KR101516462B1 - 유체 선적 및/또는 하역 시스템용의 직접 제어기, 특히 비례식 및/또는 직선식 제어기를 갖춘 장치 - Google Patents

유체 선적 및/또는 하역 시스템용의 직접 제어기, 특히 비례식 및/또는 직선식 제어기를 갖춘 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101516462B1
KR101516462B1 KR1020107017486A KR20107017486A KR101516462B1 KR 101516462 B1 KR101516462 B1 KR 101516462B1 KR 1020107017486 A KR1020107017486 A KR 1020107017486A KR 20107017486 A KR20107017486 A KR 20107017486A KR 101516462 B1 KR101516462 B1 KR 101516462B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coupling
movement
command
actuators
control
Prior art date
Application number
KR1020107017486A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100112609A (ko
Inventor
니꼴라 시라드
Original Assignee
에프엠씨 테크놀로지스 에스.아.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39838871&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101516462(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 에프엠씨 테크놀로지스 에스.아. filed Critical 에프엠씨 테크놀로지스 에스.아.
Publication of KR20100112609A publication Critical patent/KR20100112609A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101516462B1 publication Critical patent/KR101516462B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D9/00—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships
    • B67D9/02—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships using articulated pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1689—Teleoperation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/24—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of pipe-lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D9/00—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45045—Maintenance, automatic storage and retrieval system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
    • Y10T137/8225—Position or extent of motion indicator
    • Y10T137/8275—Indicator element rigidly carried by the movable element whose position is indicated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/8807—Articulated or swinging flow conduit

Abstract

본 발명은 해양 선적 시스템(2)용 커플링의 이동 및 위치 설정을 위한 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 해양 선적 시스템은 기부에 고정된 라인 단부 및 표적 덕트에 연결되도록 구성된 커플링을 갖춘 이동가능한 라인 단부를 구비한 적어도 하나의 유체 운반 라인을 포함하고, 상기 시스템은 커플링이 기부에 대해 적어도 세 개의 자유도를 갖게 되도록 복수의 기계적 연결부를 더 구비하고, 상기 장치는 각각이 일 자유도의 시스템의 이동을 비례적으로 제어하기 위한 적어도 세 개의 비례 제어 액츄에이터(27, 28, 29)와, 각각의 자유도를 추적하는 시스템의 위치 센서(30, 31, 32)와, 커플링을 이동시키기 위해 명령을 입력하기 위한 조작자 입력 인터페이스(60)와, 계산기(41)를 포함하고, 상기 계산기는 센서에 의해 제공된 정보로부터 커플링의 순간적인 위치를 계산하고, 액츄에이터의 결합된 이동이 입력 인터페이스에서 조작자에 의해 제공되는 이동 명령에 대응하는 커플링의 이동을 초래하도록 입력 인터페이스의 이동 명령 입력으로부터 액츄에이터 각각에 제공되는 동시적인 제어 지시를 계산한다.

Description

유체 선적 및/또는 하역 시스템용의 직접 제어기, 특히 비례식 및/또는 직선식 제어기를 갖춘 장치{DEVICE WITH DIRECT CONTROL, IN PARTICULAR PROPORTIONAL AND/OR RECTILINEAR CONTROL, FOR FLUID LOADING AND/OR UNLOADING SYSTEM}
본 발명은 일반적으로, 통상적으로 해상 선적 시스템으로 언급되는, 선박용 유체를 선적 및/또는 하역하기 위한 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템들은 선박과 부두 간의 또는 두 개의 선박들 간에 액체 또는 가스 제품을 운반하는데 사용된다.
보다 구체적으로, 본 발명은 선적(loading) 및/또는 하역(unloading) 시스템 등의 위치 설정 및 이동을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 해양 선적 시스템은, 기부에 고정되고 운반될 유체의 탱크에 연결되는 유체 운반 라인 단부, 및 표적 덕트에 연결되도록 구성된 커플링을 구비한 이동가능한 대향 라인 단부를 구비하며, 표적 덕트 자체는 다른 유체 탱크에 연결되어 있다.
그 구조에 따라, 강성 파이프에 의한 운반용 시스템 및 가요성 파이프에 의한 운반용 시스템으로 구별되는 두 계열의 선박용 유체 선적 시스템이 공지되어 있다.
강성 파이프에 의한 운반용 시스템의 계열에서는, 로딩 아암 시스템 및 팬터그래프 시스템으로 구별될 수 있다.
로딩 아암은, 그 단부 중 하나가 수직방향 축을 중심으로 회전하고 다른 단부가 수평방향 축을 중심으로 회전할 수 있는 90˚ 굴곡부를 갖춘 튜브의 일 부분에 의해 제1 파이프(내부 파이프로 지칭됨)가 장착되는 기부를 구비한 관절식 튜브 구조체로서, 상기 기부는 유체 탱크에 연결된다. 내부 파이프의 반대쪽 단부에는, 제2 파이프(외부 파이프로 지칭됨)가 수평방향 축을 중심으로 회전가능하게 장착된다. 외부 파이프의 단부에는 커플링이 장착된다.
