CN108888882B - 一种柴油机驱动推进器控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种柴油机驱动推进器控制系统，包括控制面板、信号检测模块、指令发送模块、逻辑处理模块；控制面板上设置有消防模式应答按钮、消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯；当消防泵发出消防请求信号、消防泵接排条件满足，且没有产生消防模式切换故障时，消防允许指示灯常亮，此时，按下消防模式应答按钮，则向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；若消防模式切换成功，则控制消防模式指示灯保持常亮；当系统出现消防模式切换故障时，消防模式切换故障指示灯常亮，逻辑处理模块停止向消防泵发出允许消防泵接排指令，系统退出消防模式切换流程。本设计不仅提高了人机界面友好程度，而且提高了接排故障判断能力。

Description

一种柴油机驱动推进器控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及船用推进器控制技术领域，尤其涉及一种柴油机驱动推进器控制系统及其控制方法，主要适用于提高人机界面友好程度、提高接排故障判断能力。

背景技术

在海洋工程船舶螺旋桨推进器系统中，由于海洋工程船舶通常还需具备消防作业等用途，导致柴油机在驱动螺旋桨推进器工作的同时，还需驱动消防泵工作，以满足其消防作业需求。因消防泵仅需在进行消防作业时，才需要投入工作，其它工况下，消防泵均处于停止状态。因此针对这种场合，在螺旋桨推进器控制系统中需设置一套单独的消防模式切换流程，以保证消防泵系统顺利、可靠的连接至柴油机驱动推进器系统中。

目前具备消防功能的海洋工程船舶中，推进器控制系统控制面板上设置单独的消防模式应答按钮和消防模式指示灯。当消防系统发出消防请求时，消防模式指示灯闪烁提醒操作者；当消防泵工作条件满足时，按下消防模式应答按钮，向消防泵发出“允许消防”信号，消防泵转入接排过程；当消防泵接排成功时，向推进器遥控系统发出“消防泵接排状态”信号，推进器控制系统控制面板上消防模式指示灯常亮，表明此时推进器控制系统已经转换至消防模式，消防泵可以进行消防作业。但上述切换过程中，常常会出现以下问题：

1、由于消防泵需要工作时，往往需要满足一定连锁条件，推进器控制系统才允许切换至消防模式。但由于该条件由控制系统内部程序判断，而推进器控制面板上并没有设置单独的消防允许指示灯提醒操作人员。当出现连锁条件没有满足时，操作人员按下消防模式应答按钮，而推进器控制系统并不能顺利切换至消防模式；

2、当由于某种原因导致消防泵出现接排故障时，推进器控制系统并不能准确判断消防泵出现接排故障，始终向消防泵发出“允许消防”信号，不能自动终止消防泵切换过程，且不能发出报警提醒操作者。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的人机界面友好程度低、无法判断出现接排故障的缺陷与问题，提供一种人机界面友好程度高、能有效判断出现接排故障的柴油机驱动推进器控制系统及其控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种柴油机驱动推进器控制系统，该推进器控制系统包括控制面板、信号检测模块、指令发送模块、逻辑处理模块；

所述控制面板上设置有消防模式应答按钮、消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯；

所述信号检测模块，用于接收来自消防泵发送的消防请求信号与消防泵接排状态信号、接收来自消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号、接收来自柴油机发送的主机运行状态信号与主机实际负荷状态信号；

所述指令发送模块，用于接收逻辑处理模块发送的允许消防泵接排指令以及消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯控制指令；用于向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；用于控制消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯的熄灭和点亮；

所述逻辑处理模块，用于根据信号检测模块接收到的消防泵接排状态信号判断消防泵处于脱排状态或者接排状态；用于根据信号检测模块接收到的主机运行状态和主机实际负荷状态信号判断是否满足消防泵接排条件；用于根据信号检测模块接收到的消防泵发送的消防请求信号及消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号向指令发送模块发出允许消防泵接排指令信号；用于根据消防泵状态判断推进器控制系统是否出现消防模式切换故障及消防模式切换成功；用于根据消防泵状态决定推进器控制系统是否应退出消防模式；用于向指令发送模块发出消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯控制指令；用于设置消防泵接排状态持续时间t1、消防泵接排状态信号持续时间t2、消防模式切换故障判断时间t3。

