一种用于船舶交流电力推进的的控制系统,包括螺旋桨、推进电机、推进变频器、本地控制箱、中央控制箱和驾驶室控制面板,其中:
7.螺旋桨、推进电机、推进变频器、本地控制箱安装在舵桨舱,本地控制箱位于推进电机附近,方便操作人员在本地对推进电机进行操作;
8.中央控制箱安装在船舶的集控室;
9.驾驶室控制面板安装在船舶的驾驶室里面;驾驶室控制面板与中央控制箱联网通信;
10.其特征在于:中央控制箱设置有中央控制plc、本地控制plc、若干中央指示灯和若干中央控制按钮,若干中央指示灯受中央控制plc控制,若干中央控制按钮向中央控制plc发出操作指令,驾驶室控制面板与中央控制plc电连接通信,中央控制plc与本地控制plc电连接通信,本地控制plc向推进变频器发出控制指令,推进变频器控制推进电机带动螺旋桨转动;
11.本地控制箱包括若干本地指示灯和若干本地控制按钮,若干本地指示灯受本地控
制plc控制,若干本地控制按钮直接向本地控制plc发出操作指令。
12.上述的所述的驾驶室控制面板包括驾驶室显示器、驾驶室控制按钮、调光旋钮、报警灯和机械仪表盘,其中驾驶室显示器、驾驶室控制按钮、调光旋钮、报警灯和机械仪表盘分别与中央控制plc电连接。
13.上述的中央控制箱上还设置有中央显示器,中央显示器与中央控制plc电连接。
14.上述的若干中央指示灯包括综合报警指示灯、推进电机急停指示灯、推进变频综合故障指示灯、控制电源指示灯、应急电源指示灯、本地控制指示灯、遥控控制指示灯、推进变频准备完毕指示灯、推进电机加热指示灯、推进电机投入指示灯、重载允许指示灯、推进电机运行指示灯。
15.上述的若干中央控制按钮包括重载请求按钮、推进电机启动按钮、推进电机停止按钮、推进变频故障复位按钮、推进电机加热按钮和急停按钮。
16.上述的中央控制箱上还设置有电源模块,电源模块的输入端来自ac220v配电箱和dc24v应急充放电板,双电源输入互为冗余,ac220v配电箱的电来自原动机驱动发电机组发电获得。
17.上述的本地控制箱还包括推进电机转速仪表、推进电机负荷仪表和蜂鸣器,推进电机转速仪表、推进电机负荷仪表和蜂鸣器分别与本地控制plc连接通信。
18.上述的若干本地指示灯包括控制电源指示灯、遥控电源指示灯、本地控制指示灯、推进电机运行指示灯、推进电机抱闸指示和推进电机完毕指示灯。
19.上述的若干本地控制按钮包括推进电机抱闸按钮、推进电机请求按钮、电机调速按钮、急停按钮。
20.上述的本地控制箱和驾驶室控制面板的电源来自于中央控制箱提供的dc24v电源;驾驶室控制面通过profinet总线与中央控制plc建立联网通信;本地控制箱内部采用纯硬线形式将推进电机转速仪表、推进电机负荷仪表、蜂鸣器、若干本地指示灯和若干本地控制按钮分别与本地控制plc连接通信。
21.本实用新型与现有技术相比,有以下优点:
22.1、本实用新型在舵桨舱安装本地控制箱安装,本地控制箱只保留若干本地指示灯和若干本地控制按钮,而将本地控制plc移入到中央控制箱内,若干本地控制按钮可直接向本地控制plc发出操控指令,本地控制plc向推进变频器发出控制指令,推进变频器控制推进电机带动螺旋桨转动。由于本地控制箱设置在舵桨舱的推进电机旁边,可以执行应该操作,保持原有应急处理功能,又避免本地控制plc在环境比较恶劣舵桨舱,有利于本地控制plc等电气元器件长期可靠运行,提高产品可靠性。
23.2、本实用新型的其它优点在说明书实施例部分做详细的描述。
附图说明
24.图1为传统的用于船舶交流电力推进的控制系统的方框原理示意图。
25.图2为本实用新型图的方框原理示意图;
26.图3为本实用新型的驾驶室控制面板的平面示意图;
27.图4为本实用新型中央控制箱的面板布局示意图;
28.图5为本实用新型本地控制箱的面板布局示意图。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例一:
31.如图2所示,本实施例提供了一种用于船舶交流电力推进的控制系统,包括螺旋桨、推进电机、推进变频器、本地控制箱、中央控制箱和驾驶室控制面板,其中:
32.螺旋桨、推进电机、推进变频器、本地控制箱安装在舵桨舱,本地控制箱位于推进电机附近,方便操作人员在本地对推进电机进行操作;
33.中央控制箱安装在船舶的集控室;
34.驾驶室控制面板安装在船舶的驾驶室里面;驾驶室控制面板与中央控制箱联网通信;