세가지 회전 각각은 온/오프 제어기를 갖춘 잭 또는 유압 모터에 의해 제어된다. 조작자(operator)는 그가 각각의 이동을 독립적으로 제어할 수 있게 하는 명령 인터페이스를 구비한다.
로딩 아암과 유사한 팬터그래프 시스템은 탱크에 연결된 기부를 구비한다. 크레인은 기부상에 회전가능하게 장착된다. 크레인은 유체용 파이프를 수반하는 붐(boom)을 구비한다. 붐의 단부에는, 유체용 관절식 파이프로 구성된 팬터그래프가 장착되어, 팬터그래프의 자유 단부에 장착되는 커플링이 이동될 수 있게 한다. 팬터그래프의 경사도는 붐의 단부의 회전에 의해 제어된다. 팬터그래프의 이동은 유압 모터 및 기부상에서의 회전을 위한 잭에 의해 제어된다.
마지막으로, 가요성 파이프 시스템은 일반적으로 유체 제품이 운반되는 라인 및 라인을 조작할 수 있는 기계적 시스템을 구비한다. 몇 가지 형태의 조작 시스템이 존재하지만, 모든 경우에, 이들은 가요성 파이프를 연결하기 위해 커플링을 지지하는 구조체 또는 조종 크레인을 포함한다.
실제로 대부분의 시스템에서, 커플링은 세가지 회전과 관련하여 그 단부에서 자유롭게 관절식으로 연결됨으로써, 커플링이 연결을 위해 표적 덕트에 제공될 때 조작자에 의해 수동으로 정확하게 조종될 수 있게 된다.
로딩 장치의 이러한 두 가지 계열은 구조적으로 상이하지만, 그 제어 시스템들은 동일한 일반적 작동 원리에 따라 설계된다. 모든 경우에, 커플링은 덕트의 고정된 단부를 지지하는 기부에 대해 적어도 세 개의 자유도를 가지며, 이러한 자유도 각각에서의 이동은 액츄에이터에 의해 독립적으로 제어된다는 것을 알 수 있다.
각각의 액츄에이터는 온/오프 형태의 독립적인 제어기에 의해 개별적으로 제어된다. 조작자는 선적 시스템의 특정 부재를 제어하기 위해 제어기 각각에 독립적으로 작용할 수 있다. 액츄에이터의 그룹의 결합 작업은 공간의 원하는 지점에 커플링을 위치시킬 수 있다.
일반적으로, 사용되는 액츄에이터는 유압식, 예를 들어 유압 모터 또는 잭이지만, 전기 액츄에이터, 예를 들어 전기 모터 또는 공압식 액츄에이터의 사용도 공지되어 있다. 모든 경우에, 액츄에이터를 갖춘 해양 선적 시스템은, 일정한 이동 속도의, 특정 경우에는, 마음대로 설정될 수 있는 두 개의 이동 속도의 온/오프 제어기에 의해 제어된다.
실제로, 조작자가 해양 선적 시스템의 운동학(kinematics)을 완전하게 숙지해야 하고, 모든 이동을 합산함으로써 조작자가 커플링에 부여하고자하는 이동에 대응하는 조합된 커플링의 이동을 획득할 수 있도록 액츄에이터 각각의 독립적인 이동을 동시에 조합시켜야 한다는 점에서 이러한 제어 장치는 다루기 까다롭다. 고정된 속도의 온/오프 제어기를 갖춘 액츄에이터에 의해 이동이 발생함에 따라, 조작자는 직선식의 및/또는 일정한 속도의 커플링의 이동을 발생시키기 곤란하거나 불가능할 수 있다. 보다 일반적으로, 조작자는 커플링의 이동을 정확하게 익히기 곤란하기 때문에, 장애물에 대한 또는 표적 덕트에 대한 커플링 충돌의 위험성이 증가한다. 이는 커플링의 밀봉부를 손상시킬 수 있다.
