CN109367708A - 一种应用于千吨级以上纯电动散货船的plc控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，包括相互通讯连接的上位机、特种设备报警控制单元、舵机监测报警系统、辅助监测报警系统，通过PLC对船上的运行设备进行逻辑运算、顺序控制，可以大量地减少电气二次设备和控制接线，并且通过上位机与监控人员进行交互，既可以使得控制系统简洁有效，又可以使得监控人员更方便、快捷地对船上的运行设备进行监控。

Description

一种应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统

技术领域

本发明涉及PLC控制系统，具体涉及一种应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统。

背景技术

千吨级以上纯电动散货船上需要具备一套完整且复杂的运行设备，包括舵机、推进器、供电设备、安全保障设备等等。船上货物的装卸还需要有舱盖、斗门、输送机、卸货臂、动力设备等多种物料装卸设备的密切配合才可以完成。装货时货物需要从开启的舱盖装入，卸货时货物从开启的斗门出来并下落到输送机的输送带上，通过输送带将货物运送到卸货臂处，卸货臂再将货物运送到岸上，其中舱盖和斗门的开启、输送机和卸货臂的运行还需要动力设备为其提供运行动力。

现有的运行设备监控技术，一般采用电气二次设备对运行设备进行监控，电气二次设备包括控制开关、继电器、仪表等等，将这些电气二次设备连接形成电气控制电路，通过电气控制电路对运行设备进行逻辑控制。对千吨级以上纯电动散货船上规模庞大、运行复杂的整套运行设备进行有效的监控，需要大量的电气二次设备和控制电路走线，而且控制逻辑复杂，给控制系统的设计人员带来很大的麻烦，也给使用控制系统的监控人员带来诸多不便。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，可以减少电气二次设备和控制接线，通过PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）对船上的运行设备进行逻辑运算、顺序控制，并通过上位机与监控人员进行交互，既可以使得控制系统简洁有效，又可以使得监控人员更方便、快捷地对船上的运行设备进行监控。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，包括上位机、特种设备报警控制单元，所述特种设备报警控制单元包括舱盖控制单元；

所述舱盖控制单元包括舱盖限位开关、舱盖PLC控制箱；

所述舱盖限位开关，用于检测舱盖开合程度并将舱盖开合程度发送到舱盖PLC控制箱；

所述舱盖PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制舱盖开合，接收舱盖限位开关发送的舱盖开合程度，将舱盖开合程度发送到上位机并显示出来。

上位机是指可以直接发出操控命令并显示各种运行状态的计算机。

舱盖限位开关可以安装在舱盖的边缘处，检测舱盖是否开到位、关到位。舱盖的开合程度可以显示在上位机中，监控人员可以实时监控到舱盖的开合程度。

舱盖PLC控制箱是可以控制舱盖开合的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机所显示的舱盖开合程度以及装卸货的实际需要，向上位机输入控制命令，上位机将监控人员输入的控制命令传输给舱盖PLC控制箱，舱盖PLC控制箱会根据上位机提供的控制命令控制舱盖的开合。监控人员也可以根据装卸货的实际需要直接在舱盖PLC控制箱进行控制，舱盖PLC控制箱根据监控人员的控制命令控制舱盖的开合。

进一步地，所述特种设备报警控制系统还包括斗门控制单元；

所述斗门控制单元包括斗门限位开关、斗门PLC控制箱；

所述斗门限位开关，用于检测斗门开合程度并将斗门开合程度发送到斗门PLC控制箱；

所述斗门PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制斗门开合，接收斗门限位开关发送的斗门开合程度，将斗门开合程度发送到上位机并显示出来。

斗门限位开关可以安装在斗门的开口两端，检测斗门是否开到位、关到位。斗门的开合程度可以显示在上位机中，监控人员可以实时监控到斗门的开合程度。

斗门PLC控制箱是可以控制斗门开合的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机所显示的斗门开合程度以及装卸货的实际需要，向上位机输入控制命令，上位机将监控人员输入的控制命令传输给斗门PLC控制箱，斗门PLC控制箱会根据上位机提供的控制命令控制斗门的开合。监控人员也可以根据装卸货的实际需要直接在斗门PLC控制箱进行控制，斗门PLC控制箱根据监控人员的控制命令控制斗门的开合。

进一步地，所述特种设备报警控制系统还包括输送机控制单元；

所述输送机控制单元包括输送机PLC控制箱；

所述输送机PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制输送机的变频电机工作状态，将输送机的变频电机工作状态发送到上位机并显示出来。

