CN105632272A - 一种船舶辅锅炉仿真控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种船舶辅锅炉仿真控制系统。所述船舶辅锅炉仿真控制系统包括安装在计算机的人机操作单元和与所述人机操作单元通过以太网集成连接的辅锅炉电控单元，所述人机操作单元实时显示所述辅锅炉电控单元的工作状态，并与所述辅锅炉电控单元之间采用OPC协议进行数据传输。本发明的船舶辅锅炉仿真控制系统可以实时显示所述辅锅炉电控单元的工作状态，并实现多终端远程控制，传输速度快，数据容量大，也方便实验室集成化管理。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种船舶辅锅炉仿真控制系统。
【背景技术】
船舶辅助锅炉是用于产生饱和蒸汽，以满足加热燃油、滑油、暖机及日常生活需要的重要设备。随着船舶自动化程度不断提高，在对使用管理人员进行锅炉控制系统操作技能培训时，由于受条件所限，无法满足使用管理人员实船操作的需求，而且在船舶现场进行实践操作受系统完整性和安全保证措施的影响，也不允许反复进行操作和出现不必要的误操作。船舶辅助锅炉作为特种设备其实装训练无法模拟一些复杂的情景，如复杂报警显示、设备与系统的严重故障等，开发实物模拟器存在投入成本较大、建设周期较长、维护保养要求较高等特点。此外，船舶辅助锅炉也是三管轮、技工等船员、海员考证的重要内容。
但是，在船电专业相关课程的有关船舶辅锅炉的理论教学中，侧重于电控系统的电路分析、工作流程的讲解。由于大部分学生对船舶辅锅炉没有感性认识，此种纯理论教学影响了学生接受程度。
因此，有必要提供一种能够以动画形式模拟实际船舶辅锅炉运行过程的船舶辅锅炉仿真控制系统。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能够以动画形式模拟实际船舶辅锅炉运行过程的船舶辅锅炉仿真控制系统。
本发明的技术方案如下：一种船舶辅锅炉仿真控制系统包括安装在计算机的人机操作单元和与所述人机操作单元通过以太网集成连接的辅锅炉电控单元，所述人机操作单元实时显示所述辅锅炉电控单元的工作状态，并与所述辅锅炉电控单元之间采用OPC协议进行数据传输。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述人机操作单元包括水位控制模拟模块、蒸汽压力控制模拟模块和炉膛点火控制模拟模块，所述水位控制模拟模块、所述蒸汽压力控制模拟模块和所述炉膛点火控制模拟模块以动画形式分别对应模拟所述辅锅炉电控单元的水位控制操作、蒸汽压力控制操作和炉膛点火控制操作。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述辅锅炉电控单元的电路与实船辅锅炉的电路相同，且所述辅锅炉电控单元的电路采用PLC逻辑控制器进行控制。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述PLC逻辑控制器实时采集所述辅锅炉电控单元的电路的状态信号，并通过所述以太网的端口，采用所述OPC协议将所述状态信号传送至所述人机操作单元。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述状态信号包括所述辅锅炉电控单元的电路的操作信号、传感器信号和保护信号。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述人机操作单元接收并分析所述状态信号，且将所述状态信号作为所述人机操作单元的动画模拟控制信号。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述人机操作单元将所述状态信号分解为多个单独动画动作，并以连续动画动作形式显示在主界面上。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述人机操作单元还包括模拟操作面板，所述模拟操作面板与实体辅锅炉操作面板相同，并包括选择开关、按钮和指示灯。
在本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述模拟操作面板包括模拟传感器、模拟开关量和模拟报警器，所述模拟传感器、所述模拟开关量和所述模拟报警器分别对应模拟所述实体辅锅炉操作面板的传感器、开关量和报警器。
本发明的有益效果在于：所述船舶辅锅炉仿真控制系统中，所述人机操作单元和所述辅锅炉电控单元之间通过以太网集成连接，从而所述人机操作单元可以实时显示所述辅锅炉电控单元的工作状态。
而且，所述人机操作单元和所述辅锅炉电控单元之间采用OPC协议进行数据传输，从而可以实现多终端远程控制，传输速度快，数据容量大，也方便实验室集成化管理。
【附图说明】
图1是本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统的结构框图；