이러한 관찰에 기초하여, 본 발명은, 열악한 해상 환경에서 커플링의 연결을 가능하게 하기 위해, 보다 일반적으로는, 모든 경우에 연결을 용이하게 하고 보다 신속하게 연결을 수행하기 위해, 조작자가 보다 직관적으로 수행할 수 있게 하여 커플링의 이동을 제어하는 작동을 용이하게 하면서, 동시에 밀봉부를 손상시킬 수 있는 커플링의 충돌의 위험성을 감소시키기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은 해양 선적 시스템용 커플링의 이동 및 위치 설정을 위한 제어 장치를 제공하며, 상기 해양 선적 시스템은 기부에 고정된 라인 단부 및 표적 덕트에 연결되도록 구성된 커플링을 갖춘 이동가능한 라인 단부를 구비한 적어도 하나의 유체 운반 라인을 포함하고, 상기 시스템은 커플링이 기부에 대해 적어도 세 개의 자유도를 갖게 되도록 복수의 기계적 연결부를 더 구비하고, 이러한 제어 장치는 각각이 일 자유도의 시스템의 이동을 비례적으로 제어하기 위한 적어도 세 개의 비례 제어 액츄에이터와, 각각의 자유도를 추적하는 시스템의 위치 센서와, 커플링을 이동시키기 위해 명령을 입력하기 위한 조작자 입력 인터페이스와, 결합된 이동이 입력 인터페이스에서 조작자에 의해 제공되는 이동 명령에 대응하는 커플링의 이동을 초래하도록, 센서에 의해 제공된 정보로부터 커플링의 순간적인 위치를 계산하기 위한, 그리고 입력 인터페이스의 이동 명령 입력으로부터 액츄에이터 각각에 제공되는 동시적인 제어 지시를 계산하기 위한, 계산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명의 장치는, 일부 제어기들을 동시에 작동시킴으로써 커플링의 이동을 보상할 필요 없이 조작자가 커플링의 이동을 직관적으로 제어할 수 있게 한다. 환언하면, 본 발명에 따른 장치는 선적 시스템의 운동학에 대해 고려할 필요 없이 사용자가 커플링의 이동을 직접적으로 제어할 수 있게 한다. 본 발명에 따른 장치에 있어서, 조작자는, 일시에 일부 제어기들을 작동시킴으로써 운동학의 이동을 결합시킬 필요가 없게 되는데, 이는, 이러한 작동이 계산기에 의해 수행된다는 점에 기인한다. 따라서, 조작자는 커플링의 이동을 직접 제어할 수 있고, 결과적으로 특히 직선식 및/또는 일정한 속도의 커플링의 이동을 달성할 수 있다.
바람직하게, 본 발명은 강성 파이프에 의한 운반용 시스템과 가요성 파이프에 의한 운반용 시스템의 임의의 형태의 해양 선적 시스템에 적용된다.
본 발명의 양호한 특징에 따르면, 명령 입력 인터페이스는 적어도 하나의 비례 제어기를 구비하고, 이로써 상기 비례 제어기에 가해지는 높거나 낮은 정도의 작동은 액츄에이터들 중 적어도 하나에 대해 각각 높거나 낮은 정도의 적어도 하나의 비례 제어 지시를 제공함으로써, 각각의 높거나 낮은 이동 속도의 커플링의 이동을 초래한다.
양호하게, 제어기 각각은 비례적인 형태로 이루어지며, 비례적인 형태란, 실제로 제어기의 이동의 진폭이 액츄에이터의 높거나 낮은 속도를 초래한다는 것을 의미한다.
양호한 특징에 따르면, 하기의 사항들이 결합될 수 있다.
- 시스템의 위치 센서들 중 적어도 하나는 각도 센서이다.
- 비례 제어 액츄에이터들 중 적어도 하나는 비례 제어 밸브와 협동하는 유압 액츄에이터이다.
- 비례 제어 액츄에이터들 중 적어도 하나는 비례 제어 전기 모터이다.
- 명령 입력 인터페이스와 계산기 사이의 통신은 무선으로 이루어지며, 명령 입력 인터페이스는 계산기에 연결된 수신기와 무선 통신하는 송신기에 연결된다.
- 명령 입력 인터페이스는 세 개의 자유도 중 적어도 두 개의 자유도로 커플링에 이동 명령을 공급하도록 구성된 적어도 하나의 조종 부재를 구비한다.
- 몇몇의 해양 선적 시스템들은 계산기에 연결되고, 계산기에 연결된 선적 시스템들 중 하나를 선택적으로 제어하기 위해 명령 인터페이스에 선택기가 제공된다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 전술된 장치용 오토메이션을 제공하며, 상기 오토메이션은, 각각의 자유도의 시스템의 위치 센서에 의해 출력된 위치 신호를 수신하기 위한, 그리고 커플링을 이동시키도록 명령을 입력하기 위해 조작자 입력 인터페이스로부터 제어 신호를 수신하기 위한 입력부를 포함하며, 입력에 기초하여, 액츄에이터 각각에 제공되는 동시적인 제어 지시를 계산함으로써 액츄에이터들의 결합된 이동이 조작자에 의해 입력 인터페이스에 제공되는 이동 명령에 대응하는 커플링의 이동을 도출하도록 구성되고, 상기 오토메이션은 액츄에이터에 연결되는 출력부를 포함하고, 각각의 오토메이션은 출력부에, 액츄에이터를 위해 의도된 계산된 제어 신호를 적용한다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 전술된 오토메이션용 계산 방법을 제공하며, 이는
- 위치 센서에 의해 제공된 정보에 기초하여, 미리 정의된 원점에 대한 커플링의 위치의 공간 좌표를 계산하는 단계와,
- 명령 인터페이스에 형성된 조작자에 의한 명령 입력에 기초하여, 선적 시스템의 적어도 세 개의 자유도의 이동의 속도를 계산하는 단계와,
- 커플링의 위치의 공간 좌표 및 원하는 속도에 기초하여, 명령 인터페이스에 형성된 명령 입력에 따라 선적 시스템의 이동을 제어하기 위해 액츄에이터 각각에 적용하기 위한 출력 지시를 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 설명은 첨부된 도면을 참조하여 제한되지 않는 예시로 하기에 주어진 실시예의 상세한 설명으로 계속 이어질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치를 구비한 로딩 아암의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른, 특히 도 1에 따른 장치의 작동의 작동 개요도이다.
