KR101567869B1 - Automation control system for off-loading liquid cargo and method thereof - Google Patents

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KR101567869B1
KR101567869B1 KR1020140019434A KR20140019434A KR101567869B1 KR 101567869 B1 KR101567869 B1 KR 101567869B1 KR 1020140019434 A KR1020140019434 A KR 1020140019434A KR 20140019434 A KR20140019434 A KR 20140019434A KR 101567869 B1 KR101567869 B1 KR 101567869B1
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윤상득
김용훈
박종현
최현우
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대우조선해양 주식회사
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    • B63B43/06—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability using ballast tanks

Abstract

액화화물을 저장하는 복수의 저장탱크와, 상기 복수의 저장탱크의 각각에 설치되어 액체화물의 수위를 조절하는 수위 제어 장치와, 오프로딩 암(offloading arm)을 통해 외부로 이송되는 액체화물의 유량을 측정하고, 상기 액체화물의 이송속도를 제어하는 유량 제어 장치와, 및 상기 수위 제어 장치 및 유량 제어 장치로부터 각각 제어정보를 입력받아 상기 액체화물의 하역과 수위를 제어하는 연산 제어 장치를 포함하는 오프로딩 자동제어시스템이 제공된다.A water level control device installed at each of the plurality of storage tanks for adjusting the level of the liquid cargo; and a controller for controlling the flow rate of the liquid cargo conveyed to the outside through the offloading arm And an operation control device that receives control information from the level control device and the flow control device and controls the unloading and level of the liquid cargo, An offloading automatic control system is provided.

Figure R1020140019434
Figure R1020140019434

Description

액체화물의 오프로딩 자동제어시스템 및 자동제어방법{AUTOMATION CONTROL SYSTEM FOR OFF-LOADING LIQUID CARGO AND METHOD THEREOF}Technical Field [0001] The present invention relates to an off-loading automatic control system and an automatic control method for a liquid cargo,

본 발명은 액체화물의 오프로딩(offloading) 자동제어시스템 및 자동제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 오프로딩 중에 각 저장탱크의 수위를 일정수준으로 제어하여 부유체의 트림(trim)과 힐(heel)의 변화를 최소화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic offloading control system and an automatic control method for a liquid cargo, and more particularly, to an automatic offloading control system and an automatic control method for a liquid cargo, lt; RTI ID = 0.0 > heel. < / RTI >

일반적으로 선박은 화물을 적재하지 않은 경우 안정성을 유지하고, 추진력의 효율을 위해 발라스트 탱크(Ballast Tank)를 적용하고 있으며, 이와 같은 선박 평형수 탱크는 화물의 싣고 내림에 따른 선박의 무게중심 변동을 줄이고 안전한 항해를 보장하기 위한 것으로, 선미와 선수에서 좌우로 대칭이 되도록 여러 개가 설치되어 있으며 각 탱크가 독립적이어서 채워진 해수는 이동하지 않는다.In general, ships maintain ballast tanks when their cargo is not loaded, and ballast tanks are applied for the efficiency of propulsion. Such ballast tanks are used to measure the change of center of gravity of ship due to loading and unloading. And to ensure safe navigation. There are several vessels that are symmetrical to each other on the stern and the bow, and each tank is independent, so that the filled seawater does not move.