输送机PLC控制箱是可以控制输送机的变频电机开启、关闭、输出功率等工作状态的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机所显示的变频电机和/或舱门开合状态和/或斗门开合状态以及装卸货的实际需要等，向上位机输入控制命令，上位机将监控人员输入的控制命令传输给输送机PLC控制箱，输送机PLC控制箱会根据上位机提供的控制命令控制输送机的变频电机工作状态。监控人员也可以直接在输送机PLC控制箱进行控制，输送机PLC控制箱根据监控人员的控制命令控制输送机的变频电机工作状态。

进一步地，所述输送机控制单元还包括与输送机PLC控制箱电连接的输送带跑偏传感器和/或输送带撕裂传感器和/或冷却水高温报警器；

所述输送带跑偏传感器，用于检测输送机的输送带是否发生跑偏，当检测到输送带发生跑偏时，发送急停信号到输送机PLC控制箱；

所述输送带撕裂传感器，用于检测输送机的输送带是否发生撕裂，当检测到输送带发生撕裂时，发送急停信号到输送机PLC控制箱；

所述冷却水高温检测器，用于检测输送机的冷却水温度是否超出设定范围，当检测到冷却水温度超出设定范围时，发送急停信号到输送机PLC控制箱；

所述输送机PLC控制箱还用于接收输送带跑偏传感器和/或输送带撕裂传感器和/或冷却水高温报警器发送的急停信号，并根据急停信号控制变频电机停止工作。

输送带跑偏传感器可以安装在输送带的两端，检测输送带是否发生跑偏。当检测到输送带发生跑偏时，发送急停信号到输送机PLC控制箱，输送机PLC控制箱会控制变频电机停止工作。

输送带撕裂传感器可以设置在输送带的下方，检测输送带是否发生撕裂。当检测到输送带发生撕裂时，发送急停信号到输送机PLC控制箱，输送机PLC控制箱会控制变频电机停止工作。

冷却水高温检测器可以安装在输送机的减速机上，检测冷却水的温度是否超出设定范围。当检测到冷却水温度超出设定范围时，发送急停信号到输送机PLC控制箱，输送机PLC控制箱会控制变频电机停止工作。

进一步地，所述特种设备报警控制系统还包括动力张紧单元；

所述动力张紧单元包括液压张紧装置；

所述液压张紧装置，用于根据上位机提供的控制命令或操作人员提供的控制命令控制输送机上的输送带张紧程度，将输送带张紧程度发送到上位机并显示出来。

液压张紧装置可以调整连接输送带的张紧轮位置，从而控制输送带张紧程度。液压张紧装置将输送带张紧程度反馈给上位机，输送带张紧程度会在上位机中显示，使得监控人员可以实时监控输送带张紧程度，使得监控人员可以实时监控输送带张紧程度，根据输送带张紧程度判断输送机是否发生异常。

监控人员可以根据上位机所显示的输送带张紧程度，向上位机输入控制命令，上位机将监控人员输入的控制命令传输给液压张紧装置，液压张紧装置会根据上位机提供的控制命令控制输送带张紧程度。监控人员也可以直接在液压张紧装置上进行控制，液压张紧装置根据监控人员的控制命令控制输送带张紧程度。

进一步地，所述动力张紧单元还包括测速传感器；

所述测速传感器，用于检测输送机的输送带速度，将输送带速度发送到上位机并显示出来。

测速传感器可以安装在皮带轮上，检测皮带轮的转速从而得到输送带速度。测速传感器将检测出来的输送带速度反馈给上位机，输送带速度会在上位机中显示，使得监控人员可以实时监控输送带速度，根据输送带速度判断输送机是否发生异常。

进一步地，所述特种设备报警控制系统还包括液压泵站单元；

所述液压泵站控制单元包括液压泵站PLC控制箱；

所述液压泵站PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制液压泵站的电机工作状态，将液压泵站的电机工作状态发送到上位机并显示出来。

液压泵站是可以为船上各种需要动力的运行设备提供液压动力的动力设备，如斗门、液压张紧装置等等均需要动力运行。液压泵站的电机工作状态可以显示在上位机中，监控人员可以实时监控到液压泵站的电机工作状态。