도 3은 도 2에 따른 제어 장치의 작동의 원리를 나타낸 기능도이다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치(1)를 갖춘 로딩 아암(2)의 매우 개략적인 도면이다. 도 1의 로딩 아암은 매우 간략하게 도시되었으며, 이와 관련하여 본 발명에 따른 제어 장치는 모든 형태의 해양 선적 시스템, 특히 전술된 선적 시스템에 적용될 수 있다는 것을 상기해야 한다.
도 1의 로딩 아암은 유체 탱크에 연결된 기부(21)를 구비하는데, 상기 유체 탱크는 기부가 고정되는, 예를 들어 선박의 데크(deck) 또는 부두(quay)일 수 있는 표면(22) 아래에 위치된 된다. 기부의 정점에는 굴곡 튜브(23)가 회전가능하게 관절식으로 연결되고, 이어서 굴곡 튜브에는 내부 튜브(24)로 언급되는 제1 튜브가 관절식으로 연결되고, 내부 튜브의 대향 단부에는 외부 튜브(25)로 언급되는 제2 튜브가 관절식으로 연결된다. 외부 튜브의 단부는 예를 들어 선박상의 표적 덕트(target duct; 미도시)에 연결되도록 구성된 커플링(26)을 수반한다. 공지된 방식으로, 커플링은 외부 튜브의 단부에 대한 회전의 세 개의 자유도를 갖는다. 이러한 세가지 회전은 자유롭게 이루어지기 때문에, 조작자는, 커플링을 표적 파이프에 연결하기 위한 접근의 최종 단계 동안 커플링의 각도를 자유롭게 조절할 수 있다.
일반적으로, 이러한 형태의 로딩 아암은 그 자체가 공지되어 있어서, 본원에서는 더 상세하게 기재하지 않는다. 또한, 본 발명에 따른 제어 장치는 모든 해양 선적 시스템에 적용할 수 있으며, 당업자의 역량 내에서, 본 발명에 따른 제어 장치를 임의의 다른 형태의 선적 시스템에, 특히 전술된 시스템들 중 하나에 적응시킬 수 있다.
도 1에 개략적으로 도시된 본 발명에 따른 장치에는, 로딩 아암의 세 개의 관절부 각각에 액츄에이터(27, 28, 29)가 갖춰진다(이중 화살표 A, B, C로 상징화됨). 보다 구체적으로, 제1 액츄에이터(27)는 기부에 대해 굴곡 튜브를 수평방향으로 피봇시키기 위해 기부(21)의 정점과 굴곡 튜브(23) 사이에 갖춰지고, 제2 액츄에이터(28)는 내부 튜브를 수직방향으로 피봇시키기 위해 굴곡 튜브(23)의 단부와 내부 튜브(24) 사이에 갖춰지고, 제3 액츄에이터(29)는 외부 튜브를 수직방향으로 피봇시키기 위해 내부 튜브(24)와 외부 튜브(25) 사이에 갖춰진다.
세 개의 액츄에이터(27, 28, 29)들은 도 1에 매우 개략적으로 도시된 본원의 유압 잭이다. 도시되지 않은 변형례에서는, 하나 이상의 유압 잭이 유압 모터로 대체될 수 있다. 도시되지 않은 다른 변형례에 따르면, 액츄에이터는 전기 또는 공압식 모터이다.
로딩 아암의 각 부재들 사이의 관절부에 각도 센서(angle sensor; 30, 31, 32)가 갖춰진다. 각도 센서(30)는 기부(21)와 굴곡 튜브(23) 사이에 갖춰지고, 각도 센서(31)는 굴곡 튜브(23)와 내부 튜브(24) 사이에 갖춰지며, 각도 센서(32)는 내부 튜브(24)와 외부 튜브(25) 사이에 갖춰진다. 각도 센서들은 도 2에 볼 수 있는 바와 같이, 액츄에이터 자체에 배치되는 것이 바람직하다.
도시되지 않은 양호한 변형례에 따르면, 각도 센서(31, 32)들은 내부 아암 및 외부 아암상에 각각 배치되는 진자 센서로 대체되어, 진자에 의해 주어진 수직방향에 대해 그들의 경사진 각도를 제공할 수 있다.
센서 각각은 동일한 제어 계산기(41)에 연결되는데, 이 제어 계산기는 실제로 전기 제어 캐비닛(40)에 배치된 오토메이션(automation)이다.
액츄에이터에 그 작동을 위해 필요한 유압 에너지를 공급하기 위해 유압 동력 유닛(42)이 갖춰진다. 이는 오토메이션에 의해 제어된다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의, 보다 구체적으로는 도 1에 도시된 장치의 일반적인 작동 원리를 제공하는 블록도이다.