한편, 선박이 좌우로 흔들리는 것은 롤링(rolling)이라 하고, 좌우로 경사져 있는 것을 힐링(heeling) 즉, 선박의 선미와 선수에 대한 좌우균형이 맞지않아 한쪽으로 기울어진 상태를 말하며, 안티 힐링 시스템(Anti heeling System)이라 함은 항해중에는 발라스트 탱크 내의 물량을 조정하여 균형을 잡은 상태로 운항하지만, 항 내에서 하역 및 선적작업중에는 어느 한쪽의 화물이 많이 들어 내지거나 더 실릴 수도 있고, 하역 및 선적작업중에 여러 가지의 상태가 나올 수 있으므로 이러한 기울어짐을 방지하기 위해 좌,우측의 기울기를 계측하여 자동으로 펌프와 밸브를 작동시켜 발라스트 탱크 내의 물을 어느 한쪽에서 다른 쪽으로 이동시켜 선박의 선미와 선수에 대한 좌우균형을 잡아주는 시스템을 말한다.On the other hand, the ship swaying to the left and right is referred to as rolling, and the one that is tilted to the left and right refers to a state in which the heeling is not balanced between the stern of the ship and the bow, and the antihealing system Anti-heeling system "means that the ship is operated in a balanced manner by adjusting the amount of water in the ballast tanks during the voyage. However, during the loading and unloading operations, either one of the cargo may be loaded or unloaded, In order to prevent such tilting, the left and right tilts are measured and the pump and valves are automatically operated to move the water in the ballast tank from one side to the other, A system that balances left and right.

또한, 트림이란 화물을 선적한 부유체가 해상 위에서 선체를 중심으로 선수 또는 선미쪽으로 기울은 상태를 말한다. 선수트림이란 선박을 종방향으로 볼때 선미보다 선수부가 더 많이 가라앉아 정면으로 기울은 상태이고, 선미 트림이란 선미부가 더 많이 침하한 상태이며, 선수와 선미가 동일하게 가라 앉은 상태를 이븐킬(evenkeel)이라고 한다. In addition, trim refers to a state in which the floating body that has loaded the cargo is tilted toward the bow or stern around the hull on the sea. The bow trim means that when the ship is viewed in the longitudinal direction, the bow is more inclined than the stern and tilted to the front, the stern trim is more depressed, and the bow and stern are sinking equally. ).

그런데, 액체화물을 적재한 선박에서 오프로딩을 하게 되면, 종래 대부분의 선박에서 적용되고 있는 힐링 또는 트림에 대한 제어는 선수 및 선미 발라스트 탱크 내로 물을 보충시켜 주거나, 선수 및 선미 발라스트 탱크로부터 물을 빼내는 등 사용자가 수동으로 장비를 제어했으므로 상당한 불편함이 있었다. 또한 수동으로 힐과 트림에 대한 제어를 하면서, 액체화물의 오프로딩을 하기 때문에 시간이 오래걸리고, 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.However, if offloading is carried out on a ship loaded with liquid cargo, the control of the heeling or trim applied to most ships in the past can be made by replenishing water into the fore and aft ballast tanks or by removing water from the fore and aft ballast tanks There is a considerable inconvenience because the user manually controls the equipment. In addition, since offloading of the liquid cargo is performed while manually controlling the heel and the trim, there is a problem that the time is long and the accuracy is low.

