CN215205298U - 一种多能源混合动力船舶的数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，包括PLC控制器和上位机触摸屏，所述PLC控制器通过ModbusRTU总线与多能源混合动力船舶的太阳光照强度传感器、电力推进系统和逆变控制器连接并通讯，所述PLC控制器通过CAN总线与多能源混合动力船舶的电池管理系统、光伏控制器、柴油发电机控制器、烟雾报警系统和岸电充电系统连接并通讯，以对多能源混合动力船舶相关设备进行数据采集。该装置有利于高效、稳定、快速地对多能源船舶中的重要设备进行数据采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多能源混合动力船舶的数据采集装置。
背景技术
在节能减排的大背景下，以新能源为基础，采用两种或两种以上能源供能的多能源船舶孕育而生，然而多能源船舶是一个复杂的系统且设备众多，为了保证其稳定可靠安全的运行，对整个电力设备系统的数据采集就显得非常重要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，该装置有利于高效、稳定、快速地对多能源船舶中的重要设备进行数据采集。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，包括PLC控制器和上位机触摸屏，所述PLC控制器通过ModbusRTU总线与多能源混合动力船舶的太阳光照强度传感器、电力推进系统和逆变控制器连接并通讯，所述PLC控制器通过CAN总线与多能源混合动力船舶的电池管理系统、光伏控制器、柴油发电机控制器、烟雾报警系统和岸电充电系统连接并通讯，以对多能源混合动力船舶相关设备进行数据采集。
进一步地，所述PLC控制器采用AC500系列PLC控制器。
进一步地，所述PLC控制器的型号为PM564-TP-ETH。
进一步地，所述PLC控制器上设有用于进行TCP/IP通讯的RJ45接口，所述PLC控制器通过基于TCP/IP通讯的网络线与上位机触摸屏连接并通讯，以将采集并处理好的数据传输给上位机触摸屏进行可视化显示。
进一步地，所述数据采集装置构建了基于RS485的ModbusRTU通讯网络，包括RS485集线器、CAN/RS485协议转换模块和RS485通讯线，所述PLC控制器上设有RS485接口，并通过RS485通讯线与RS485集线器连接，所述太阳光照强度传感器、电力推进系统、逆变控制器通过RS485通讯线与RS485集线器连接，所述CAN/RS485协议转换模块的RS485接口连接RS485集线器，所述CAN/RS485协议转换模块通过CAN总线与电池管理系统、光伏控制器、柴油发电机控制器、烟雾报警系统和岸电充电系统连接。
进一步地，所述PLC控制器、上位机触摸屏、RS485集线器和CAN/RS485协议转换模块采用24V电源供电。
进一步地，所述多能源混合动力船舶上设有用于为船舶供能的锂电池组、太阳能电池板和柴油发电机，所述电池管理系统连接、光伏控制器和柴油发电机控制器分别与所述锂电池组、太阳能电池板和柴油发电机连接。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，该装置以PLC模块为控制核心，采用多种通讯总线，可以高效、稳定、快速地对由太阳能、锂电池组和柴油发电机等多种能源供能的多能源船舶中的重要设备进行数据采集，并进行可视化显示。此外，装置采用标准通讯接口，适用性强，便于扩展应用。
附图说明
图1是本实用新型实施例的装置拓扑结构图。
图2是本实用新型实施例的装置通讯原理图。
图3是本实用新型实施例的装置电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1-3所示，本实施例提供了一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，包括PLC控制器和上位机触摸屏，所述PLC控制器通过ModbusRTU总线与多能源混合动力船舶的太阳光照强度传感器、电力推进系统和逆变控制器连接并通讯，所述PLC控制器通过CAN总线与多能源混合动力船舶的电池管理系统、光伏控制器、柴油发电机控制器、烟雾报警系统和岸电充电系统连接并通讯，以对多能源混合动力船舶相关设备进行数据采集。
较佳地，所述PLC控制器采用AC500系列PLC控制器。在本实施例中，所述PLC控制器的具体型号为PM564-TP-ETH。
为了实现可视化显示，所述PLC控制器上设有用于进行TCP/IP通讯的RJ45接口，所述PLC控制器通过基于TCP/IP通讯的网络线与上位机触摸屏连接并通讯，以将采集并处理好的数据传输给上位机触摸屏进行可视化显示。