상기 블록도에서 볼 수 있는 바와 같이, 로딩 아암에는 비례 제어 밸브(proportional control valve)에 의해 제어되는 액츄에이터(27, 28, 29)가 갖춰진다. 유압 동력 유닛(42)은, 상기 비례 제어 밸브를 통해, 액츄에이터에 그들의 작동을 위해 필요한 유압 에너지를 제공한다. 밸브로 보내지는 모든 제어 신호를 모으기 위해 단자함(junction box;BJ)(51)이 제공된다.
또한 액추에이터 아암은 각도 센서에 의해 출력된 신호를 모으기 위해 각각이 단자함(BJ)(52)에 연결된 각도 센서(30, 31, 32)를 구비한다.
전기 제어 캐비닛은 예를 들어, 선적 시스템을 통한 탄화수소의 운반 중에, 그 부근에서 우발적으로 발생할 수 있는 폭발로부터 캐비닛의 내용물을 보호할 수 있는 내폭 외피부(explosion-resistant envelope; 43)를 구비한다.
또한, 오토메이션은 유압 동력 유닛의 시동 및 정지를 제어하기 위해 전력 릴레이를 제어한다. 유압 동력 유닛은 유압 모터 또는 잭을 작동시키기 위해 유압 유체를 펌핑하도록 구성된 펌프(미도시)를 포함한다.
사용자 입력 인터페이스(60)는 선적 시스템을 제어시킬 수 있다. 도시된 실시예에서, 이러한 인터페이스는, 전기 제어 캐비닛의 오토메이션에 연결된 수신기(62)와 통신하기 위해 송신기(61)를 구비하는 원격 제어 유닛이다. 송신기와 수신기는 라디오 파장에 의해 통신한다. 변형례로서, 송신기와 수신기는 광 파장, 예를 들어 적외선 파장에 의해 통신한다.
도시되지 않은 변형례에 따르면, 입력 인터페이스는 케이블에 의해 오토메이션과 연결되어 이와 통신한다.
도 2에서 볼 수 있는 원격 제어 유닛에서, 조작자는 "x" 축을 따라 로딩 아암을 이동시키기 위한 제어기와, "y" 축을 따라 로딩 아암을 이동시키기 위한 제어기를 구비하며, 이러한 축들은 도 1에서 볼 수 있다. "x" 및 "y" 축을 따른 이동을 위한 제어기들은 제어 레버(63)의 형태의 동일한 조종 부재로 결합된다. 분리식 제어 레버(64)는 아암이 "z" 축을 따라 이동하게 한다. 제어 레버 각각은 비례적인 형태로 존재하는데, 비례적인 형태란, 실제로, 제어 레버의 이동의 진폭이, 비례 제어 밸브의 광대하거나 협소한 개방으로 귀착되고, 결과적으로는 액츄에이터의 높거나 낮은 속도로 귀착되는 것을 의미한다.
도시되지 않은 변형례에서, "x" 및 "z" 축을 따른 이동을 위한 제어기는 동일한 제어 레버상에 함께 모아 진다. 분리식 제어 레버는 아암이 "y" 축을 따라 이동되게 할 수 있다. 당업자의 역량 내에서 다른 조합으로 제어기를 함께 모을 수 있다.
도시되지 않은 다른 변형례에서, "x", "y", 및 "z" 축을 따라 이동시키기 위한 제어기가 동일한 조종 부재 상에 함께 모아 진다.
도시되지 않은 변형례에서, 일부 아암들은 동일한 오토메이션에 의해 제어된다. 원격 제어 유닛상에 제공된 선택기는, 동일한 오토메이션에 연결된 복수의 로딩 아암이 동일한 원리를 사용하여 동일한 제어 레버로 제어될 수 있게 한다.
도 3은 본 발명에 따른, 특히 도 1 및 도 2에 따른 제어 장치의 작동의 원리의 기능도이다.
로딩 아암의 세 개의 관절부 각각에 배치된 각도 센서(30, 31, 32)에 의한 세 개의 신호 출력은 오토메이션으로 송신된다. 각도 데이터에 기초하여, 오토메이션은 미리 정의된 원점에 대한 커플링의 위치의 (x, y, 및 z 축을 따르는) 공간 좌표를 계산한다.
동시에, 오토메이션은, 명령 인터페이스(원격 제어 유닛)에서 이루어진 조작자의 명령 입력에 기초하여 x, y, 및 z 축을 따르는 소정의 Vx, Vy, 및 Vz 속도를 계산한다.
커플링 위치의 공간 좌표 및 원하는 속도에 기초하여, 오토메이션은, 사용자가 원하는 이동을 획득하기 위해 세 개의 관절부에 필요한 장래의 각도(future angle)를 계산한다.
이후, 오토메이션은, 이미 계산된 각도를 획득하기 위해 액츄에이터(27, 28, 29) 각각에 적용하기 위한 이동을 계산한 후, 조작자에 의한 명령 입력에 따라 로딩 아암의 이동을 제어하기 위해 액츄에이터 각각에 적용하기 위한 출력 지시를 계산한다.
사실, 오토메이션은 항상 커플링(26)의 공간 좌표를 계산하고, 명령 입력 인터페이스(60)가 사용자에 의해 작동되자마자 필요한 장래의 각도를 계산한다.
