CN203228926U

CN203228926U - 一种船舶主机遥控系统

Info

Publication number: CN203228926U
Application number: CN 201320116766
Authority: CN
Inventors: 冯燕尔
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2023-03-15

Abstract

本实用新型公开了一种船舶主机遥控系统，其结构简单，安装和使用方便，对于渔用船舶的适应性强，包括船舶主机、操作手柄、A/D转换模块、驾驶室控制器、显示器、报警单元、机旁控制器、主机转速传感器和合排传感器，驾驶室控制器分别连接显示器、报警单元、机旁控制器，并通过A/D转换模块连接操作手柄，机旁控制器分别连接船舶主机、主机转速传感器和合排传感器，机旁控制器还连接有主机温度润滑油压检测单元。

Description

一种船舶主机遥控系统

技术领域

本实用新型涉及船舶控制装置，尤其涉及一种用于船舶主机的遥控系统。

背景技术

船舶主机遥控系统是船舶机舱自动化控制系统的重要组成部分，是保障船舶主机正常稳定运行的重要控制系统。其最大的特点是主机遥控系统中的自动控制装置保证了主机运行的安全可靠性，可以避免人为操作差错，改善船员的工作环境，改进机器的工作条件，不需要经过专门技术培训的操作员来操纵主机。因此，船舶主机遥控系统性能的优劣直接影响到船舶主机的工作性能，包括主机在启动、停止、调速、换向、安全保护等环节的各种控制逻辑。

国内主机遥控系统从最初的机旁人工操纵发展到了现在的气动遥控、电动遥控、气电混合遥控这三种远程遥控方式。但是目前渔用船舶的主机控制系统还停留在机旁控制为主，驾驶台控制自动化程度相对较低，驾驶台按钮和显示灯众多且排列界面不规则等现象。

专利号为 CN201120571413.7的中国专利文献公开了这样的技术方案，一种遥控系统，它包括4个子遥控装置，每个子遥控装置的输出端与一个全回转推进器输入端连接，子遥控装置包括驾驶台操作主站、前驾驶室操作面板、后驾驶室操作面板、舵桨机旁箱，前驾驶室操作面板的输入端、后驾驶室操作面板的输入端分别与驾驶台操作主站的输入端连接，驾驶台操作主站的输出端与舵桨机旁箱连接，提升了船舶控制的自动化。但是该技术方案的遥控装置多，结构比较复杂，尤其是对于渔用船舶的主机遥控适应性不够。

发明内容

本实用新型主要目的在于提供一种船舶主机遥控系统，其结构简单，安装和使用方便，因此对于渔用船舶的适应性强。

本实用新型针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种船舶主机遥控系统，包括船舶主机、操作手柄、A/D转换模块、驾驶室控制器、显示器、报警单元、机旁控制器、主机转速传感器和合排传感器，驾驶室控制器分别连接显示器、报警单元、机旁控制器，并通过A/D转换模块连接操作手柄，机旁控制器分别连接船舶主机、主机转速传感器和合排传感器，机旁控制器还连接有主机温度润滑油压检测单元。由操作手柄输出不同数值和不同极性的各种电压控制信号，经A/D转换模块转换为数字信号送给驾驶室控制器进行识别处理；驾驶室控制器将操作手柄的正车、倒车、备车、完车、驾控、集控、机旁、故障复位、紧急停车、试验、消音、越控等动作的电压表示信号转换为指令发送到机旁控制器，机旁控制器根据接收的指令对船舶主机进行相应控制；同时，机旁控制器将检测到的主机转速、合排、主机冷却水温度以及主机润滑油、齿轮箱润滑油的温度、油压信号发送给驾驶室控制器进行处理，当冷却水温及润滑油温度、油压等参数超限时在报警单元进行报警，驾驶室控制器还根据主机转速检测值进行主机转速超限控制，即在过低速时及时报警，在超速时及时报警并自动进行减速控制，主机转速检测值在显示器上进行显示。