一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

所述逻辑处理模块判断消防泵实际状态及消防泵接排条件是否满足，当消防泵发出消防请求信号、消防泵接排条件满足，且没有产生消防模式切换故障时，消防允许指示灯常亮，此时，按下消防模式应答按钮，则逻辑处理模块通过指令发送模块向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；

若推进器控制系统还没有进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯闪烁，提醒操作者消防泵已发出消防请求信号；

若推进器控制系统顺利进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯保持常亮，提醒操作者推进器控制系统已经进入消防模式；

当推进器控制系统出现消防模式切换故障时，消防模式切换故障指示灯常亮，逻辑处理模块停止向消防泵发出允许消防泵接排指令，推进器控制系统退出消防模式切换流程。

若消防泵接排状态持续时间超过t1，则判断消防泵已处于接排状态；若没有检测到消防泵产生的消防泵接排状态信号且持续时间超过t2，则判断消防泵已处于脱排状态。

当柴油机处于主机运行状态，柴油机的实际负荷状态低于设定值时，逻辑处理模块判断消防泵接排条件满足，否则逻辑处理模块判断消防泵接排条件不满足。

当发出允许消防泵接排信号后，t3时间内，若消防泵始终处于脱排状态，则逻辑处理模块判断出现消防模式切换故障；t3时间内，若消防泵进入接排状态，则逻辑处理模块判断消防模式切换成功。

若推进器控制系统没有接收到消防泵发出的消防请求信号及消防接排状态，则控制消防模式指示灯熄灭，提醒操作者推进器控制系统未处于消防模式。

当消防模式切换成功后，若消防泵进入脱排状态，则逻辑处理模块判断退出消防模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明一种柴油机驱动推进器控制系统及其控制方法中通过在控制面板上设置单独的消防允许指示灯，可使得操作人员准确判断当前状态是否允许切换至消防模式，从而提高了系统人机界面友好程度；同时，推进器控制系统内部设置有消防模式切换故障检测程序，并在控制面板上设置独立的消防模式切换故障指示灯，当出现消防模式切换故障时，即时终止消防模式切换流程，并发出报警提醒操作者。因此，本发明不仅提高了人机界面友好程度，而且提高了接排故障判断能力。

附图说明

图1是本发明中一种柴油机驱动推进器控制系统的结构示意图。

图2是本发明中判断消防泵处于接排状态或者脱排状态的流程图。

图3是本发明中判断是否满足消防泵接排条件的流程图。

图4是本发明中消防模式切换流程图。

图5是本发明中指示灯控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图5，一种柴油机驱动推进器控制系统，该推进器控制系统包括控制面板、信号检测模块、指令发送模块、逻辑处理模块；

所述控制面板上设置有消防模式应答按钮、消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯；

所述信号检测模块，用于接收来自消防泵发送的消防请求信号与消防泵接排状态信号、接收来自消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号、接收来自柴油机发送的主机运行状态信号与主机实际负荷状态信号；

所述指令发送模块，用于接收逻辑处理模块发送的允许消防泵接排指令以及消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯控制指令；用于向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；用于控制消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯的熄灭和点亮；

所述逻辑处理模块，用于根据信号检测模块接收到的消防泵接排状态信号判断消防泵处于脱排状态或者接排状态；用于根据信号检测模块接收到的主机运行状态和主机实际负荷状态信号判断是否满足消防泵接排条件；用于根据信号检测模块接收到的消防泵发送的消防请求信号及消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号向指令发送模块发出允许消防泵接排指令信号；用于根据消防泵状态判断推进器控制系统是否出现消防模式切换故障及消防模式切换成功；用于根据消防泵状态决定推进器控制系统是否应退出消防模式；用于向指令发送模块发出消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯控制指令；用于设置消防泵接排状态持续时间t1、消防泵接排状态信号持续时间t2、消防模式切换故障判断时间t3。