자체로 알려진 방식의 도시되지 않은 변형례에서, 본 발명에 따른 제어 장치는 커플링을 고정 또는 고정하지 않을 수 있는 제4 액츄에이터를 구비한다.
수많은 다른 예시들이 상황에 따라 가능하며, 이와 관련하여 본 발명은 개시 및 도시된 예로 제한되어서는 안 된다.

Claims (10)

  1. 해양 선적 시스템용 커플링(26)의 이동 및 위치 설정을 위한 제어 장치(1)로서, 상기 해양 선적 시스템은 기부(21)에 고정된 라인 단부 및 표적 덕트에 연결되도록 구성된 커플링(26)을 갖춘 이동가능한 라인 단부를 구비한 적어도 하나의 유체 운반 라인을 포함하고, 상기 시스템은 커플링이 기부에 대해 적어도 세 개의 자유도를 갖게 되도록 복수의 기계적 연결부를 더 구비하는, 제어 장치에 있어서,
    각각이 일 자유도(A, B, C)의 시스템의 이동을 비례적으로 제어하기 위한 적어도 세 개의 비례 제어 액츄에이터(27, 28, 29)와, 각각의 자유도를 추적하는 시스템의 위치 센서(30, 31, 32)와, 커플링을 이동시키기 위해 명령을 입력하기 위한 조작자 입력 인터페이스와, 계산기(41)를 포함하고,
    상기 계산기는 센서에 의해 제공된 정보로부터 커플링의 순간적인 위치를 계산하고, 액츄에이터의 결합된 이동이 입력 인터페이스에서 조작자에 의해 제공되는 이동 명령에 대응하는 커플링의 이동을 초래하도록 입력 인터페이스(60)의 이동 명령 입력으로부터 액츄에이터 각각에 제공되는 동시적인 제어 지시를 계산하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    명령 입력 인터페이스(60)는 적어도 하나의 비례 제어기(63, 64)를 구비하고, 이로써 상기 비례 제어기에 가해지는 높거나 낮은 정도의 작동은 액츄에이터(27, 28, 29)들 중 적어도 하나에 대해 각각 높거나 낮은 정도의 적어도 하나의 비례 제어 지시를 제공함으로써, 각각의 높거나 낮은 이동 속도의 커플링의 이동을 초래하는 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    시스템의 위치 센서(30, 31, 32)들 중 적어도 하나는 각도 센서인 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    비례 제어 액츄에이터(27, 28, 29)들 중 적어도 하나는 비례 제어 밸브와 협동하는 유압 액츄에이터인 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    비례 제어 액츄에이터(27, 28, 29)들 중 적어도 하나는 비례 제어 전기 모터인 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    명령 입력 인터페이스(60)와 계산기(41) 사이의 통신은 무선으로 이루어지며, 상기 명령 입력 인터페이스는 계산기(41)에 연결된 수신기(62)와 무선 통신하는 송신기(61)에 연결되는 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    명령 입력 인터페이스(60)는 세 개의 자유도 중 적어도 두 개의 자유도로 커플링에 이동 명령을 공급하도록 구성된 적어도 하나의 조종 부재(63)를 구비하는 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 해양 선적 시스템들이 계산기에 연결되고, 계산기에 연결된 선적 시스템들 중 하나를 선택적으로 제어하기 위해 명령 인터페이스에 선택기가 제공되는 것을 특징으로 하는
    제어 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 따른 장치(1)용 오토메이션(41)에 있어서,
    각각의 자유도의 시스템의 위치 센서(30, 31, 32)에 의해 출력된 위치 신호를 수신하기 위한, 그리고 커플링을 이동시키도록 명령을 입력하기 위해 조작자 입력 인터페이스(60)로부터 제어 신호를 수신하기 위한 입력부를 포함하며,
    액츄에이터들의 결합된 이동이 조작자에 의해 입력 인터페이스에 제공되는 이동 명령에 대응하는 커플링의 이동을 초래하도록 상기 입력에 기초하여, 액츄에이터(27, 28, 29) 각각에 제공되는 동시적인 제어 지시를 계산하도록 구성되고,
    상기 오토메이션은 액츄에이터에 연결되는 출력부를 포함하고,
    각각의 오토메이션은 출력부에, 액츄에이터를 위해 의도된 계산된 제어 신호를 적용하는 것을 특징으로 하는
    오토메이션.
  10. 제9항에 따른 오토메이션용 계산 방법이며,
    - 위치 센서(30, 31, 32)에 의해 제공된 정보에 기초하여, 미리 규정된 원점에 대한 커플링(26)의 위치의 공간 좌표를 계산하는 단계와,
    - 명령 인터페이스(60)에서 이루어진 조작자에 의한 명령 입력에 기초하여, 선적 시스템의 적어도 세 개의 자유도의 이동의 속도를 계산하는 단계와,
    - 커플링의 위치의 공간 좌표 및 원하는 속도에 기초하여, 명령 인터페이스에서 이루어진 명령 입력에 따라 선적 시스템의 이동을 제어하기 위해 액츄에이터 각각에 적용하기 위한 출력 지시를 계산하는 단계를 포함하는
    오토메이션용 계산 방법.