液压泵站PLC控制箱是可以控制液压泵站的电机开启、关闭、输出功率等工作状态的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机所显示的液压泵站电机工作状态和/或斗门开合状态和/或输送带张紧程度等，向上位机输入控制命令，上位机将监控人员输入的控制命令传输给液压泵站PLC控制箱，液压泵站PLC控制箱会根据上位机提供的控制命令控制液压泵站的电机工作状态。监控人员也可以直接在液压泵站PLC控制箱进行控制，液压泵站PLC控制箱根据监控人员的控制命令控制液压泵站的电机工作状态。

进一步地，所述特种设备报警系统还包括卸货臂控制单元；

所述卸货臂控制单元包括卸货臂位置传感器、卸煤臂PLC控制箱；

所述卸货臂位置传感器，与卸煤臂PLC控制箱电连接，用于检测卸货臂变幅角度并将卸货臂变幅角度发送到卸货臂PLC控制箱；

所述卸货臂PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制卸煤臂变幅角度，将卸煤臂变幅角度发送到上位机并显示出来。

卸货臂位置传感器可以安装在卸煤臂与船体的铰接处，检测卸货臂的变幅角度。

卸货臂PLC控制箱可以控制卸货臂摆动变幅的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机所显示的卸货臂变幅角度以及装卸货的实际需要，向上位机输入控制命令，上位机将监控人员输入的控制命令传输给卸货臂PLC控制箱，卸货臂PLC控制箱会根据上位机提供的控制命令控制卸货臂的变幅角度。监控人员也可以直接在卸货臂PLC控制箱进行控制，卸货臂PLC控制箱根据监控人员的控制命令控制卸货臂的变幅角度。

进一步地，所述PLC控制系统还包括舵机监测报警系统；

所述舵机监测报警系统包括舵角传感器、舵机PLC控制箱；

所述舵角传感器，用于检测舵机的舵角并将舵角发送到舵机PLC控制箱；

所述舵机PLC控制箱，用于控制舵机的舵角，并接收舵角传感器发送的舵角，将舵角发送到上位机并显示出来。

舵角传感器可以安装在推进器的左右两侧，检测舵角的值。

舵机PLC控制箱是可以控制舵角的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机显示的舵角值以及航行方向的实际需要，向上位机输入控制命令，上位机将监控人员输入的控制命令传输给舵机PLC控制箱，舵机PLC控制箱会根据上位机提供的控制命令控制舵角改变。监控人员也可以根据航行方向的实际需要直接在舵机PLC控制箱进行控制，舵机PLC控制箱根据监控人员的控制命令控制舵角改变。

进一步地，所述PLC控制系统还包括辅助监测报警系统；

所述辅助监测报警系统包括用于探测到火灾发生时发送火灾报警信号到上位机的火灾探测报警单元、用于探测到七氟丙烷释放时发送七氟丙烷释放报警信号到上位机的七氟丙烷释放报警单元、用于检测到淡水或生活污水液位达到临界时发送液位报警信号到上位机的淡水及生活污水液位报警单元、用于检测到电池舱通风设备故障时发送通风故障报警信号到上位机的电池舱通风故障报警单元的其中一个或多个。

通过火灾探测报警单元可以使得监控人员可以通过上位机监控船上是否发生火灾，根据上位机显示的火灾报警信号可以及时作出火灾应急措施。

通过七氟丙烷释放报警单元可以使得监控人员可以通过上位机监控船上的七氟丙烷是否释放了，根据上位机显示的七氟丙烷释放报警信号可以及时作出判断是否七氟丙烷发生泄露或误释放。

通过淡水及生活污水液位报警单元可以使得监控人员通过上位机监控船上的淡水或生活污水的液位是否达到临界值，根据上位机显示的液位报警信号及时进行淡水的补给和生活污水的排放。

通过电池舱通风故障报警单元可以使得监控人员通过上位机监控安装了电池的船舱中通风设备是否故障，根据上位机显示的通风故障报警信号可以及时作出通风故障应急措施。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）通过PLC对船上的物料装卸设备、舵机以及其它辅助报警设备进行逻辑运算、顺序控制，其中物料装卸设备包括舱盖、斗门、输送机、液压泵站、卸货臂等等，可以减少大量的电气二次设备和控制电路走线，简化控制系统；

（2）监控人员可以通过上位机对船上的物料装卸设备、舵机以及其它辅助报警设备进行实时监控，使得监控人员的监控工作更加方便简捷，不容易发生因监控步骤繁琐、监控逻辑漏洞而导致的监控不到位。