一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

所述逻辑处理模块判断消防泵实际状态及消防泵接排条件是否满足，当消防泵发出消防请求信号、消防泵接排条件满足，且没有产生消防模式切换故障时，消防允许指示灯常亮，此时，按下消防模式应答按钮，则逻辑处理模块通过指令发送模块向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；

若推进器控制系统还没有进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯闪烁，提醒操作者消防泵已发出消防请求信号；

若推进器控制系统顺利进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯保持常亮，提醒操作者推进器控制系统已经进入消防模式；

当推进器控制系统出现消防模式切换故障时，消防模式切换故障指示灯常亮，逻辑处理模块停止向消防泵发出允许消防泵接排指令，推进器控制系统退出消防模式切换流程。

若消防泵接排状态持续时间超过t1，则判断消防泵已处于接排状态；若没有检测到消防泵产生的消防泵接排状态信号且持续时间超过t2，则判断消防泵已处于脱排状态。

当柴油机处于主机运行状态，柴油机的实际负荷状态低于设定值时，逻辑处理模块判断消防泵接排条件满足，否则逻辑处理模块判断消防泵接排条件不满足。

当发出允许消防泵接排信号后，t3时间内，若消防泵始终处于脱排状态，则逻辑处理模块判断出现消防模式切换故障；t3时间内，若消防泵进入接排状态，则逻辑处理模块判断消防模式切换成功。

若推进器控制系统没有接收到消防泵发出的消防请求信号及消防接排状态，则控制消防模式指示灯熄灭，提醒操作者推进器控制系统未处于消防模式。

当消防模式切换成功后，若消防泵进入脱排状态，则逻辑处理模块判断退出消防模式。

本发明的原理说明如下：

本设计的目的在于针对现有的推进器遥控系统消防模式切换过程中出现的没有接排允许状态指示灯以及推进器遥控系统无法判断出现接排故障等问题，提供一种具备消防模式的柴油机驱动推进器控制系统。

推进器控制系统根据信号检测模块检测到的“消防泵接排状态” 信号，判断消防泵实际状态；当“消防泵接排状态”持续时间超过设定时间t1（以确定消防泵处于接排稳定状态）时，判断消防泵已处于“接排状态”；当没有检测到消防泵产生的“消防泵接排状态信号”且持续时间超过设定时间t2（以确定消防泵处于脱排稳定状态）时，判断消防泵已处于“脱排状态”。

当柴油机处于 “主机运行状态”，柴油机的实际负荷状态低于设定值（防止消防泵接排后，引起主机负荷升高，导致主机过载）时，逻辑处理模块判断“消防泵接排条件”满足；否则，逻辑处理模块判断“消防泵接排条件”不满足。

若消防泵发出“消防请求”信号、“消防泵接排条件”满足，且没有产生“消防模式切换故障”时，按下控制面板“消防模式”应答按钮，则逻辑处理模块通过指令发送模块向消防泵发出“允许消防泵接排”指令信号。

当发出“允许消防泵接排”信号后，如设置时间（可稍大于消防泵实际接排所需的时间）内，消防泵始终处于“脱排状态”，则逻辑处理模块判断出现“消防模式切换故障”；如设置时间t3（可根据消防泵实际接排所需的时间进行设置）内，消防泵进入“接排状态”，则逻辑处理模块判断“消防模式切换成功”。

当出现“消防模式切换故障”时，推进器遥控系统停止向消防泵发出“允许消防泵接排”指令，推进器遥控系统退出消防模式切换流程；如需要再次尝试切换至消防模式，可由消防泵重新发出“消防请求”信号。