KR1020107017486A 2008-02-08 2008-06-23 유체 선적 및/또는 하역 시스템용의 직접 제어기, 특히 비례식 및/또는 직선식 제어기를 갖춘 장치 KR101516462B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0850820A FR2927322B1 (fr) 2008-02-08 2008-02-08 Dispositif de commande directe, notamment proportionnelle et/ou de chargement et/ou dechargement de fluides
FR0850820 2008-02-08
PCT/IB2008/002628 WO2009098540A2 (en) 2008-02-08 2008-06-23 Device with direct control, in particular proportional and/or rectilinear control, for fluid loading and/or unloading system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100112609A KR20100112609A (ko) 2010-10-19
KR101516462B1 true KR101516462B1 (ko) 2015-05-04

Family

ID=39838871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107017486A KR101516462B1 (ko) 2008-02-08 2008-06-23 유체 선적 및/또는 하역 시스템용의 직접 제어기, 특히 비례식 및/또는 직선식 제어기를 갖춘 장치

Country Status (17)

Country Link
US (1) US8439059B2 (ko)
EP (1) EP2257493B1 (ko)
JP (2) JP6284289B2 (ko)
KR (1) KR101516462B1 (ko)
CN (1) CN101939251B (ko)
AU (1) AU2008350052B2 (ko)
BR (1) BRPI0822331B1 (ko)
CA (1) CA2713203C (ko)
ES (1) ES2436294T3 (ko)
FR (1) FR2927322B1 (ko)
MX (1) MX2010008611A (ko)
MY (1) MY154209A (ko)
PL (1) PL2257493T3 (ko)
PT (1) PT2257493E (ko)
RU (1) RU2488547C2 (ko)
WO (1) WO2009098540A2 (ko)
ZA (1) ZA201005448B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102019148B1 (ko) * 2018-09-28 2019-11-04 로텍엔지니어링 주식회사 해상 로딩 암 구동 시스템

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8210770B2 (en) * 2008-07-18 2012-07-03 Cimline, Inc. Boom assembly for holding hose outputting liquefied paving material
FR2964093B1 (fr) * 2010-09-01 2012-12-07 Fmc Technologies Sa Bras de chargement sans embase
DE202011051271U1 (de) * 2011-07-28 2012-11-07 Emco Wheaton Gmbh Offshore-beladungssystem
CA2909192C (en) * 2012-05-25 2020-06-02 T&T Engineering Services, Inc. Service line transport and deployment system
DE102012212916A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Putzmeister Engineering Gmbh Rundverteiler für Dickstoffe
NO340699B1 (no) 2013-02-05 2017-06-06 Macgregor Norway As Fluidoverføringssystem, samt fremgangsmåte, for overføring av kryogenisk hydrokarbonbasert fluid fra en forsyningsstruktur til en mottaksstruktur
FR3003855B1 (fr) * 2013-03-29 2016-01-29 Fmc Technologies Sa Bras de transfert d'un produit fluide de navire a navire
FR3010044B1 (fr) 2013-08-30 2017-05-05 Technip France Systeme de fluide entre une installation fixe ou flottante de production ou de stockage de fluide et un navire tel qu'un methanier navette
FR3017127B1 (fr) * 2014-01-31 2016-02-05 Gaztransp Et Technigaz Systeme de transfert de gnl d'un navire vers une installation
US10302079B2 (en) * 2014-08-12 2019-05-28 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and systems for routing pressurized fluid utilizing articulating arms
FR3051782B1 (fr) * 2016-05-24 2018-07-06 Fmc Technologies Sa Dispositif de commande de deplacement, procede et dispositif d'acquisition et de calcul pour celui-ci, ainsi que bras articule de chargement de fluide le comportant.