附图说明

图1是本发明实施例的PLC控制系统组成原理图。

说明：图1中虚线表示采用冗余总线1#进行通讯连接、实线表示采用冗余总线2#进行通讯连接。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例

如图1所示，一种应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，包括上位机100、特种设备报警控制单元，所述特种设备报警控制单元包括舱盖控制单元210；

所述舱盖控制单元210包括舱盖限位开关212、舱盖PLC控制箱211；

所述舱盖限位开关212，用于检测舱盖开合程度并将舱盖开合程度发送到舱盖PLC控制箱211；

所述舱盖PLC控制箱211，用于根据上位机100提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制舱盖开合，接收舱盖限位开关212发送的舱盖开合程度，将舱盖开合程度发送到上位机100并显示出来。

上位机100是指可以直接发出操控命令并显示各种运行状态的计算机。

舱盖限位开关212可以安装在舱盖的边缘处，检测舱盖是否开到位、关到位。舱盖的开合程度可以显示在上位机100中，监控人员可以实时监控到舱盖的开合程度。

舱盖PLC控制箱211是可以控制舱盖开合的可编程控制箱。

在具体实施过程中，舱盖两侧设有滚轮，沿着舱口围面板设有轨道，钢索卷车可以通过钢丝绳牵引舱盖，使得舱盖所设的滚轮在舱口围面板所设的轨道上移动，从而完成舱盖的开启和关闭。舱盖PLC控制箱211可以具体通过控制钢索卷车牵引舱盖，完成对舱盖开合的控制。

监控人员可以根据上位机100所显示的舱盖开合程度以及装卸货的实际需要，向上位机100输入控制命令，上位机100将监控人员输入的控制命令传输给舱盖PLC控制箱211，舱盖PLC控制箱211会根据上位机100提供的控制命令控制舱盖的开合。监控人员也可以根据装卸货的实际需要直接在舱盖PLC控制箱211进行控制，舱盖PLC控制箱211根据监控人员的控制命令控制舱盖的开合。

优选地，所述舱盖控制单元210还包括机械锁扣装置、锁定监测传感器；

所述机械锁扣装置，用于在舱盖关闭到位时对舱盖进行锁定；

所述锁定监测传感器，用于检测机械锁扣装置是否对舱盖进行锁定，将检测结果发送到上位机100并显示出来。

机械锁扣装置可以安装在舱盖的两侧。当装卸货结束后，需要关闭舱盖并通过机械锁扣装置锁定舱盖，以免舱盖以外开启而造成危险。舱盖是否被机械锁扣装置锁定可以显示在上位机100中，监控人员可以在装卸货结束后确认舱盖的锁定状态。

优选地，当上位机100显示舱盖已关闭，但舱盖未被机械锁扣装置锁定，上位机100会发出警报，提示监控人员需要锁定舱盖。

在本实施例中，所述特种设备报警控制系统200还包括斗门控制单元220；

所述斗门控制单元220包括斗门限位开关222、斗门PLC控制箱221；

所述斗门限位开关222，用于检测斗门开合程度并将斗门开合程度发送到斗门PLC控制箱221；

所述斗门PLC控制箱221，用于根据上位机100提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制斗门开合，接收斗门限位开关222发送的斗门开合程度，将斗门开合程度发送到上位机100并显示出来。

斗门限位开关222可以安装在斗门的开口两端，检测斗门是否开到位、关到位。斗门的开合程度可以显示在上位机100中，监控人员可以实时监控到斗门的开合程度。

斗门PLC控制箱221是可以控制斗门开合的可编程控制箱。

在具体实施过程中，通过控制液压回路上的电磁阀改变液压回路上的液压，使得斗门承受拉力或推力，从而完成斗门的开启和关闭。斗门PLC控制箱221可以具体通过控制液压回路上的电磁阀控制斗门承受拉力或推力，完成对斗门开合的控制。

监控人员可以根据上位机100所显示的斗门开合程度以及装卸货的实际需要，向上位机100输入控制命令，上位机100将监控人员输入的控制命令传输给斗门PLC控制箱221，斗门PLC控制箱221会根据上位机100提供的控制命令控制斗门的开合。监控人员也可以根据装卸货的实际需要直接在斗门PLC控制箱221进行控制，斗门PLC控制箱221根据监控人员的控制命令控制斗门的开合。