35.其特征在于:中央控制箱设置有中央控制plc、本地控制plc、若干中央指示灯和若干中央控制按钮,若干中央指示灯受中央控制plc控制,若干中央控制按钮向中央控制plc发出操作指令,驾驶室控制面板与中央控制plc电连接通信,中央控制plc与本地控制plc电连接通信,本地控制plc向推进变频器发出控制指令,推进变频器控制推进电机带动螺旋桨转动;
36.本地控制箱包括若干本地指示灯和若干本地控制按钮,若干本地指示灯受本地控制plc控制,若干本地控制按钮直接向本地控制plc发出操作指令。
37.如图3所示,上述所述的驾驶室控制面板100包括驾驶室显示器2、驾驶室控制按钮3、调光旋钮4、报警灯5和机械仪表盘1,其中驾驶室显示器2、驾驶室控制按钮3、调光旋钮4、报警灯5和机械仪表盘1分别与中央控制plc电连接。
38.如图4所示中央控制箱200上还设置有中央显示器10,中央显示器10与中央控制plc电连接。若干中央指示灯12包括综合报警指示灯、推进电机急停指示灯、推进变频综合故障指示灯、控制电源指示灯、应急电源指示灯、本地控制指示灯、遥控控制指示灯、推进变频准备完毕指示灯、推进电机加热指示灯、推进电机投入指示灯、重载允许指示灯、推进电机运行指示灯。若干中央控制按钮11包括重载请求按钮、推进电机启动按钮、推进电机停止按钮、推进变频故障复位按钮、推进电机加热按钮和急停按钮。
39.上述的中央控制箱200上还设置有电源模块,电源模块的输入端来自ac220v配电箱和dc24v应急充放电板,双电源输入互为冗余,ac220v配电箱的电来自原动机驱动发电机组发电获得。
40.如图5所示,上述的本地控制箱300还包括推进电机转速仪表8、推进电机负荷仪表9和蜂鸣器,推进电机转速仪表8、推进电机负荷仪表9和蜂鸣器分别与本地控制plc连接通信。
41.上述的若干本地指示灯6包括控制电源指示灯、遥控电源指示灯、本地控制指示灯、推进电机运行指示灯、推进电机抱闸指示和推进电机完毕指示灯。上述的若干本地控制按钮7包括推进电机抱闸按钮、推进电机请求按钮、电机调速按钮、急停按钮。
42.上述的本地控制箱和驾驶室控制面板的电源来自于中央控制箱提供的dc24v电源;驾驶室控制面通过profinet总线与中央控制plc建立联网通信;本地控制箱内部采用纯硬线形式将推进电机转速仪表、推进电机负荷仪表、蜂鸣器、若干本地指示灯和若干本地控制按钮分别与本地控制plc连接通信。
43.当系统上电时,中央控制箱接收控制权指令,当指令为“本地控制”时,中央控制箱及遥控面板上相应的指示灯显示为本地控制,此时控制权在本地。本地控制箱上本地控制指示灯点亮,可通过操作本地控制箱上的加减速旋钮对推进电机进行加减速操作。在控制系统接收到本地加减速旋钮的加减速开闭点信号,经过系统判定后,发出相应的开闭点信号至推进变频器,从而达到调节推进电机转速的目的。
44.当中央控制箱接收控制权指令为“遥控控制”时(或者称为正常控制模式),中央控制箱及驾驶室控制面板上相应状态指示灯为遥控控制,此时控制权在中央控制plc上,中央控制plc上通过网络连接推进变频器进行遥控操作。可通过驾驶室控制面板上的操作手柄对推进电机进行加减速操作,控制系统接收推进转速指令4-20ma或者0-10v模拟信号,经过系统判定及转换后,发出4-20ma或者0-10v模拟信号至推进变频器,从而达到调节推进电机转速的目的。
45.本发明的船舶交流电力推进的控制系统设置了一套完全独立与正常控制模式的应急操作模式,此应急操作模式的核心控制元件设置在中央控制箱内的本地控制plc(或者称为本地控制),执行在本地控制箱上,采用纯硬线形式,通过本地控制箱的按钮对向本地控制plc发送指令,本地控制plc通过推进变频器对推进电机进行控制。在船舶推进发生任何紧急情况时,可采用切换至本地控制,执行应急操作。两种操作模式相互独立、相互备用,有效保证船舶航行安全。
46.本实用新型在舵桨舱安装本地控制箱安装,本地控制箱只保留若干本地指示灯和若干本地控制按钮,而将本地控制plc移入到中央控制箱内,若干本地控制按钮可直接向本地控制plc发出操控指令,本地控制plc向推进变频器发出控制指令,推进变频器控制推进电机带动螺旋桨转动。由于本地控制箱设置在舵桨舱的推进电机旁边,可以执行应该操作,保持原有应急处理功能,又避免本地控制plc在环境比较恶劣舵桨舱,有利于本地控制plc等电气元器件长期可靠运行,提高产品可靠性。
47.以上实施例为本实用新型的较佳实施方式,但本实用新型的实施方式不限于此,其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。