图2是图1所示船舶辅锅炉仿真控制系统中人机操作单元的主显示界面
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非上下文另有特定清楚的描述，本发明中的元件和组件，数量既可以单个的形式存在，也可以多个的形式存在，本发明并不对此进行限定。本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。可以理解，本文中所使用的术语“和/或”涉及且涵盖相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有可能的组合。
请同时参阅图1和图2，图1是本发明实施例提供的船舶辅锅炉仿真控制系统的结构框图，图2是图1所示船舶辅锅炉仿真控制系统中人机操作单元的主显示界面。本发明提供的船舶辅锅炉仿真控制系统100包括安装在计算机的人机操作单元10和与所述人机操作单元10通过以太网集成连接的辅锅炉电控单元20。其中，所述人机操作单元10实时显示所述辅锅炉电控单元20的工作状态，并与所述辅锅炉电控单元20之间采用OPC协议进行数据传输。
在本实施例中，所述人机操作单元10是安装在计算机上的3D动画模拟软件，其采用3D动画模拟形式显示实际锅炉的运行状态。其中，所述人机操作单元10包括水位控制模拟模块、蒸汽压力控制模拟模块和炉膛点火控制模拟模块，所述水位控制模拟模块、所述蒸汽压力控制模拟模块和所述炉膛点火控制模拟模块以动画形式分别对应模拟所述辅锅炉电控单元的水位控制操作、蒸汽压力控制操作和炉膛点火控制操作。
而且，所述人机操作单元10还包括模拟操作面板，所述模拟操作面板与实体辅锅炉操作面板相同，并包括各种选择开关、按钮和指示灯。在所述人机操作单元10内，所述模拟操作面板可以实现模拟控制所述水位控制模拟模块、所述蒸汽压力控制模拟模块和所述炉膛点火控制模拟模块的功能。而且，所述模拟操作面板的操作流程与所述实体辅锅炉操作面板的流程相同，从而最大限度地模拟所述实体辅锅炉的运行过程和运行状态。
进一步地，所述模拟操作面板包括模拟传感器、模拟开关量和模拟报警器，所述模拟传感器、所述模拟开关量和所述模拟报警器分别对应模拟所述实体辅锅炉操作面板的传感器、开关量和报警器。
而且，所述模拟传感器只有在锅炉操作面板的“备用”按钮弹起时有效。在所述模拟传感器中，包括但不限于水位模拟传感器、蒸汽压力模拟传感器、火焰模拟传感器和油温模拟传感器等模拟传感器信号由电位器模拟。其中，所述水位模拟传感器可以模拟危险水位、低水位和高水位；所述蒸汽压力模拟传感器可以模拟锅炉启停压力及高低压力报警；所述火焰模拟传感器可以模拟五档火焰大小；所述油温模拟传感器可以模拟燃油温度和低温燃油加热器启动。
所述模拟开关量包括但不限于水位、油温、蒸汽压力报警和锅炉启停压力等选择开关，而且所述模拟开关量只有在锅炉操作面板的“备用”按钮按下有效。
在所述模拟报警器中，“锅炉连锁开关”为模拟锅炉点火器拉出，“液压低”模拟燃油供应不足，“空气压力低”模拟炉膛空气压力低。所述模拟报警器可以在锅炉操作面板的“备用”按钮按下警铃响，但不影响辅锅炉工作流程。
所述辅锅炉电控单元20的电路结构是基于实船辅锅炉的电路结构进行设计，且所述辅锅炉电控单元20是采用PLC逻辑控制器进行控制的模拟电路。具体地，所述辅锅炉电控单元20包括主电路和控制电路，所述控制电路采用所述PLC逻辑控制器进行控制。
而且，在本实施例中，所述PLC逻辑控制器可以实时采集所述辅锅炉电控单元20的电路的状态信号，并通过所述以太网的端口，采用所述OPC协议将所述状态信号传送至所述人机操作单元10。
也就是说，所述PLC逻辑控制器一方面可以控制整个辅锅炉的工作流程，另一方面可以采集所述辅锅炉电控单元20的状态信号，并将所述状态信号发送至所述人机操作单元10。其中，所述状态信号包括但不限于包括所述辅锅炉电控单元20的操作信号、传感器信号和保护信号。
而且，所述人机操作单元10接收并分析所述状态信号，且将所述状态信号作为所述人机操作单元10的动画模拟控制信号。具体地，所述人机操作单元10将所述状态信号分解为多个单独动画动作，并以连续动画动作形式显示在主界面上。因此，在所述人机操作单元10内，所述人机操作单元10的仿真动画随外部电路信号的变化而变化，从而使得仿真动画可实时演示实际的辅锅炉实体工作状态。
应当理解，由于所述人机操作单元10安装在计算机内，而且在所述计算机和所述辅锅炉电控单元20之间还可以设置有实现所述OPC协议的路由器30，所述路由器30使得所述人机操作单元10和所述辅锅炉电控单元20之间实现无线连接，并由此进行所述状态信号的传递。可选择地，所述路由器30可以与所述辅锅炉电控单元20的PLC逻辑控制器电连接。
相较于现有技术，本发明提供的船舶辅锅炉仿真控制系统100中，所述人机操作单元10和所述辅锅炉电控单元20之间通过以太网集成连接，从而所述人机操作单元10可以实时显示所述辅锅炉电控单元20的工作状态。