선행문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 10-2011-0074415(2011.06.30 공개)Prior Art 1: Korean Patent Publication No. 10-2011-0074415 (published on June 30, 2011) 선행문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 10-2012-0006600(2012.01.19 공개)Prior Art 2: Korean Patent Publication No. 10-2012-0006600 (published on Jan. 19, 2012)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액체화물의 오프로딩 중에 자동으로 각 저장탱크의 수위를 일정하게 유지시켜서 힐링과 트림을 방지하는 오프로딩 자동제어시스템 및 자동제어방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide an offloading automatic control system and an automatic control method for automatically preventing the healing and the trim by maintaining the water level of each storage tank constant during off- .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액체화물을 저장하는 복수의 저장탱크; 상기 복수의 저장탱크의 각각에 설치되어 액체화물의 수위를 조절하는 수위 제어 장치; 오프로딩 암(offloading arm)을 통해 외부로 이송되는 액체화물의 유량을 측정하고, 상기 액체화물의 이송속도를 제어하는 유량 제어 장치; 및 상기 수위 제어 장치 및 유량 제어 장치로부터 각각 제어정보를 입력받아 상기 액체화물의 하역과 수위를 제어하는 연산 제어 장치를 포함하는 오프로딩 자동제어시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid storage tank comprising: a plurality of storage tanks for storing liquid contents; A water level control device installed in each of the plurality of storage tanks to adjust the level of the liquid cargo; A flow rate control device for measuring a flow rate of the liquid cargo conveyed to the outside via an offloading arm and controlling a conveyance speed of the liquid cargo; And an operation control device for receiving control information from the level control device and the flow rate control device and controlling the unloading and level of the liquid cargo, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 연산 제어 장치는 상기 복수의 저장탱크에 각각 설치된 수위 측정기로부터 측정된 액체화물의 수위정보를 이용하여 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값에서 임의의 값을 뺀 평균설정 값을 상기 각각의 수위 제어 장치로 전송하여 상기 복수의 저장탱크의 수위를 일정하게 맞추도록 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the arithmetic and control unit calculates an average value by using the level information of the liquid cargo measured from the level gauge provided in each of the plurality of storage tanks, subtracts an arbitrary value from the calculated average value An average set value may be transmitted to each of the level controllers to control the water level of the plurality of storage tanks to be constant.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 각각의 수위 제어 장치는 상기 평균설정 값과 상기 수위 측정기에 의해 측정된 수위와 비교하여 수위 제어 정보를 설정하고, 상기 수위 제어 정보를 연산 제어 장치로 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the level controllers may set the level control information by comparing the average set value and the level measured by the level gauge, and may transmit the level control information to the operation control device have.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 연산 제어 장치는 상기 수위 제어 정보와 상기 유량 제어 장치의 유량 제어 정보를 합산하여 연산하고, 연산된 복합 제어 정보를 상기 복수의 저장탱크에 각각 설치된 펌프 제어 장치로 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the arithmetic and control unit calculates the sum of the water level control information and the flow rate control information of the flow rate control device, and outputs the calculated mixed control information to the pump control device Lt; / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 펌프 제어 장치는 상기 복합 제어 정보에 대응하도록 전기 모터의 여자 전류를 조절하여 오프로딩 펌프(offloading pump)의 액체화물 배출량을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pump control apparatus may control the discharge amount of the offloading pump by regulating the exciting current of the electric motor so as to correspond to the mixed control information.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 펌프 제어 장치는 상기 복합 제어 정보에 대응하도록 오프로딩 밸브(offloading valve)를 조절하여 액체화물 배출량을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pump control apparatus may control an amount of discharged liquid by adjusting an offloading valve to correspond to the mixed control information.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액체화물의 오프로딩 제어방법에 있어서,According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling offloading of a liquid cargo,

복수의 저장탱크에 저장된 액체화물 수위의 평균설정 값을 계산하는 단계; 상기 복수의 저장탱크의 각각의 액체화물의 수위와 상기 평균설정 값을 비교하여 수위 제어 정보를 도출하는 단계;상기 수위 제어 정보와 유량 제어 정보를 이용하여 복합 제어 정보를 도출하는 단계; 및 상기 복합 제어 정보와 대응되도록 각각의 저장탱크의 액체화물 배출량을 제어하는 단계를 포함하는 오프로딩 제어방법이 제공된다.Calculating an average set value of the liquid cargo level stored in the plurality of storage tanks; Deriving the water level control information by comparing the water level of each liquid cargo of the plurality of storage tanks with the average set value, deriving the mixed control information using the water level control information and the flow rate control information; And controlling an amount of discharged liquid in each of the storage tanks to correspond to the combined control information.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 평균 설정 값을 계산하는 단계는 복수의 저장탱크의 각각을 수위의 평균값을 계산하고, 상기 계산된 평균값에서 임의의 값을 빼서 평균설정 값으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of calculating the average set value includes calculating an average value of the water level of each of the plurality of storage tanks, subtracting an arbitrary value from the calculated average value, and setting the average set value .

