CN105549472B - 一种锚泊定位系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚泊定位系统及其控制方法，属于锚泊定位领域。所述锚泊定位系统包括集中控制台和至少两个锚泊定位模块，各个所述锚泊定位模块均包括机旁控制台、切换柜、变频器柜、以及两台锚绞机，所述两台锚绞机中同一时刻只有一台工作，所述集中控制台与各个所述机旁控制台、各个所述切换柜通过现场总线连接，所述变频器柜分别与同一个所述锚泊定位模块的所述切换柜、所述两台锚绞机通过电缆连接。本发明增加锚绞机及其对应的机旁控制台、切换柜、变频器柜时，只需要增加一个锚泊定位模块，并将该锚泊定位模块接入集成控制台所连接的现场总线即可，方便灵活，扩大了锚泊定位系统的适用范围。

Description

一种锚泊定位系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及锚泊定位领域，特别涉及一种锚泊定位系统及其方法。

背景技术

锚泊定位是用锚及锚链、锚缆将船或浮式结构物系留于海上，限制外力引起的漂移，使其保持在预定位置上的定位方式。锚泊定位系统是船舶实现锚泊定位的设备，广泛应用于海洋平台、海洋工程船舶、多用途工作船舶。

现有的锚泊定位系统包括集中控制台、多台从船舶不同方向卷入或放出缆绳的锚绞机、以及各个锚绞机的驱动单元、制动单元、检测单元等，集中控制台分别与各个锚绞机及其驱动单元、制动单元、检测单元通过电缆连接。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

集中控制台分别与所有的部件通过电缆连接，布线方式复杂，增加锚绞机及其驱动单元、制动单元、检测单元时，通常需要重新设计锚泊定位系统，使用不灵活，应用范围有限。

发明内容

为了解决现有技术需要重新设计锚泊定位系统的问题，本发明实施例提供了一种锚泊定位系统及其方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种锚泊定位系统，所述锚泊定位系统包括集中控制台和至少两个锚泊定位模块，各个所述锚泊定位模块均包括机旁控制台、切换柜、变频器柜、以及两台锚绞机，所述两台锚绞机中同一时刻只有一台工作，所述集中控制台与各个所述机旁控制台、各个所述切换柜通过现场总线连接，所述变频器柜分别与同一个所述锚泊定位模块的所述切换柜、所述两台锚绞机通过电缆连接；

所述集中控制台，用于接收所述至少两个锚泊定位模块的控制指令，并根据所述控制指令向所述切换柜发送控制信号；

所述机旁控制台，用于接收所属的所述锚泊定位模块的控制指令，并将所述控制指令转发给所述集中控制台；

所述切换柜，用于按照接收的所述控制信号确定同一个所述锚泊定位模块的所述两台锚绞机中工作的一台锚绞机，并将所述控制信号转发给同一个所述锚泊定位模块的所述变频器柜；

所述变频器柜，用于按照所述控制信号驱动同一个所述锚泊定位模块的所述两台锚绞机中的一台锚绞机工作。

在本发明一种可能的实现方式中，所述锚泊定位模块的数量为2-6个。

在本发明另一种可能的实现方式中，所述现场总线为过程现场总线分散外围PROFIBUS-DP总线。

可选地，所述PROFIBUS-DP总线采用光纤形成。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述集中控制台、所述机旁控制台、所述切换柜、所述变频器分别与船用配电盘通过电缆连接。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述集中控制台包括可编程逻辑控制器PLC导轨、以及设置在所述PLC导轨上的多媒体卡MMC、中央处理器CPU、交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、蜂鸣器，各个所述机旁控制台、各个所述切换柜通过现场总线与所述交换机连接，所述交换机分别与所述CPU、所述MMC、所述ET200M、所述蜂鸣器通过以太网线连接，所述ET200M分别与所述数字输入模块、所述数字输出模块、所述模拟输入模块、所述模拟输出模块连接。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述机旁控制台包括可编程逻辑控制器PLC导轨、以及设置在所述PLC导轨上的多媒体卡MMC、交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、蜂鸣器，所述集中控制台、所述切换柜通过现场总线与所述交换机连接，所述交换机分别与所述MMC、所述ET200M、所述蜂鸣器通过以太网线连接，所述ET200M分别与所述数字输入模块、所述数字输出模块、所述模拟输入模块、所述模拟输出模块连接。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述切换柜包括交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、断路器、接触器、按钮、选择开关、指示灯，所述集中控制台、所述机旁控制台通过现场总线与所述交换机连接，所述交换机分别与所述ET200M、所述断路器、所述接触器通过以太网线连接，所述ET200M分别与所述数字输入模块、所述数字输出模块、所述模拟输入模块、所述模拟输出模块连接，所述按钮与所述数字输入模块和所述模拟输入模块中的至少一个连接，所述选择开关与所述数字输入模块和所述模拟输入模块中的至少一个连接，所述指示灯与所述数字输出模块和所述模拟输出模块中的至少一个连接，所述断路器和所述接触器与所述变频器柜连接。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述变频器柜包括变频器、接触器、断路器，所述接触器、所述断路器分别与所述切换柜连接，所述两台锚绞机通过不同的所述接触器与所述变频器连接，所述变频器与所述接触器连接。