优选地，所述斗门控制单元220还包括液压传感器、空舱监测传感器等。

所述液压传感器，用于检测液压回路的液压，将液压回路的液压发送到上位机100并显示出来。液压回路的液压可以显示在上位机100中，监控人员可以实时监控到液压回路的液压，及时发现液压出现的异常。

所述空舱监测传感器，用于检测货舱是否为空舱，将货舱是否为空舱的检测结果发送到上位机100并显示出来。货舱是否为空舱状态可以显示在上位机100中，监控人员可以根据货舱是否为空舱状态决定是否对货舱进行装卸货。

在本实施例中，所述特种设备报警控制系统200还包括输送机控制单元230；

所述输送机控制单元230包括输送机PLC控制箱231；

所述输送机PLC控制箱231，用于根据上位机100提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制输送机的变频电机工作状态，将输送机的变频电机工作状态发送到上位机100并显示出来。

输送机PLC控制箱231是可以控制输送机的变频电机开启、关闭、输出功率等工作状态的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机100所显示的变频电机和/或舱门开合状态和/或斗门开合状态以及装卸货的实际需要等，向上位机100输入控制命令，上位机100将监控人员输入的控制命令传输给输送机PLC控制箱231，输送机PLC控制箱231会根据上位机100提供的控制命令控制输送机的变频电机工作状态。监控人员也可以直接在输送机PLC控制箱231进行控制，输送机PLC控制箱231根据监控人员的控制命令控制输送机的变频电机工作状态。

在本实施例中，所述输送机控制单元230还包括与输送机PLC控制箱231电连接的输送带跑偏传感器232和/或输送带撕裂传感器233和/或冷却水高温报警器234；

所述输送带跑偏传感器232，用于检测输送机的输送带是否发生跑偏，当检测到输送带发生跑偏时，发送急停信号到输送机PLC控制箱231；

所述输送带撕裂传感器233，用于检测输送机的输送带是否发生撕裂，当检测到输送带发生撕裂时，发送急停信号到输送机PLC控制箱231；

所述冷却水高温检测器，用于检测输送机的冷却水温度是否超出设定范围，当检测到冷却水温度超出设定范围时，发送急停信号到输送机PLC控制箱231；

所述输送机PLC控制箱231还用于接收输送带跑偏传感器232和/或输送带撕裂传感器233和/或冷却水高温报警器234发送的急停信号，并根据急停信号控制变频电机停止工作。

输送带跑偏传感器232可以安装在输送带的两端，检测输送带是否发生跑偏。当检测到输送带发生跑偏时，发送急停信号到输送机PLC控制箱231，输送机PLC控制箱231会控制变频电机停止工作。

输送带撕裂传感器233可以设置在输送带的下方，检测输送带是否发生撕裂。当检测到输送带发生撕裂时，发送急停信号到输送机PLC控制箱231，输送机PLC控制箱231会控制变频电机停止工作。

冷却水高温检测器可以安装在输送机的减速机上，检测冷却水的温度是否超出设定范围。当检测到冷却水温度超出设定范围时，发送急停信号到输送机PLC控制箱231，输送机PLC控制箱231会控制变频电机停止工作。

优选地，所述斗门PLC控制箱221，还用于从输送机PLC控制箱231中获取变频电机的工作状态，当输送机PLC控制箱231控制变频电机停止工作时，控制斗门关闭。

当输送机PLC控制箱231控制变频电机停止工作时，输送带会停止对货物的输送，因此需要关闭斗门，使得货物不会继续下落到输送带上产生过多的堆积。

在本实施例中，所述特种设备报警控制系统200还包括动力张紧单元240；

所述动力张紧单元240包括液压张紧装置241；

所述液压张紧装置241，用于根据上位机100提供的控制命令或操作人员提供的控制命令控制输送机上的输送带张紧程度，将输送带张紧程度发送到上位机100并显示出来。

液压张紧装置241可以具体通过液压油缸的行程调整连接输送带的张紧轮位置，从而控制输送带张紧程度。液压张紧装置241将输送带张紧程度反馈给上位机100，输送带张紧程度会在上位机100中显示，使得监控人员可以实时监控输送带张紧程度，使得监控人员可以实时监控输送带张紧程度，根据输送带张紧程度判断输送机是否发生异常。

监控人员可以根据上位机100所显示的输送带张紧程度，向上位机100输入控制命令，上位机100将监控人员输入的控制命令传输给液压张紧装置241，液压张紧装置241会根据上位机100提供的控制命令控制输送带张紧程度。监控人员也可以直接在液压张紧装置241上进行控制，液压张紧装置241根据监控人员的控制命令控制输送带张紧程度。