作为优选，显示器是触摸屏。也可通过触摸屏输入正车、倒车、备车、完车、驾控、集控、机旁、故障复位、紧急停车、试验、消音、越控等动作指令和参数。

作为优选，主机温度润滑油压检测单元包括用于主机冷却系统水温检测的淡水温度传感器、主机润滑油压传感器、主机润滑油温度传感器、齿轮箱润滑油压传感器、齿轮箱润滑油温度传感器和齿轮工作油压传感器，上述传感器分别连接机旁控制器。驾驶室控制器根据检测结果进行主机故障降速预报警、主机故障降速报警、主机故障停车预报警、主机故障停车报警、主机滑油低压报警、主机滑油高温报警、主机淡水高温报警、主机滑油过低压报警、齿轮箱滑油低压报警、齿轮箱滑油高温报警、齿轮工作油压低报警以及齿轮箱滑油过低压报警处理。

柴油机（船舶主机）冷却系统冷却过度和冷却不足都会造成柴油机零件磨损加剧、输出功率变低、热损增加、气缸易腐蚀、整机性能变差、燃烧恶化等不良后果。因此使用了淡水温度传感器实时监测柴油机冷却系统冷却水温的变化状态及参数，并予以报警提示，以期提高冷却水温的准确性，保证柴油机运行的高效性、动力性、经济性。

作为优选，主机转速传感器是霍尔传感器，霍尔传感器安装在船舶主机轴旁边，在主机轴上对应安装一个永磁体，霍尔传感器连接机旁控制器。在船舶主机轴上安装一个小磁铁，这样船舶主机轴每旋转一圈，霍尔传感器就会产生一个信号脉冲，从而检测出船舶主机的转速。而且霍尔传感器具有结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点。

作为优选，报警单元包括蜂鸣器和语音报警器，蜂鸣器和语音报警器分别连接驾驶室控制器。使用蜂鸣器和语音报警器，报警效果明显、报警信息明确。

作为优选，驾驶室控制器采用PLC，机旁控制器采用PLC。由于PLC具有工作稳定，适合在颠簸的船舶上作为控制单元使用，工控应用较为普遍，技术成熟。因此，驾驶室控制器和机旁控制器均采用PLC。

作为优选，驾驶室PLC与机旁PLC之间采用串行通信接口连接。串行通信方式的通信距离相对较长且可靠性较高，能够满足遥控系统需求。

本实用新型带来的有益效果是，采用触摸屏和PLC联合控制的方式，使遥控系统可以记录车令，并能通过触摸屏及时调用显示，方便查看历次车令记录；可以查看主机控制过程中发生的报警记录，有助于及时排除船舶主机运行中出现的故障；增加了主机转速检测与显示，能在超速时及时报警并自动减速；使渔用船舶驾驶台减少了大量的按钮和指示灯，让主机遥控操作台整洁美观；节约了昂贵的辅助车钟的成本；驾驶和轮机管理人员不需要到机舱进行巡视，只要在驾驶室中就能了解到主机及其他设备的运行情况及参数，从而降低了工作人员的劳动强度，改善了工作条件，并能及时发现设备的运行故障，保证了主机运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的一种原理框图；

图2是本实用新型的一种触摸屏显示格式；

图3是本实用新型的一种主机正车加速控制流程。

图中：1是操作手柄，2是A/D转换模块，3是驾驶室控制器，4是显示器，5是报警单元，6是机旁控制器，7是船舶主机，8是合排传感器，9是主机转速传感器，10是主机温度润滑油压检测单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

实施例：如图1所示，本实用新型是一种船舶主机遥控系统。其中，显示器4采用触摸屏，驾驶室控制器3和机旁控制器6分别采用型号为FX2N-48MR的PLC；主机转速传感器9采用霍尔传感器，霍尔传感器固定在主机轴旁，永磁体（小磁铁块）通过非铁磁材料固定在主机轴上；报警单元5由蜂鸣器和语音报警器构成，语音报警器包括有语音芯片、放大器和扬声器。

操作手柄1：输出量为电压信号，范围为-10V至+10V，0V表示位置主机怠速400r/min，前进档位为2V，4V，6V，8V，10V，最高10V相当于转速1000r/min左右。负电压相当于倒车状态。