FR3064620B1 (fr) * 2017-03-31 2019-06-14 Fmc Technologies Sa Systeme de transfert de fluide a actionneurs munis de reducteurs de vitesse reversibles
FR3075755A1 (fr) * 2017-12-22 2019-06-28 Fmc Technologies Sa Systeme de transfert de produit cryogenique entre deux navires places cote a cote
SG10201807799UA (en) * 2018-09-10 2020-04-29 Eng Soon Goh Crash-resistant Bulk Fluid Cargo Distribution Terminal
CN109773779B (zh) * 2018-12-09 2020-12-08 西安航天精密机电研究所 一种自动对位换油机器人的建模与控制方法
CN109399546B (zh) * 2018-12-11 2022-02-11 连云港步升机械有限公司 一种可转动调节方向具有防漏功能的输油臂
CN111533077A (zh) * 2020-06-12 2020-08-14 宝钢化工湛江有限公司 垂管调节机构及液体装卸设备
CN116425104B (zh) * 2022-12-05 2024-03-22 连云港恩发机械有限公司 一种低温无氮气装卸臂及其使用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2888325B2 (ja) * 1994-04-11 1999-05-10 株式会社新潟鉄工所 流体荷役装置における船舶の甲板検知制御装置
JP2004352016A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Kayaba Ind Co Ltd 洋上給油装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2384194A1 (fr) * 1977-03-17 1978-10-13 Fmc Europe Bras de chargement articule
US4109688A (en) * 1977-08-08 1978-08-29 Fmc Corporation Attitude maintaining mechanism for a marine loading arm
US4205308A (en) * 1977-11-21 1980-05-27 Fmc Corporation Programmable alarm system for marine loading arms
EP0029768B1 (fr) * 1979-11-12 1986-04-23 FMC EUROPE S.A. Société anonyme dite: Procédé et installation de surveillance et de commande d'un bras articulé de transfert de fluide destiné à relier un navire à une plate-forme en mer
US4408943A (en) * 1981-02-27 1983-10-11 Fmc Corporation Ship-to-ship fluid transfer system
JPS60123628A (ja) * 1983-12-06 1985-07-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd マニピユレ−タの作業機構姿勢制御装置
JPS61165000A (ja) * 1984-12-29 1986-07-25 株式会社新潟鐵工所 流体荷役装置
FR2638731B1 (fr) * 1988-11-09 1991-02-08 Fmc Europe Procede pour assurer une deconnexion entre un bras de chargement de fluide et une citerne dont l'un est porte par un vehicule en cas de depart inopine du vehicule; bras de chargement de fluide mettant en oeuvre ce procede; deconnecteur de securite pour sa mise en oeuvre
JPH05295754A (ja) * 1992-04-15 1993-11-09 Komatsu Ltd 油圧式掘削機の作業機操作装置
JPH0724754A (ja) * 1993-07-13 1995-01-27 Komatsu Ltd 作業用ロボット及びその制御方法
JPH09272081A (ja) * 1996-04-05 1997-10-21 Nippon Steel Corp 遠隔操作入力装置及び遠隔操作入力方法
JPH11347983A (ja) * 1998-06-11 1999-12-21 Meidensha Corp マニプレータの動作制限装置
FR2796375B1 (fr) * 1999-07-13 2001-10-12 Fmc Europe Systeme de chargement offshore par tuyauterie suspendue
US6382269B1 (en) * 2000-02-22 2002-05-07 Tatsuno Corp. Automatic fueling system
CN1647088A (zh) * 2002-03-14 2005-07-27 欧洲计算机网环球公司 用于通过销售点网络上的数据网络接入点购买商品和服务的系统和方法
CN1677382A (zh) * 2004-03-31 2005-10-05 联想(北京)有限公司 计算机与无线设备相融合的通讯装置
EP1999008B1 (en) * 2006-03-30 2010-02-24 Single Buoy Moorings Inc. Hydrocarbon transfer system with horizontal displacement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2888325B2 (ja) * 1994-04-11 1999-05-10 株式会社新潟鉄工所 流体荷役装置における船舶の甲板検知制御装置
JP2004352016A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Kayaba Ind Co Ltd 洋上給油装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102019148B1 (ko) * 2018-09-28 2019-11-04 로텍엔지니어링 주식회사 해상 로딩 암 구동 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
EP2257493A2 (en) 2010-12-08
US8439059B2 (en) 2013-05-14
US20100313977A1 (en) 2010-12-16
CA2713203C (en) 2015-10-06
MY154209A (en) 2015-05-15
ES2436294T3 (es) 2013-12-30
CN101939251B (zh) 2013-07-10
EP2257493B1 (en) 2013-08-21
WO2009098540A2 (en) 2009-08-13
FR2927322B1 (fr) 2010-03-05
PL2257493T3 (pl) 2014-04-30
JP6284289B2 (ja) 2018-02-28
AU2008350052A1 (en) 2009-08-13
FR2927322A1 (fr) 2009-08-14
CN101939251A (zh) 2011-01-05
JP2011515280A (ja) 2011-05-19
RU2010137349A (ru) 2012-03-20
RU2488547C2 (ru) 2013-07-27
JP2014237442A (ja) 2014-12-18
ZA201005448B (en) 2011-07-27
PT2257493E (pt) 2013-11-25
BRPI0822331A2 (pt) 2015-06-16
CA2713203A1 (en) 2009-08-13
MX2010008611A (es) 2010-09-07
WO2009098540A3 (en) 2009-11-19
KR20100112609A (ko) 2010-10-19
BRPI0822331B1 (pt) 2019-01-02
AU2008350052B2 (en) 2013-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101516462B1 (ko) 유체 선적 및/또는 하역 시스템용의 직접 제어기, 특히 비례식 및/또는 직선식 제어기를 갖춘 장치
KR101691705B1 (ko) 전기 모터로 구성된 작동기를 구비한 해상 로딩 암
CN109562929B (zh) 用于铰接式流体装载臂的运动控制设备、其采集和计算方法和设备以及铰接式流体装载臂
CN102393754B (zh) 臂架动作控制方法、系统及臂架末端直线位移控制方法、系统及混凝土泵车
CN104950909A (zh) 多节机械臂的控制系统及方法
US11319033B2 (en) System for transfer of a fluid product
KR20200100937A (ko) 선박 자동계류장치
CN218715195U (zh) 臂架系统及作业机械

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180328

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 5