在本实施例中，所述动力张紧单元240还包括测速传感器242；

所述测速传感器242，用于检测输送机的输送带速度，将输送带速度发送到上位机100并显示出来。

测速传感器242可以安装在皮带轮上，检测皮带轮的转速从而得到输送带速度。测速传感器242将检测出来的输送带速度反馈给上位机100，输送带速度会在上位机100中显示，使得监控人员可以实时监控输送带速度，根据输送带速度判断输送机是否发生异常。

优选地，测速传感器242还用于根据所检测的输送带速度判断是否发生输送带打滑，当判断是发生输送带打滑，则发送输送带打滑报警信号到上位机100。

监控人员可以通过上位机100监控输送带是否发生打滑，根据上位机100显示的输送带打滑报警信号，监控人员可以及时对输送机进行检修。

测速传感器242根据所检测的输送带速度判断是否发生输送带打滑的具体过程可以是：比较输送带速度和输送机的变频电机转动速度，当输送带速度小于变频电机转动速度则是发生输送带打滑，否则是没有发生输送带打滑。

在本实施例中，所述特种设备报警控制系统200还包括液压泵站单元；

所述液压泵站控制单元250包括液压泵站PLC控制箱251；

所述液压泵站PLC控制箱251，用于根据上位机100提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制液压泵站的电机工作状态，将液压泵站的电机工作状态发送到上位机100并显示出来。

液压泵站是可以为船上各种需要动力的运行设备提供液压动力的动力设备，如斗门、液压张紧装置241等等均需要动力运行。液压泵站的电机工作状态可以显示在上位机100中，监控人员可以实时监控到液压泵站的电机工作状态。

液压泵站PLC控制箱251是可以控制液压泵站的电机开启、关闭、输出功率等工作状态的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机100所显示的液压泵站电机工作状态和/或斗门开合状态和/或输送带张紧程度等，向上位机100输入控制命令，上位机100将监控人员输入的控制命令传输给液压泵站PLC控制箱251，液压泵站PLC控制箱251会根据上位机100提供的控制命令控制液压泵站的电机工作状态。监控人员也可以直接在液压泵站PLC控制箱251进行控制，液压泵站PLC控制箱251根据监控人员的控制命令控制液压泵站的电机工作状态。

优选地，所述液压泵站单元还包括用于检测液压泵站中液压油温度的油温传感器、用于检测液压泵站中液压大小的油压传感器、用于检测液压泵站中滤器油压差值的滤器压差传感器、用于检测液压泵站中油柜内液位高度的油柜液位传感器等，油温传感器、油压传感器、滤器压差传感器、油柜液位传感器会将各自的检测结果发送到液压泵站PLC控制箱251，液压泵站PLC控制箱251也会将该检测结果发送到上位机100并显示出来。

通过油温传感器、油压传感器、滤器压差传感器、油柜液位传感器等，可以使得监控人员更加全面地对液压泵站进行监控。

在本实施例中，所述特种设备报警系统还包括卸货臂控制单元260；

所述卸货臂控制单元260包括卸货臂位置传感器262、卸煤臂PLC控制箱；

所述卸货臂位置传感器262，与卸煤臂PLC控制箱电连接，用于检测卸货臂变幅角度并将卸货臂变幅角度发送到卸货臂PLC控制箱261；

所述卸货臂PLC控制箱261，用于根据上位机100提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制卸煤臂变幅角度，将卸煤臂变幅角度发送到上位机100并显示出来。

卸货臂位置传感器262可以安装在卸煤臂与船体的铰接处，检测卸货臂的变幅角度。

卸货臂PLC控制箱261可以控制卸货臂摆动变幅的可编程控制箱。

具体实施过程中，通过电动钢丝绳绞车控制卸货臂的变幅。卸货臂PLC控制箱261可以具体通过控制电动钢丝绳绞车控制卸货臂摆动变幅。

监控人员可以根据上位机100所显示的卸货臂变幅角度以及装卸货的实际需要，向上位机100输入控制命令，上位机100将监控人员输入的控制命令传输给卸货臂PLC控制箱261，卸货臂PLC控制箱261会根据上位机100提供的控制命令控制卸货臂的变幅角度。监控人员也可以直接在卸货臂PLC控制箱261进行控制，卸货臂PLC控制箱261根据监控人员的控制命令控制卸货臂的变幅角度。