另一方面，一种锚泊定位系统的控制方法，所述控制方法采用前述各方面所述的锚泊定位系统实现，包括：

机旁控制台接收用户输入的操作权限切换指令；

当所述操作权限切换指令为所述机旁控制台操作时，所述机旁控制台接收用户输入的控制指令，并将所述控制指令发送给集中控制台；所述集中控制台根据所述控制指令向与所述机旁控制台属于同一个锚泊定位模块的切换柜发送控制信号；所述切换柜按照接收的所述控制信号确定同一个锚泊定位模块的两台锚绞机中工作的一台锚绞机，并将所述控制信号转发给同一个锚泊定位模块的变频器柜；所述变频器柜按照所述控制信号驱动同一个锚泊定位模块的所述两台锚绞机中的一台锚绞机工作；

当所述操作权限切换指令为集中控制台控制时，所述集中控制台接收用户输入的控制指令，并根据所述控制指令向切换柜发送控制信号；所述切换柜按照接收的所述控制信号确定同一个锚泊定位模块的两台锚绞机中工作的一台锚绞机，并将所述控制信号转发给同一个锚泊定位模块的变频器柜；所述变频器柜按照所述控制信号驱动同一个锚泊定位模块的所述两台锚绞机中的一台锚绞机工作。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将机旁控制台、切换柜、变频器柜、锚绞机进行模块化设计，并将集中控制台与各个机旁控制台、切换柜通过现场总线连接，接线简单方便，增加锚绞机及其对应的机旁控制台、切换柜、变频器柜时，只需要增加一个锚泊定位模块，并将该锚泊定位模块接入集成控制台所连接的现场总线即可，方便灵活，扩大了锚泊定位系统的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种锚泊定位系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种锚泊定位系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种锚泊定位系统，参见图1，该锚泊定位系统包括至少两个锚泊定位模块10和集中控制台20，各个锚泊定位模块10均包括机旁控制台11、切换柜12、变频器柜13、以及两台锚绞机14，两台锚绞机14中同一时刻只有一台工作，集中控制台20与各个机旁控制台11、各个切换柜12通过现场总线连接，变频器柜13分别与同一锚泊定位模块10的切换柜12、两台锚绞机14通过电缆连接。

其中，集中控制台20用于接收至少两个锚泊定位模块10的控制指令，并根据控制指令向切换柜12发送控制信号；机旁控制台11用于接收所属的锚泊定位模块10的控制指令，并将控制指令转发给集中控制台20；切换柜12用于按照接收的控制信号确定同一个锚泊定位模块10的两台锚绞机14中工作的一台锚绞机，并将控制信号转发给同一个锚泊定位模块10的变频器柜13；变频器柜13用于按照控制信号驱动同一个锚泊定位模块10的两台锚绞机14中的一台锚绞机工作。

在实际应用中，集中控制台20和机旁控制台11上均设置有输入各种控制指令的按钮。用户按下集中控制台20上的按钮，集中控制台20即可接收到对应的控制指令，并由内部设置的处理器将控制指令转化为控制信号，最后通过现场总线将控制信号发送给切换柜12。同样地，用户按下机旁控制台11上的按钮，机旁控制台11即可接收到对应的控制指令，由于机旁控制台11内部没有设置处理器，因此会通过现场总线将控制指令发送给集中控制台20进行后续处理。

在实际应用中，集中控制台20设置在驾驶室，各个机旁控制台11设置在海上设备的四周，如海洋平台的四角。同一个锚泊定位模块10中的两台锚绞机可以为设置在海洋平台同一个角的两台锚绞机，以便于机旁控制台11对其进行控制。同时，同一个锚泊定位模块10包括两台锚绞机，且两台锚绞机14中同一时刻只有一台工作，可以实现锚绞机的一用一备，达到实际的工况要求。

具体地，锚泊定位模块10的数量可以为2-6个，可以适用于大部分海上设备的锚泊定位。

可选地，现场总线可以为过程现场总线分散外围(PROFIBUS DecentralizedPeriphery，简称PROFIBUS-DP)总线。由于PROFIBUS-DP总线在船舶上的应用很广，因此实现成本低，且兼容性好。