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 복합 제어 정보를 도출하는 단계는 상기 수위 제어 정보와 유량 제어 정보를 합산한 후, 임의의 값으로 나누어 복합 제어 정보로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of deriving the composite control information may further include a step of summing the water level control information and the flow rate control information, and then dividing the water level control information and the flow rate control information into arbitrary values and setting them as the composite control information.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 액체화물 배출량을 제어하는 단계는 상기 복합 제어 정보에 대응되도록 전기 모터에 여자되는 전류를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of controlling the liquid discharge amount may further comprise the step of adjusting a current to be excited in the electric motor to correspond to the composite control information.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 액체화물 배출량을 제어하는 단계는 상기 복합 제어 정보에 대응되도록 오프로딩 밸브(offloading valve)를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of controlling the liquid discharge amount may further include adjusting an offloading valve to correspond to the mixed control information.

본 발명에 따른 오프로딩 자동제어시스템 및 자동제어방법에 의하면, 오프로딩 작업중에도 액체화물이 저장된 저장탱크의 각각의 수위에 차이가 없게 되어, 힐링과 트림의 변화를 줄일 수 있고, 이로써 오프로딩 작업을 중단해야하는 상황을 방지할 수 있다. 또한 사용자의 수동적인 제어가 필요없이 자동으로 수행되므로 선박의 평형유지에 대한 정확도가 높아지고, 오프로딩 시간을 줄일 수 있다.According to the offloading automatic control system and the automatic control method according to the present invention, there is no difference in the level of each of the storage tanks in which the liquid cargo is stored even during the offloading operation, so that the change of the healing and the trim can be reduced, It is possible to prevent a situation where the user has to stop the operation. In addition, since the automatic operation is performed without the need for manual control of the user, the accuracy of maintaining the equilibrium of the ship is improved and the off-loading time can be reduced.

본 발명에 따른 오프로딩 자동제어시스템 및 자동제어방법은 발라스트 탱크 운영과 연계하여 동시에 자동으로 수행하여 오작동을 줄이고, 효율적으로 선박의 홀수를 평형으로 유지할 수 있다.The offloading automatic control system and the automatic control method according to the present invention can be automatically performed simultaneously with the operation of the ballast tank to reduce the malfunction and efficiently maintain the odd number of the vessels at a balanced level.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 자동제어시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오프로딩 자동제어시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 자동제어방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating an offloading automatic control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an offloading automatic control system according to another embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an automatic offloading control method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 오프로딩 자동제어시스템을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 자동제어시스템을 도시한 구성도이다.First, an offloading automatic control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a block diagram illustrating an offloading automatic control system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 자동제어시스템은 액체화물을 저장하는 저장탱크(20), 저장탱크(20)에 저장된 액체화물의 수위를 조절하는 수위 제어 장치(30), 오프로딩 암(offloading arm)을 통해 외부로 이송되는 액체화물의 유량을 제어하는 유량 제어 장치(40) 및 수위 제어 장치(30)와 유량 제어 장치(40)를 제어하는 연산 제어 장치를 포함한다.1, an off-loading automatic control system according to an embodiment of the present invention includes a storage tank 20 for storing liquid cargo, a water level control device 20 for controlling the level of the liquid cargo stored in the storage tank 20, A flow control device 40 for controlling the flow rate of the liquid cargo conveyed to the outside through the offloading arm and an operation control device 30 for controlling the level control device 30 and the flow control device 40. [ .

연산 제어 장치(10,11)는 오프로딩 자동제어시스템의 모든 장치를 제어하기 위한 컴퓨터 시스템으로 구성될 수 있고, 수위 표시기, 펌프 제어 장치(26) 및 수위 제어 장치(30)와 연결되어 제어 명령을 주고 받을 수 있다. The operation control devices 10 and 11 may be configured as a computer system for controlling all devices of the offloading automatic control system and may be connected to a water level indicator, a pump control device 26 and a water level control device 30, Can be exchanged.