为了实现电池数据的可靠传输，所述数据采集装置构建了基于RS485的ModbusRTU通讯网络，包括RS485集线器、CAN/RS485协议转换模块和RS485通讯线，所述PLC控制器上设有RS485接口，并通过RS485通讯线与RS485集线器连接，所述太阳光照强度传感器、电力推进系统、逆变控制器通过RS485通讯线与RS485集线器连接，所述CAN/RS485协议转换模块的RS485接口连接RS485集线器，所述CAN/RS485协议转换模块通过CAN总线与电池管理系统、光伏控制器、柴油发电机控制器、烟雾报警系统和岸电充电系统连接。如图3所示，在本实施例中，所述PLC控制器、上位机触摸屏、RS485集线器和CAN/RS485协议转换模块采用24V电源供电。
如图1所示，所述多能源混合动力船舶上设有用于为船舶供能的锂电池组、太阳能电池板和柴油发电机，所述电池管理系统连接、光伏控制器和柴油发电机控制器分别与所述锂电池组、太阳能电池板和柴油发电机连接。在本实施例中，锂电池组采用磷酸铁锂动力电池。
本装置的工作原理为：在装置上电运行后，PLC控制器高效快速扫描所连接的设备，然后进行数据采集，采集的数据包括：当前光照强度；电力推进系统的电机电压、电流电流、电机转速、功率、扭矩以及运行状态；逆变控制器的输入端和输入端的电压和电流值；动力锂电池组的总电压、电芯电压、SOC以及故障代码；光伏控制器的输入端和输出端电压和电流值；柴油发电机系统的输出电压、电流以及功率；烟雾报警系统的温度传感器数据、烟雾报警状态数据；岸点充电器的交流端和直流端的电压和电流值。PLC控制器采集到数据之后，进行分析处理并保存数据，同时PLC控制器还提供TCP/IP接口，方便与上位机触摸屏数据交换。在PLC控制器运行期间，根据所采集的数据，如果检测到有数据超出装置设定的阈值，PLC控制器就会输出报警信息到上位机触摸屏。
本装置可以对多能源型船舶中重要设备的数据进行快速高效的采集。同时该采集装置采用多总线协议且每种协议都是当前主流应用的，这增强了装置对于其他设备数据采集的整体整合能力。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，其特征在于，包括PLC控制器和上位机触摸屏，所述PLC控制器通过ModbusRTU总线与多能源混合动力船舶的太阳光照强度传感器、电力推进系统和逆变控制器连接并通讯，所述PLC控制器通过CAN总线与多能源混合动力船舶的电池管理系统、光伏控制器、柴油发电机控制器、烟雾报警系统和岸电充电系统连接并通讯，以对多能源混合动力船舶相关设备进行数据采集。
2.根据权利要求1所述的一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，其特征在于，所述PLC控制器采用AC500系列PLC控制器。
3.根据权利要求2所述的一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，其特征在于，所述PLC控制器的型号为PM564-TP-ETH。
4.根据权利要求1所述的一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，其特征在于，所述PLC控制器上设有用于进行TCP/IP通讯的RJ45接口，所述PLC控制器通过基于TCP/IP通讯的网络线与上位机触摸屏连接并通讯，以将采集并处理好的数据传输给上位机触摸屏进行可视化显示。
5.根据权利要求1所述的一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置构建了基于RS485的ModbusRTU通讯网络，包括RS485集线器、CAN/RS485协议转换模块和RS485通讯线，所述PLC控制器上设有RS485接口，并通过RS485通讯线与RS485集线器连接，所述太阳光照强度传感器、电力推进系统、逆变控制器通过RS485通讯线与RS485集线器连接，所述CAN/RS485协议转换模块的RS485接口连接RS485集线器，所述CAN/RS485协议转换模块通过CAN总线与电池管理系统、光伏控制器、柴油发电机控制器、烟雾报警系统和岸电充电系统连接。
6.根据权利要求5所述的一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，其特征在于，所述PLC控制器、上位机触摸屏、RS485集线器和CAN/RS485协议转换模块采用24V电源供电。
7.根据权利要求1所述的一种多能源混合动力船舶的数据采集装置，其特征在于，所述多能源混合动力船舶上设有用于为船舶供能的锂电池组、太阳能电池板和柴油发电机，所述电池管理系统连接、光伏控制器和柴油发电机控制器分别与所述锂电池组、太阳能电池板和柴油发电机连接。
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2021
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