优选地，所述输送机PLC控制箱231还用于从卸煤臂位置传感器中获取卸货臂变幅角度，当卸货臂变幅角度处于非正常工作角度时控制输送机的变频电机停止工作。

当卸货臂变幅角度处于非正常工作角度时，为了避免货物通过输送带运送到卸货臂处时卸货臂来不及将输送带上的货物运送，而导致输送带上货物的堆积，需要停止输送带。

在本实施例中，所述PLC控制系统还包括舵机监测报警系统300；

所述舵机监测报警系统300包括舵角传感器311、舵机PLC控制箱312；

所述舵角传感器311，用于检测舵机的舵角并将舵角发送到舵机PLC控制箱312；

所述舵机PLC控制箱312，用于控制舵机的舵角，并接收舵角传感器311发送的舵角，将舵角发送到上位机100并显示出来。

舵角传感器311可以安装在推进器的左右两侧，检测舵角的值。

舵机PLC控制箱312是可以控制舵角的可编程控制箱。监控人员可以根据上位机100显示的舵角值以及航行方向的实际需要，向上位机100输入控制命令，上位机100将监控人员输入的控制命令传输给舵机PLC控制箱312，舵机PLC控制箱312会根据上位机100提供的控制命令控制舵角改变。监控人员也可以根据航行方向的实际需要直接在舵机PLC控制箱312进行控制，舵机PLC控制箱312根据监控人员的控制命令控制舵角改变。

在本实施例的具体实施过程中，上位机100可以为多个并分设在艉部电控台、艏部电控台、驾控台等，也可以为单个并设置在艉部电控台或艏部电控台或驾控台等。

优选地，舱盖PLC控制箱211、斗门PLC控制箱221、输送机PLC控制箱231、液压泵站PLC控制箱251、卸货臂PLC控制箱261分别至少为两个。其中一个分别对应设在舱盖、斗门、输送机、液压泵站、卸货臂的设备现场旁，分别对舱盖、斗门、输送机、液压泵站、卸货臂进行本地控制；还有一个分别设在上位机100旁边，分别对舱盖、斗门、输送机、液压泵站、卸货臂进行远程控制。

在本实施例中，所述PLC控制系统还包括辅助监测报警系统400；

所述辅助监测报警系统400包括用于探测到火灾发生时发送火灾报警信号到上位机100的火灾探测报警单元410、用于探测到七氟丙烷释放时发送七氟丙烷释放报警信号到上位机100的七氟丙烷释放报警单元420、用于检测到淡水或生活污水液位达到临界时发送液位报警信号到上位机100的淡水及生活污水液位报警单元430、用于检测到电池舱通风设备故障时发送通风故障报警信号到上位机100的电池舱通风故障报警单元440的其中一个或多个。

通过火灾探测报警单元410可以使得监控人员可以通过上位机100监控船上是否发生火灾，根据上位机100显示的火灾报警信号可以及时作出火灾应急措施。

通过七氟丙烷释放报警单元420可以使得监控人员可以通过上位机100监控船上的七氟丙烷是否释放了，根据上位机100显示的七氟丙烷释放报警信号可以及时作出判断是否七氟丙烷发生泄露或误释放。

通过淡水及生活污水液位报警单元430可以使得监控人员通过上位机100监控船上的淡水或生活污水的液位是否达到临界值，根据上位机100显示的液位报警信号及时进行淡水的补给和生活污水的排放。

通过电池舱通风故障报警单元440可以使得监控人员通过上位机100监控安装了电池的船舱中通风设备是否故障，根据上位机100显示的通风故障报警信号可以及时作出通风故障应急措施。

优选地，所述PLC控制系统内的通讯连接是通过双冗余总线形式进行通讯连接的，可以提高PLC控制系统内的通讯兼容性。在具体实施过程中，冗余总线1#可以是采用以太网通讯，冗余总线2#可以是采用RS485通讯。

在本实施例中，所述PLC控制系统还包括供电系统；所述供电系统包括直流配电柜、交流供电柜、交流配电柜；

所述直流配电柜内设有低压锂电池充电机DC600V/DC4，

所述交流供电柜用于将直流DC600V变换得到交流AC380V；

所述交流配电柜用于为全船AC380V和AC220V的负载配电。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，包括上位机，其特征在于，还包括特种设备报警控制单元，所述特种设备报警控制单元包括舱盖控制单元；