可选地，PROFIBUS-DP总线采用光纤形成，提高了传输线路的抗干扰能力，避免了传输信号的衰减，可靠性较高。

可选地，集中控制台20、机旁控制台11、切换柜12、变频器13可以分别与船用配电盘通过电缆连接，利用船用配电盘为集中控制台20、机旁控制台11、切换柜12、变频器13供电，使用方便、可靠。

在本实施例的一种实现方式中，集中控制台20可以包括可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)导轨、以及设置在PLC导轨上的多媒体卡(Multi-Media Card，简称MMC)、中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、蜂鸣器，各个机旁控制台11、各个切换柜12通过现场总线与交换机连接，交换机分别与CPU、MMC、ET200M、蜂鸣器通过以太网线连接，ET200M分别与数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块连接。

其中，MMC用于进行程序和数据的存储，CPU用于将接收的控制指令转化为控制信号，交换机用于将集中控制台20接入现场总线，数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块用于输入输出数据，ET200M用于支持数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块中数据的传输，蜂鸣器用于报警。

在本实施例的另一种实现方式中，机旁控制台11可以包括PLC导轨、以及设置在PLC导轨上的MMC、交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、蜂鸣器，集中控制台20、切换柜12通过现场总线与交换机连接，交换机分别与MMC、ET200M、蜂鸣器通过以太网线连接，ET200M分别与数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块连接。

其中，MMC用于进行程序和数据的存储，交换机用于将集中控制台20接入现场总线，数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块用于输入输出数据，ET200M用于支持数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块中数据的传输，蜂鸣器用于报警。

在本实施例的又一种实现方式中，切换柜12可以包括交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、断路器、接触器、按钮、选择开关、指示灯，集中控制台20、机旁控制台11通过现场总线与交换机连接，交换机分别与ET200M、断路器、接触器通过以太网线连接，ET200M分别与数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块连接，按钮与数字输入模块和模拟输入模块中的至少一个连接，选择开关与数字输入模块和模拟输入模块中的至少一个连接，指示灯与数字输出模块和模拟输出模块中的至少一个连接，断路器和接触器与变频器柜连接。

其中，交换机用于将集中控制台20接入现场总线，数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块用于输入输出数据，ET200M用于支持数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块中数据的传输，断路器、接触器、选择开关用于控制线路的通断(如为一个锚绞机供电，断开另一个锚绞机的供电)，指示灯用于报警。

在本实施例的又一种实现方式中，变频器柜13可以包括变频器、接触器、断路器，接触器、断路器分别与切换柜连接，两台锚绞机通过不同的接触器与变频器连接，变频器与接触器连接。

其中，变频器用于驱动锚绞机工作，断路器、接触器用于控制线路的通断。

本发明实施例通过将机旁控制台、切换柜、变频器柜、锚绞机进行模块化设计，并将集中控制台与各个机旁控制台、切换柜通过现场总线连接，接线简单方便，增加锚绞机及其对应的机旁控制台、切换柜、变频器柜时，只需要增加一个锚泊定位模块，并将该锚泊定位模块接入集成控制台所连接的现场总线即可，方便灵活，扩大了锚泊定位系统的适用范围。

实施例二

本发明实施例提供了一种锚泊定位系统的控制方法，适用于实施例一提供的锚泊定位系统，参见图2，该控制方法包括：

步骤201：机旁控制台接收用户输入的操作权限切换指令。当操作权限切换指令为机旁控制台操作时，执行步骤202a-步骤202b；当操作权限切换指令为集中控制台控制时，执行步骤202c。

步骤202a：机旁控制台接收用户输入的控制指令，并将控制指令发送给集中控制台。

步骤202b：集中控制台根据控制指令向与机旁控制台属于同一个锚泊定位模块的切换柜发送控制信号。

步骤202c：集中控制台接收用户输入的控制指令，并根据控制指令向切换柜发送控制信号。

步骤203：切换柜按照接收的控制信号确定同一个锚泊定位模块的两台锚绞机中工作的一台锚绞机，并将控制信号转发给同一个锚泊定位模块的变频器柜。该步骤203在步骤202b或步骤202c之后执行。

步骤204：变频器柜按照控制信号驱动同一个锚泊定位模块的两台锚绞机中的一台锚绞机工作。

本发明实施例通过机旁控制台控制机旁控制台和集中控制台的操作权限，锚绞机可以由机旁控制台和集中控制台有序管理，并且当机旁控制台控制锚绞机时，机旁控制台将控制指令发送给集中控制台，由集中控制台根据控制指令生成控制信号，从而可以避免在机旁控制台中设置CPU，大大降低了系统成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锚泊定位系统，其特征在于，所述锚泊定位系统包括集中控制台和至少两个锚泊定位模块，各个所述锚泊定位模块均包括机旁控制台、切换柜、变频器柜、以及两台锚绞机，所述两台锚绞机中同一时刻只有一台工作，所述集中控制台与各个所述机旁控制台、各个所述切换柜通过现场总线连接，所述变频器柜分别与同一个所述锚泊定位模块的所述切换柜、所述两台锚绞机通过电缆连接；