而且，所述人机操作单元10和所述辅锅炉电控单元20之间采用OPC协议进行数据传输，从而可以实现多终端远程控制，传输速度快，数据容量大，也方便实验室集成化管理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于，包括安装在计算机的人机操作单元和与所述人机操作单元通过以太网集成连接的辅锅炉电控单元，所述人机操作单元实时显示所述辅锅炉电控单元的工作状态，并与所述辅锅炉电控单元之间采用OPC协议进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述人机操作单元包括水位控制模拟模块、蒸汽压力控制模拟模块和炉膛点火控制模拟模块，所述水位控制模拟模块、所述蒸汽压力控制模拟模块和所述炉膛点火控制模拟模块以动画形式分别对应模拟所述辅锅炉电控单元的水位控制操作、蒸汽压力控制操作和炉膛点火控制操作。
3.根据权利要求1所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述辅锅炉电控单元是采用PLC逻辑控制器进行控制的模拟电路。
4.根据权利要求3所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述PLC逻辑控制器实时采集所述辅锅炉电控单元的电路的状态信号，并通过所述以太网的端口，采用所述OPC协议将所述状态信号传送至所述人机操作单元。
5.根据权利要求4所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述状态信号包括所述辅锅炉电控单元的操作信号、传感器信号和保护信号。
6.根据权利要求4所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述人机操作单元接收并分析所述状态信号，且将所述状态信号作为所述人机操作单元的动画模拟控制信号。
7.根据权利要求6所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述人机操作单元将所述状态信号分解为多个单独动画动作，并以连续动画动作形式显示在主界面上。
8.根据权利要求1所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述人机操作单元还包括模拟操作面板，所述模拟操作面板与实体辅锅炉操作面板相同，并包括选择开关、按钮和指示灯。
9.根据权利要求8所述的船舶辅锅炉仿真控制系统，其特征在于：所述模拟操作面板包括模拟传感器、模拟开关量和模拟报警器，所述模拟传感器、所述模拟开关量和所述模拟报警器分别对应模拟所述实体辅锅炉操作面板的传感器、开关量和报警器。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102542865A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-07-04 | 大连海联自动控制有限公司 | 船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统 |
| CN203055313U (zh) * | 2013-01-29 | 2013-07-10 | 杭州市特种设备检测院 | 一种工业燃煤锅炉模拟机的操作控制台 |
| CN103440793A (zh) * | 2013-06-03 | 2013-12-11 | 江苏海事职业技术学院 | 基于pc机和操作控制柜的船舶辅锅炉仿真实验装置 |
| CN204576104U (zh) * | 2015-03-20 | 2015-08-19 | 中国人民解放军镇江船艇学院 | 船舶辅助锅炉模拟器 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102542865A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-07-04 | 大连海联自动控制有限公司 | 船舶辅锅炉虚拟操控仿真系统 |
| CN203055313U (zh) * | 2013-01-29 | 2013-07-10 | 杭州市特种设备检测院 | 一种工业燃煤锅炉模拟机的操作控制台 |
| CN103440793A (zh) * | 2013-06-03 | 2013-12-11 | 江苏海事职业技术学院 | 基于pc机和操作控制柜的船舶辅锅炉仿真实验装置 |
| CN204576104U (zh) * | 2015-03-20 | 2015-08-19 | 中国人民解放军镇江船艇学院 | 船舶辅助锅炉模拟器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 施伟锋等: "船舶辅锅炉自动控制仿真系统", 《上海海运学院学报》 * |
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