연산 제어 장치(10)는 각 저장탱크(20)에 저장된 액체화물의 수위정보를 수집하고, 각 액체화물의 수위에 대한 평균값을 계산한다. 평균값은 각 저장탱크(20)의 목표 수위를 설정하기 위한 값으로서, 각 저장탱크(20)의 수위(A:A1~AN)는 모두 다를 수 있다. 이 때문에 한쪽의 저장탱크(20)의 수위가 높고 다른 한쪽이 낮은 경우, 힐링(heeling)과 트림(trim)이 발생하여 선박이 전복될 위험이 있다. 따라서, 각 저장탱크(20)의 액체화물을 일정한 높이로 맞출 필요가 있는데, 실시간으로 평균값을 계산하더라도 선박은 액체화물의 오프로딩 중이므로, 오프로딩 속도 맞춰서 일정한 값을 빼야된다. 즉, 계산된 평균값에서 임의의 값(G1)을 빼어 평균설정 값으로 설정한다. 평균설정 값(B)은 아래의 수식과 같이 표현될 수 있다.The arithmetic and control unit 10 collects the level information of the liquid cargo stored in each storage tank 20 and calculates an average value of the level of each liquid cargo. The average value is a value for setting the target water level of each storage tank 20, and the water level (A: A 1 to A N ) of each storage tank 20 may be all different. Therefore, when the water level of one storage tank 20 is high and the other water level is low, heeling and trim are generated and there is a danger that the ship may overturn. Therefore, it is necessary to adjust the liquid cargo in each storage tank 20 to a certain height. Even if the average value is calculated in real time, since the ship is off-loading the liquid cargo, a certain value should be subtracted according to the off-loading rate. That is, an arbitrary value (G 1 ) is subtracted from the calculated average value and set as an average set value. The average set value B can be expressed as the following equation.

Figure 112014016534974-pat00001
Figure 112014016534974-pat00001

임의의 값(G1)은 액체화물을 오프로딩하는 속도에 따라서 조절될 수 있다. 평균설정 값(B)은 각 저장탱크(20)에 설치된 수위 제어 장치(30)로 입력되고, 각 수위 제어 장치(30)는 평균설정 값을 이용하여 수위를 조절하기 위해 수위 제어 정보(C)를 연산장치로 보낸다. Any value G 1 can be adjusted according to the rate at which the liquid cargo is offloaded. The average set value B is input to the level control device 30 provided in each storage tank 20. The level control device 30 sets the level control information C to adjust the water level using the average set value, To the computing device.

또한 연산 제어 장치(10)는 펌프 제어 장치(26)가 제어명령을 수행하도록 복합 제어 정보(E)를 생성한다. 복합 제어 정보는 수위 제어 장치(30)로부터 수신한 수위 제어 정보(C)와 유량 제어 장치(40)로부터 수신한 유량 제어 정보(D)의 연산의 결과로 얻을 수 있다. 본 발명은 오프로딩 암을 통해서 외부로 이송되는 액체화물의 유량을 제어하면서, 각 저장탱크(20)의 수위를 동시에 조절하기 위한 발명이므로, 연산 제어 장치(11)는 유량 제어 정보(D)와 수위 제어 정보(C)를 합산하여 연산한다. 즉, 복합 제어 정보(E)는 아래의 수식으로 표현될 수 있다.Further, the arithmetic and control unit 10 generates the composite control information E so that the pump control unit 26 executes the control command. The composite control information can be obtained as a result of the calculation of the water level control information (C) received from the level control device (30) and the flow rate control information (D) received from the flow rate control device (40). The present invention is an invention for simultaneously controlling the water level of each storage tank 20 while controlling the flow rate of the liquid cargo transferred to the outside through the offloading arm, And the water level control information (C). That is, the composite control information E can be expressed by the following equation.

Figure 112014016534974-pat00002
Figure 112014016534974-pat00002

임의의 값(G2)은 각 저장탱크(20)의 오프로딩 속도를 제어하고, 수위를 조절하기 위해 저장탱크(20)마다 다른 크기의 상수가 적용될 수 있다. 연산된 복합 제어 정보(E)는 펌프 제어 장치(26)로 전송되어 제어명령을 수행하도록 한다.The arbitrary value G 2 controls the offloading speed of each storage tank 20, and constants of different sizes may be applied to each storage tank 20 to adjust the water level. The calculated compound control information E is transmitted to the pump control device 26 to execute a control command.

