CN205955965U - 船舶机舱风机和油水泵节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的船舶机舱风机和油水泵节能控制系统，包括模块化设计的显示报警模块、中央处理器模块、数据采集模块、变频器；显示报警模块包括用于显示机舱运行状态数据的人机交互界面和与人机交互界面相连的报警单元，中央处理器模块包括中央处理器和中央处理器上连接的输出模块；数据采集模块连接设置在机舱各处的传感器模块；中央处理器模块内部设置根据数据采集模块获取的数据和预设的标准值进行比较进而进行PID调节的PID调节模块，输出模块包括直接对风机、水泵、油泵进行启停控制的开关量模块和通过变频器对风机、水泵、油泵的进行调节的输出开关量模块。本实用新型采用PID等控制方式，闭环控制，调节速度快，控制精度高，可靠性好。

Description

船舶机舱风机和油水泵节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种船舶机舱风机和油水泵节能控制系统。

背景技术

传统方式下，制造施工工艺满足要求的情况下，泵与风机系统高能耗的主要原因：泵与风机等设备传统的调速方法是采用阀门调节模式，阀门未处于全开，通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。现场需要启动的泵和风机的数量需要人为的判断和参与，不能及时有效的进行调节，造成了能源的浪费；响应国家对能源节约的号召，随着新技术的发展，改变系统高能耗的现状势在必行。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种通过PID进行闭环控制、实时调节在线风机和泵的数量和转速的船舶机舱风机和油水泵节能控制系统。

本实用新型采用以下技术方案：

船舶机舱风机和油水泵节能控制系统，包括模块化设计的显示报警模块、中央处理器模块、数据采集模块、变频器；所述显示报警模块包括用于显示机舱运行状态数据的人机交互界面和与人机交互界面相连的报警单元，所述中央处理器模块包括中央处理器和中央处理器上连接的输出模块，所述输出模块连接风机、水泵、油泵、变频器；所述数据采集模块连接设置在机舱各处的传感器模块；所述中央处理器模块内部设置根据数据采集模块获取的数据和预设的标准值进行比较进而进行PID调节的PID调节模块，所述输出模块包括直接对风机、水泵、油泵进行启停控制的开关量模块和通过变频器对风机、水泵、油泵的进行调节的输出开关量模块。

所述中央处理器上还设置有RS485接口单元。

所述人机界面和中央处理器之间通过以太网连接。

所述传感器模块包括：

分别设置在风机电机转轴、油泵电机转轴处、水泵电机转轴处的转速传感器；

设置在机舱中部位置、测量机舱内的压力的压力传感器；

设置在机舱外部甲板处、获取外部海面大气压力的压力传感器；

设置在机舱不同位置、测量机舱温度的温度传感器；

设置在冷却海水泵出口处、测量出口压力的压力传感器；

分别设置在淡水泵的进口和出口处、测量淡水温度的温度传感器；

分别设置在海水泵的进口和出口处、测量淡水温度的温度传感器。

本实用新型的有益效果：1. 采用中央处理器单元控制，和人机界面采用以太网通信，可靠性好速度快；2．采用PID等控制方式，闭环控制，调节速度快，控制精度高，可靠性好；3. 系统模块化设计，便于更换与维修。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供的船舶机舱风机和油水泵节能控制系统，包括模块化设计的显示报警模块、中央处理器模块、数据采集模块、变频器，各模块化设计结构独立，接口明确简单，当某一块有问题时，可以方便的只对该部分进行处理或者更换，不会影响到其他部分，便于维修维护。

显示报警模块为人机交互界面和报警单元相结合的液晶显示单元，人机交互界面可显示数据采集模块采集的机舱运行状态数据，报警单元可通过人机交互单元显示和中央处理器模块中存储的预设值不同的机舱运行状态数据的报警信息。当然，报警模块还可以设置独立的神光报警模块，当系统采集到设备出现故障或者采集到温度压力的数据越限时，系统会发出实时报警，有声音和闪光提示工作人员进行处理，以免损坏设备。