当“消防模式切换成功”后，如消防泵进入脱排状态，则逻辑处理模块判断退出消防模式。

“消防模式”指示灯控制：当系统接收到消防泵发出的“消防请求”信号时，如系统还没有进入“消防模式切换成功”状态，则控制“消防模式”指示灯闪烁，提醒操作者，消防泵已发出“消防请求”信号；如系统顺利进入“消防模式切换成功”状态，则控制“消防模式”指示灯保持常亮，提醒操作者系统已经进入“消防模式”；如系统没有接收到消防泵发出的“消防请求”信号及“消防接排状态”时，则控制“消防模式”指示灯熄灭，提醒操作者系统未处于“消防模式”。

“消防允许”指示灯控制：当系统接收到消防泵发出的“消防请求”信号时，如消防泵接排允许条件满足，则控制消防允许指示灯常亮，提醒操作者可以按下控制面板“消防模式应答”按钮，进入“消防模式”。

“消防模式切换故障”指示灯控制：当系统判断出现“消防模式切换故障”时，消防模式切换故障指示灯常亮，提醒操作者此时消防模式没有切换成功。

实施例：

参见图1至图5，一种柴油机驱动推进器控制系统，包括控制面板、信号检测模块、指令发送模块、逻辑处理模块；

所述控制面板上设置有消防模式应答按钮、消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯；

所述信号检测模块，用于接收来自消防泵发送的消防请求信号与消防泵接排状态信号、接收来自消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号、接收来自柴油机发送的主机运行状态信号与主机实际负荷状态信号；

所述指令发送模块，用于接收逻辑处理模块发送的允许消防泵接排指令以及消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯控制指令；用于向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；用于控制消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯的熄灭和点亮；

所述逻辑处理模块，用于根据信号检测模块接收到的消防泵接排状态信号判断消防泵处于脱排状态或者接排状态；用于根据信号检测模块接收到的主机运行状态和主机实际负荷状态信号判断是否满足消防泵接排条件；用于根据信号检测模块接收到的消防泵发送的消防请求信号及消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号向指令发送模块发出允许消防泵接排指令信号；用于根据消防泵状态判断推进器控制系统是否出现消防模式切换故障及消防模式切换成功；用于根据消防泵状态决定推进器控制系统是否应退出消防模式；用于向指令发送模块发出消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯控制指令；用于设置消防泵接排状态持续时间t1、消防泵接排状态信号持续时间t2、消防模式切换故障判断时间t3。

按上述方案，一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

所述逻辑处理模块判断消防泵实际状态及消防泵接排条件是否满足；若消防泵接排状态持续时间超过t1，则判断消防泵已处于接排状态；若没有检测到消防泵产生的消防泵接排状态信号且持续时间超过t2，则判断消防泵已处于脱排状态；当柴油机处于主机运行状态，柴油机的实际负荷状态低于设定值时，逻辑处理模块判断消防泵接排条件满足，否则逻辑处理模块判断消防泵接排条件不满足；当消防泵发出消防请求信号、消防泵接排条件满足，且没有产生消防模式切换故障时，消防允许指示灯常亮，此时，按下消防模式应答按钮，则逻辑处理模块通过指令发送模块向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；当发出允许消防泵接排信号后，t3时间内，若消防泵始终处于脱排状态，则逻辑处理模块判断出现消防模式切换故障；t3时间内，若消防泵进入接排状态，则逻辑处理模块判断消防模式切换成功；

若推进器控制系统还没有进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯闪烁，提醒操作者消防泵已发出消防请求信号；

若推进器控制系统顺利进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯保持常亮，提醒操作者推进器控制系统已经进入消防模式；