A/D转换模块：操作手柄1的输出经过A/D转换模块传送到驾驶室PLC。A/D转换模块选用FX2N-4AD，电压以12位转换结果以16位二进制补码方式存储。4通道可选，设H3330选CH1，电压-10V至+10V输入方式。

驾驶室PLC：输入信号包括手柄电压输入或从触摸屏输入的正车、倒车、备车、完车、驾控、集控、机旁、故障复位、紧急停车、试验、消音、越控信号；驾驶室PLC的输出信号通过串口输出到机旁PLC，速度检测结输出到触摸屏上显示，报警信号输出到报警单元5。

机旁PLC：通过串口接收从驾驶室PLC输出的信号控制船舶主机7；接收合排传感器检测信号；接收主机转速传感器9的信号；接收淡水温度传感器、主机润滑油压传感器、主机润滑油温度传感器、齿轮箱润滑油压传感器、齿轮箱润滑油温度传感器和齿轮工作油压传感器信号，并发送到驾驶室PLC进行数据处理。

报警单元5：进行主机故障降速、主机故障停车、主机滑油低压、主机滑油高温、主机淡水高温、主机滑油过低压、齿轮箱滑油低压、齿轮箱滑油高温、齿轮工作油压低、齿轮箱滑油过低压报警，报警时蜂鸣器鸣叫并将具体报警信息进行语音播报示警。

在淡水冷却系统中多点放置淡水温度传感器，将所测得的温度数据输送到PLC进行数据处理，在触摸屏上显示所测得的温度，若所测得的温度大于默认冷却水温度上限预警值60摄氏度或小于下限预警值25摄氏度，则启动报警程序进行报警（亦可手动设置冷却水温度上下限值），当测得的温度超过设定值，系统进行报警。

图2所示为触摸屏显示格式和内容。设置了主机状态、速度检测、主机控制等操作区，同时设置了主机转速和记录查询等显示区。

图3所示为主机正车加速控制流程。发出正车指令后，检测正车合排是否完成，是否小于要求的正车转速，在没有停车指令的情况下，完成加正车气压、加油，正车起动电磁阀通电，开始加速，直到达到转速要求。

主机倒车加速控制流程与上述相同。

Claims

1.一种船舶主机遥控系统，包括船舶主机，其特征在于：还包括操作手柄、A/D转换模块、驾驶室控制器、显示器、报警单元、机旁控制器、主机转速传感器和合排传感器，所述驾驶室控制器分别连接显示器、报警单元、机旁控制器，并通过所述A/D转换模块连接操作手柄，所述机旁控制器分别连接所述船舶主机、主机转速传感器和合排传感器，所述机旁控制器还连接有主机温度润滑油压检测单元。

2.根据权利要求1所述一种船舶主机遥控系统，其特征在于：所述显示器是触摸屏。

3.根据权利要求1所述一种船舶主机遥控系统，其特征在于：所述主机温度润滑油压检测单元包括用于主机冷却系统水温检测的淡水温度传感器、主机润滑油压传感器、主机润滑油温度传感器、齿轮箱润滑油压传感器、齿轮箱润滑油温度传感器和齿轮工作油压传感器，上述所述传感器分别连接机旁控制器。

4.根据权利要求1所述一种船舶主机遥控系统，其特征在于：所述主机转速传感器是霍尔传感器，所述霍尔传感器安装在船舶主机轴旁边，在所述主机轴上对应安装一个永磁体，所述霍尔传感器连接所述机旁控制器。

5.根据权利要求1所述一种船舶主机遥控系统，其特征在于：所述报警单元包括蜂鸣器和语音报警器，所述蜂鸣器和语音报警器分别连接所述驾驶室控制器。

6.根据权利要求1所述一种船舶主机遥控系统，其特征在于：所述驾驶室控制器采用PLC，所述机旁控制器采用PLC。

7.根据权利要求6所述一种船舶主机遥控系统，其特征在于：所述驾驶室PLC与机旁PLC之间采用串行通信接口连接。