CN103995492A - 浮船坞升沉自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种浮船坞升沉自动控制系统，其特征是：包括压力液位遥测系统、水泵阀门遥控系统和显示报警控制系统，所述压力液位遥测系统和水泵阀门遥控系统与显示报警控制系统连接，所述工业控制器通过路由器与操作终端、备份操作终端连接。有益效果：本发明的船坞升沉自动控制系统可根据操作人员在操作站设定的潜深值自动判断和切换升沉模式，并自动控制相应的水泵、阀门进行负载升沉操作，并在达到设定深潜时自动停止操作，无需人工干涉；具有自动升沉模式切换、手自动切换、智能浮态调节、超限报警、故障报警等功能，具有较高的可安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于浮船坞沉浮的智能控制，尤其涉及一种浮船坞升沉自动控制系统。
背景技术
传统的船坞升沉控制大多数是靠手动操作完成的，工作人员先根据各压载舱的液位和浮船坞两舷的首中尾六角吃水深度人工判断浮态和计算配载，然后打开升沉系统的水泵和阀门，使各个压载舱进水或排水，从而使得船坞升沉的工况达到规定的要求。在这个调水过程中需根据船坞实时的倾斜状态调节各舱阀门开度，以调节各舱的进排水速率，从而使船坞能够平稳地升沉。人工控制方式存在的缺点是工作效率低，可靠性较差，工作人员的劳动强度大，容易操作失误；缺少对船坞浮态进行实时检测和报警，人工观察监测需要多人协作并且误差较大，安全性不够高；对工作人员的专业素质要求较高，压载过程的计算和判断缓慢并且繁琐。
国内对船坞负载升沉自动控制的研究主要停留在理论层面，也有一些技术应用，但总体上自动化程度不够高、功能不够完善，安全性和可靠性不够高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种浮船坞升沉自动控制系统，根据操作人员在操作站设定的潜深值自动判断和切换升沉模式，并自动控制相应的水泵、阀门进行负载升沉操作，并在达到设定深潜时自动停止操作，无需人工干涉。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种浮船坞升沉自动控制系统，其特征是：包括压力液位遥测系统、水泵阀门遥控系统和显示报警控制系统，所述压力液位遥测系统和水泵阀门遥控系统与显示报警控制系统连接，所述工业控制器通过路由器与操作终端、备份操作终端连接；所述压力液位遥测系统包括管道压力遥测子系统、六角吃水遥测子系统、压载舱液位遥测子系统和挠度测量子系统；每个子系统均包括控制单元和传感器单元，所述传感器单元通过现场总线和屏蔽电缆与控制单元连接，通过传感器单元测量其数据，将其送至控制单元，实现压力液位遥测；所述水泵阀门遥控系统包括水泵遥控子系统及阀门遥控子系统，所述水泵遥控子系统与多台水泵的水泵传感器连接，实现对多台水泵的单独或联合控制；所述阀门遥控子系统与阀门的阀位传感器连接，所述水泵遥控子系统及阀门遥控子系统实现对多个压载舱阀门及压载水流向的控制。
所述控制单元为工业控制器，所述传感器单元包括管道压力传感器和液位传感器。
所述显示报警控制系统包括操作终端、备份操作终端和工业控制器，所述压力液位遥测系统和水泵阀门遥控系统与工业控制器连接，所述工业控制器通过路由器与操作终端、备份操作终端连接。
有益效果：本发明的船坞升沉自动控制系统可根据操作人员在操作站设定的潜深值自动判断和切换升沉模式，并自动控制相应的水泵、阀门进行负载升沉操作，并在达到设定深潜时自动停止操作，无需人工干涉；本发明具有自检功能，在出现传感器、执行器故障或信号超限时能自动发出声光报警，并停止操作。本发明将负载升沉所涉及的所有设备进行集中自动控制，自动化程度高，具有自动升沉模式切换、手自动切换、智能浮态调节、超限报警、故障报警等功能，具有较高的可安全性和可靠性，可有效实现负载升沉的自动化控制。
附图说明
图1是本发明的自控系统结构示意图；
图2是本发明的自控系统连接示意图。
具体实施方式
下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
实施例