若推进器控制系统没有接收到消防泵发出的消防请求信号及消防接排状态，则控制消防模式指示灯熄灭，提醒操作者推进器控制系统未处于消防模式；

当推进器控制系统出现消防模式切换故障时，消防模式切换故障指示灯常亮，逻辑处理模块停止向消防泵发出允许消防泵接排指令，推进器控制系统退出消防模式切换流程；

当消防模式切换成功后，若消防泵进入脱排状态，则逻辑处理模块判断退出消防模式。

Claims (7)

1.一种柴油机驱动推进器控制系统，其特征在于，该推进器控制系统包括控制面板、信号检测模块、指令发送模块、逻辑处理模块；

所述控制面板上设置有消防模式应答按钮、消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯；

所述信号检测模块，用于接收来自消防泵发送的消防请求信号与消防泵接排状态信号、接收来自消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号、接收来自柴油机发送的主机运行状态信号与主机实际负荷状态信号；

所述指令发送模块，用于接收逻辑处理模块发送的允许消防泵接排指令以及消防模式指示灯、消防允许指示灯、消防模式切换故障指示灯控制指令；用于向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；用于控制消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯的熄灭和点亮；

所述逻辑处理模块，用于根据信号检测模块接收到的消防泵接排状态信号判断消防泵处于脱排状态或者接排状态；用于根据信号检测模块接收到的主机运行状态和主机实际负荷状态信号判断是否满足消防泵接排条件；用于根据信号检测模块接收到的消防泵发送的消防请求信号及消防模式应答按钮发出的消防模式应答指令信号向指令发送模块发出允许消防泵接排指令信号；用于根据消防泵状态判断推进器控制系统是否出现消防模式切换故障及消防模式切换成功；用于根据消防泵状态决定推进器控制系统是否应退出消防模式；用于向指令发送模块发出消防模式指示灯、消防允许指示灯及消防模式切换故障指示灯控制指令；用于设置消防泵接排状态持续时间t1、消防泵接排状态信号持续时间t2、消防模式切换故障判断时间t3。

2.一种权利要求1所述的柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

所述逻辑处理模块判断消防泵实际状态及消防泵接排条件是否满足，当消防泵发出消防请求信号、消防泵接排条件满足，且没有产生消防模式切换故障时，消防允许指示灯常亮，此时，按下消防模式应答按钮，则逻辑处理模块通过指令发送模块向消防泵发出允许消防泵接排指令信号；

若推进器控制系统还没有进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯闪烁，提醒操作者消防泵已发出消防请求信号；

若推进器控制系统顺利进入消防模式切换成功状态，则控制消防模式指示灯保持常亮，提醒操作者推进器控制系统已经进入消防模式；

当推进器控制系统出现消防模式切换故障时，消防模式切换故障指示灯常亮，逻辑处理模块停止向消防泵发出允许消防泵接排指令，推进器控制系统退出消防模式切换流程。

3.根据权利要求2所述的一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，其特征在于：若消防泵接排状态持续时间超过t1，则判断消防泵已处于接排状态；若没有检测到消防泵产生的消防泵接排状态信号且持续时间超过t2，则判断消防泵已处于脱排状态。

4.根据权利要求2所述的一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，其特征在于：当柴油机处于主机运行状态，柴油机的实际负荷状态低于设定值时，逻辑处理模块判断消防泵接排条件满足，否则逻辑处理模块判断消防泵接排条件不满足。

5.根据权利要求2所述的一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，其特征在于：当发出允许消防泵接排信号后，t3时间内，若消防泵始终处于脱排状态，则逻辑处理模块判断出现消防模式切换故障；t3时间内，若消防泵进入接排状态，则逻辑处理模块判断消防模式切换成功。

6.根据权利要求2所述的一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，其特征在于：若推进器控制系统没有接收到消防泵发出的消防请求信号及消防接排状态，则控制消防模式指示灯熄灭，提醒操作者推进器控制系统未处于消防模式。

7.根据权利要求2所述的一种柴油机驱动推进器控制系统的控制方法，其特征在于：当消防模式切换成功后，若消防泵进入脱排状态，则逻辑处理模块判断退出消防模式。

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