中央处理器模块包括中央处理器和中央处理器上连接的输出模块，输出模块连接风机、水泵、油泵、变频器；数据采集模块连接设置在机舱各处的传感器模块。

中央处理器模块内部设置根据数据采集模块获取的数据和预设的标准值进行比较进而进行PID调节的PID调节模块，PID调节模块通过变频器对风机、油泵、水泵的转速进行变频调节。具体来说，通过获取的数据采集模块的数据，与预先设置的标准数据进行比较，判断是否需要通过中央处理器控制每台风机和水泵的启停，如果需要，通过中央处理器发出启动或者停止的信号给风机或者油水泵，同时根据实时要求控制运行泵和风机的数量，避免多于的用电损耗，达到节能的目的。

而输出模块则包括直接对风机、水泵、油泵进行启停控制的开关量模块，和通过变频器对风机、水泵、油泵的进行调节的输出开关量模块。中央处理器通过开关量模块控制有水泵和风机的启停，通过输出开关量模块输出信号给变频出控制转速。

中央处理器上还设置有RS485接口单元。可通过ModbusRTU通信协议提供数据给第三方接至其他位置。

人机界面和中央处理器之间通过以太网连接，可靠好速度快。

传感器模块包括采集船舶相关的设备进口压力数据的压力传感器、采集船舶相关的设备的温度的温度传感器、采集热交换后的出口的压力数据的压力传感器、采集热交换后的设备的温度的温度传感器。

具体来说，本系统采集以下信息：

(1)测试风机转速:可通过设置在风机电机转轴处的转速传感器测量，也可通过变频器送出4-20MA信号，测量风机的转速；

(2)机舱压力；传感器（4-20MA）安装在机舱的中间位置，测量机舱内的空气压力；

(3)大气压力；传感器（4-20MA）安装在机舱的外部甲板处，测量外部海面大气压力；

(4) 设置在机舱不同位置、测量机舱温度的温度传感器；通过将传感器PT100安装分布在机舱内的不同位置，测量机舱内的空气温度；

(5)水泵、油泵的转速；可通过设置在电机转轴处的转速传感器测量泵的转速，也通过变频器送出4-20MA信号，测量泵的转速；

(6)冷却海水泵出口压力；传感器（4-20MA）安装在冷却海水泵出口，测试出口压力；

(7)淡水进口温度、淡水出口温度；传感器屏PT100 安装在淡水泵的进口和出口的管路上，测量淡水的温度；

(8)海水进口温度、海水出口温度；传感器屏PT100 安装在海水泵的进口和出口的管路上，测量淡水的温度。

Claims (4)

1.船舶机舱风机和油水泵节能控制系统，其特征在于：包括模块化设计的显示报警模块、中央处理器模块、数据采集模块、变频器；

所述显示报警模块包括用于显示机舱运行状态数据的人机交互界面和与人机交互界面相连的报警单元，所述中央处理器模块包括中央处理器和中央处理器上连接的输出模块，所述输出模块连接风机、水泵、油泵、变频器；所述数据采集模块连接设置在机舱各处的传感器模块；

所述中央处理器模块内部设置根据数据采集模块获取的数据和预设的标准值进行比较进而进行PID调节的PID调节模块，所述输出模块包括直接对风机、水泵、油泵进行启停控制的开关量模块和通过变频器对风机、水泵、油泵的进行调节的输出开关量模块。

2.根据权利要求1所述的船舶机舱风机和油水泵节能控制系统，其特征在于：所述中央处理器上还设置有RS485接口单元。

3.根据权利要求1所述的船舶机舱风机和油水泵节能控制系统，其特征在于：所述人机界面和中央处理器之间通过以太网连接。

4.根据权利要求1所述的船舶机舱风机和油水泵节能控制系统，其特征在于：所述传感器模块包括：

分别设置在风机电机转轴、油泵电机转轴处、水泵电机转轴处的转速传感器；

设置在机舱中部位置、测量机舱内的压力的压力传感器；

设置在机舱外部甲板处、获取外部海面大气压力的压力传感器；

设置在机舱不同位置、测量机舱温度的温度传感器；

设置在冷却海水泵出口处、测量出口压力的压力传感器；

分别设置在淡水泵的进口和出口处、测量淡水温度的温度传感器；

分别设置在海水泵的进口和出口处、测量淡水温度的温度传感器。