所述集中控制台，用于接收所述至少两个锚泊定位模块的控制指令，并根据所述控制指令向所述切换柜发送控制信号；

所述机旁控制台，用于接收所属的所述锚泊定位模块的控制指令，并将所述控制指令转发给所述集中控制台；

所述切换柜，用于按照接收的所述控制信号确定同一个所述锚泊定位模块的所述两台锚绞机中工作的一台锚绞机，并将所述控制信号转发给同一个所述锚泊定位模块的所述变频器柜；

所述变频器柜，用于按照所述控制信号驱动同一个所述锚泊定位模块的所述两台锚绞机中的一台锚绞机工作。

2.根据权利要求1所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述锚泊定位模块的数量为2-6个。

3.根据权利要求1或2所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述现场总线为过程现场总线分散外围PROFIBUS-DP总线。

4.根据权利要求3所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述PROFIBUS-DP总线采用光纤形成。

5.根据权利要求1或2所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述集中控制台、所述机旁控制台、所述切换柜、所述变频器分别与船用配电盘通过电缆连接。

6.根据权利要求1或2所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述集中控制台包括可编程逻辑控制器PLC导轨、以及设置在所述PLC导轨上的多媒体卡MMC、中央处理器CPU、交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、蜂鸣器，各个所述机旁控制台、各个所述切换柜通过现场总线与所述交换机连接，所述交换机分别与所述CPU、所述MMC、所述ET200M、所述蜂鸣器通过以太网线连接，所述ET200M分别与所述数字输入模块、所述数字输出模块、所述模拟输入模块、所述模拟输出模块连接。

7.根据权利要求1或2所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述机旁控制台包括可编程逻辑控制器PLC导轨、以及设置在所述PLC导轨上的多媒体卡MMC、交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、蜂鸣器，所述集中控制台、所述切换柜通过现场总线与所述交换机连接，所述交换机分别与所述MMC、所述ET200M、所述蜂鸣器通过以太网线连接，所述ET200M分别与所述数字输入模块、所述数字输出模块、所述模拟输入模块、所述模拟输出模块连接。

8.根据权利要求1或2所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述切换柜包括交换机、ET200M、数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块、断路器、接触器、按钮、选择开关、指示灯，所述集中控制台、所述机旁控制台通过现场总线与所述交换机连接，所述交换机分别与所述ET200M、所述断路器、所述接触器通过以太网线连接，所述ET200M分别与所述数字输入模块、所述数字输出模块、所述模拟输入模块、所述模拟输出模块连接，所述按钮与所述数字输入模块和所述模拟输入模块中的至少一个连接，所述选择开关与所述数字输入模块和所述模拟输入模块中的至少一个连接，所述指示灯与所述数字输出模块和所述模拟输出模块中的至少一个连接，所述断路器和所述接触器与所述变频器柜连接。

9.根据权利要求1或2所述的锚泊定位系统，其特征在于，所述变频器柜包括变频器、接触器、断路器，所述接触器、所述断路器分别与所述切换柜连接，所述两台锚绞机通过不同的所述接触器与所述变频器连接，所述变频器与所述接触器连接。

10.一种锚泊定位系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用权利要求1-9任一项所述的锚泊定位系统实现，包括：

机旁控制台接收用户输入的操作权限切换指令；

当所述操作权限切换指令为所述机旁控制台操作时，所述机旁控制台接收用户输入的控制指令，并将所述控制指令发送给集中控制台；所述集中控制台根据所述控制指令向与所述机旁控制台属于同一个锚泊定位模块的切换柜发送控制信号；所述切换柜按照接收的所述控制信号确定同一个锚泊定位模块的两台锚绞机中工作的一台锚绞机，并将所述控制信号转发给同一个锚泊定位模块的变频器柜；所述变频器柜按照所述控制信号驱动同一个锚泊定位模块的所述两台锚绞机中的一台锚绞机工作；

当所述操作权限切换指令为集中控制台控制时，所述集中控制台接收用户输入的控制指令，并根据所述控制指令向切换柜发送控制信号；所述切换柜按照接收的所述控制信号确定同一个锚泊定位模块的两台锚绞机中工作的一台锚绞机，并将所述控制信号转发给同一个锚泊定位模块的变频器柜；所述变频器柜按照所述控制信号驱动同一个锚泊定位模块的所述两台锚绞机中的一台锚绞机工作。