所述舱盖控制单元包括舱盖限位开关、舱盖PLC控制箱；

所述舱盖限位开关，用于检测舱盖开合程度并将舱盖开合程度发送到舱盖PLC控制箱；

所述舱盖PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制舱盖开合，接收舱盖限位开关发送的舱盖开合程度，将舱盖开合程度发送到上位机并显示出来。

2.根据权利要求1所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，所述特种设备报警控制系统还包括斗门控制单元；

所述斗门控制单元包括斗门限位开关、斗门PLC控制箱；

所述斗门限位开关，用于检测斗门开合程度并将斗门开合程度发送到斗门PLC控制箱；

所述斗门PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制斗门开合，接收斗门限位开关发送的斗门开合程度，将斗门开合程度发送到上位机并显示出来。

3.根据权利要求1所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，所述特种设备报警控制系统还包括输送机控制单元；

所述输送机控制单元包括输送机PLC控制箱；

所述输送机PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制输送机的变频电机工作状态，将输送机的变频电机工作状态发送到上位机并显示出来。

4.根据权利要求3所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，所述输送机控制单元还包括与输送机PLC控制箱电连接的输送带跑偏传感器和/或输送带撕裂传感器和/或冷却水高温报警器；

所述输送带跑偏传感器，用于检测输送机的输送带是否发生跑偏，当检测到输送带发生跑偏时，发送急停信号到输送机PLC控制箱；

所述输送带撕裂传感器，用于检测输送机的输送带是否发生撕裂，当检测到输送带发生撕裂时，发送急停信号到输送机PLC控制箱；

所述冷却水高温检测器，用于检测输送机的冷却水温度是否超出设定范围，当检测到冷却水温度超出设定范围时，发送急停信号到输送机PLC控制箱；

所述输送机PLC控制箱还用于接收输送带跑偏传感器和/或输送带撕裂传感器和/或冷却水高温报警器发送的急停信号，并根据急停信号控制变频电机停止工作。

5.根据权利要求1所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，所述特种设备报警控制系统还包括动力张紧单元；

所述动力张紧单元包括液压张紧装置；

所述液压张紧装置，用于根据上位机提供的控制命令或操作人员提供的控制命令控制输送机上的输送带张紧程度，将输送带张紧程度发送到上位机并显示出来。

6.根据权利要求5所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，所述动力张紧单元还包括测速传感器；

所述测速传感器，用于检测输送机的输送带速度，将输送带速度发送到上位机并显示出来。

7.根据权利要求1所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，所述特种设备报警控制系统还包括液压泵站单元；

所述液压泵站控制单元包括液压泵站PLC控制箱；

所述液压泵站PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制液压泵站的电机工作状态，将液压泵站的电机工作状态发送到上位机并显示出来。

8.根据权利要求1所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，所述特种设备报警系统还包括卸货臂控制单元；

所述卸货臂控制单元包括卸货臂位置传感器、卸煤臂PLC控制箱；

所述卸货臂位置传感器，与卸煤臂PLC控制箱电连接，用于检测卸货臂变幅角度并将卸货臂变幅角度发送到卸货臂PLC控制箱；

所述卸货臂PLC控制箱，用于根据上位机提供的控制命令或监控人员提供的控制命令控制卸煤臂变幅角度，将卸煤臂变幅角度发送到上位机并显示出来。

9.根据权利要求1-8任一项所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，还包括舵机监测报警系统；

所述舵机监测报警系统包括舵角传感器、舵机PLC控制箱；

所述舵角传感器，用于检测舵机的舵角并将舵角发送到舵机PLC控制箱；

所述舵机PLC控制箱，用于控制舵机的舵角，并接收舵角传感器发送的舵角，将舵角发送到上位机并显示出来。

10.根据权利要求1-8任一项所述的应用于千吨级以上纯电动散货船的PLC控制系统，其特征在于，还包括辅助监测报警系统；

所述辅助监测报警系统包括用于探测到火灾发生时发送火灾报警信号到上位机的火灾探测报警单元、用于探测到七氟丙烷释放时发送七氟丙烷释放报警信号到上位机的七氟丙烷释放报警单元、用于检测到淡水或生活污水液位达到临界时发送液位报警信号到上位机的淡水及生活污水液位报警单元、用于检测到电池舱通风设备故障时发送通风故障报警信号到上位机的电池舱通风故障报警单元的其中一个或多个。