详见附图1，本发明提供了一种浮船坞升沉自动控制系统，包括压力液位遥测系统、水泵阀门遥控系统和显示报警控制系统，所述显示报警控制系统包括操作终端、备份操作终端和工业控制器，所述压力液位遥测系统和水泵阀门遥控系统与工业控制器连接，所述工业控制器通过路由器与操作终端、备份操作终端连接。所述的压力液位遥测系统包括管道压力遥测子系统、六角吃水遥测子系统、压载舱液位遥测子系统和挠度测量子系统，每个子系统均包括控制单元和传感器单元。所述管道压力遥测子系统与设置在管道进出口的压力传感器连接；所述六角吃水遥测子系统与设置在浮船坞首、中、尾部六角位置的吃水传感器连接；所述压载舱液位遥测子系统与设置在压载舱内的液位传感器连接；所述管道压力遥测子系统、六角吃水遥测子系统和压载舱液位遥测子系统能够向工业控制器提供压力及液位反馈信号。所述水泵阀门遥控系统包括水泵遥控子系统及阀门遥控子系统，所述水泵遥控子系统与多台水泵的水泵进/出口压力传感器及泵启停控制单元连接，实现对多台水泵的单独或联合控制；所述阀门遥控子系统与电动蝶阀及蝶阀驱动器连接，所述水泵遥控子系统及阀门遥控子系统实现对多个压载舱阀门及压载水流向的控制。工业控制器产业PLC控制器。
详见附图2，工作站1(操作终端)和工作站2(备份操作终端)通过屏蔽网线与路由器1连接；路由器1和路由器2分别通过两根安装路径不同的屏蔽网线进行连接；路由器2通过屏蔽网线与工业控制器连接；各舱液位信号、六角吃水信号通过屏蔽电缆与工业控制器连接；管道压力信 号通过屏蔽电缆与工业控制器连接；水泵控制信号通过屏蔽电缆与工业控制器连接；各舱阀门控制及反馈信号通过现场总线与工业控制器连接。操作站可完成显示、存储、报警、参数设置、打印等功能；工作站1(操作终端)和工作站2(备份操作终端)的操作权限可以切换，并且当其中一个工作站出现故障时，另一个工作站能接管控制权限；工业控制器采用双CPU，具有冗余功能，能够根据操作站的指令和各传感器的反馈信号对水泵和阀门进行自动控制，实现负载自动升沉。
工作工程：进行负载(浮船坞)自动升沉操作时，操作员在工作站上设定负载类型及目标潜深，控制系统首先根据船坞当前潜深及目标潜深，自动判断升沉模式，启动水泵并通过阀门切换改变管道水流方向，完成模式切换。然后，系统根据计算的各压载舱调水量设置对应舱的进排水阀门开度，进行进排水(进水为负载下沉，排水为负载上浮)操作，在此过程中，系统不断采集六角吃水液位信号，分析船坞的纵横倾和挠度值，工业控制器结合水泵状态及管道压力等因素，适时调节各舱阀门开度，进而调节各舱瞬时调水量，使船坞在进行负载自动沉浮过程中始终处于正沉正浮状态(纵横倾值和挠度值低于限值)，当船坞达到设定潜深时，系统自动停止，完成操作。为保证安全，自动控制过程中如出现报警则立即停止自动控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种浮船坞升沉自动控制系统，其特征是：包括压力液位遥测系统、水泵阀门遥控系统和显示报警控制系统，所述压力液位遥测系统和水泵阀门遥控系统与显示报警控制系统连接，所述工业控制器通过路由器与操作终端、备份操作终端连接；所述压力液位遥测系统包括管道压力遥测子系统、六角吃水遥测子系统、压载舱液位遥测子系统和挠度测量子系统；每个子系统均包括控制单元和传感器单元，所述传感器单元通过现场总线和屏蔽电缆与控制单元连接，通过传感器单元测量其数据，将其送至控制单元，实现压力液位遥测；所述水泵阀门遥控系统包括水泵遥控子系统及阀门遥控子系统，所述水泵遥控子系统与多台水泵的水泵传感器连接，实现对多台水泵的单独或联合控制；所述阀门遥控子系统与阀门的阀位传感器连接，所述水泵遥控子系统及阀门遥控子系统实现对多个压载舱阀门及压载水流向的控制。
2.根据权利要求1所述的浮船坞升沉自动控制系统，其特征是：所述控制单元为工业控制器，所述传感器单元包括管道压力传感器和液位传感器。
3.根据权利要求1或2所述的浮船坞升沉自动控制系统，其特征在于：所述显示报警控制系统包括操作终端、备份操作终端和工业控制器，所述压力液位遥测系统和水泵阀门遥控系统与工业控制器连接，所述工业控制器通过路由器与操作终端、备份操作终端连接。
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