저장탱크(20)는 액체화물을 온전히 운송하기 위해서 단열처리가 되어있다. 하지만, 외부의 열로부터 완벽히 차단될 수 없기 때문에 적어도 하나 이상의 저장탱크(20)가 선박 내부에 설치된다. 본 발명에 실시예에서는 동일한 액체화물을 복수의 저장탱크(20)에 저장한 것을 설명하고 있지만, 이종의 액체화물을 복수의 저장탱크(20)에 나누어 저장하는 것도 가능하다. The storage tank 20 is adiabatically treated to transport the liquid cargo thoroughly. However, at least one storage tank 20 is installed inside the vessel because it can not be completely blocked from external heat. In the embodiment of the present invention, the same liquid cargo is stored in a plurality of storage tanks 20, but it is also possible to store different types of liquid cargo in a plurality of storage tanks 20 in a divided manner.

각 저장탱크(20)로부터 토출된 액체화물은 하나로 연결된 이송관을 통해 한곳으로 모여서 오프로딩 암을 통해 외부로 이송된다. 다만, 본 발명에 따른 오프로딩 자동제어시스템은 각 저장탱크(20)가 서로 파이프로 연결되어 일체형의 저장탱크(20) 또는 각 저장탱크(20)가 분리되어 외부에서 파이프로 연결되는 경우 등 저장탱크(20)의 형태에 구애받지 않고 적용가능하다.The liquid cargo discharged from each of the storage tanks 20 is collected in one place through a transfer pipe connected to one another and is transferred to the outside through the offloading arm. However, in the offloading automatic control system according to the present invention, when the storage tanks 20 are connected to each other by a pipe so that the storage tanks 20 or the storage tanks 20 are separated from each other, The present invention is applicable regardless of the shape of the tank 20.

수위 제어 장치(30)는 각 저장탱크(20)의 액체화물 수위를 조절하는 장치로서, 각 저장탱크(20) 별로 개별적으로 설치된다. 앞서 설명한 바와 같이, 수위 제어 장치(30)는 연산 제어 장치(10)로부터 평균설정 값(B)을 수신하고, 현재 저장탱크(20)의 수위(A)를 비교하여 차이를 계산한 후 결과값인 수위 제어 정보를 연산 제어 장치(11)로 다시 송신한다. 각 저장탱크(20)의 수위는 모두 다를 수밖에 없으므로, 각 수위 제어 장치(30)는 개별적으로 계산된 수위 제어 정보를 연산 제어 장치(11)로 송신하여 수위의 변화폭을 제어하도록 수행된다. 수위 표시기는 각 저장탱크(20)의 액체화물 수위를 표시하는 장치로서, 측정된 액체화물의 수위를 연산 제어 장치(10)로 보내어 평균설정 값을 계산하도록 한다.The level control device 30 is a device for adjusting the level of the liquid cargo in each storage tank 20 and is installed separately for each storage tank 20. [ As described above, the water level control device 30 receives the average set value B from the arithmetic and control unit 10, calculates the difference by comparing the water level A of the present storage tank 20, Level control information to the arithmetic and control unit 11 again. Since the water levels of the respective storage tanks 20 are all different, each level control device 30 transmits the individually calculated level control information to the arithmetic and control unit 11 to control the variation range of the water level. The water level indicator is a device for indicating the level of the liquid cargo in each storage tank 20, and sends the measured liquid level of the liquid cargo to the arithmetic and control unit 10 to calculate the average set value.

펌프 제어 장치(26)는 연산 제어 장치(11)로부터 수신한 복합 제어 정보와 상응하여 명령을 수행하는 장치이다. 즉, 펌프 제어 장치(26)는 저장탱크(20)에 설치되어 액체화물을 토출하는 오프로딩 펌프(27)와 토출되는 액체화물의 유량을 조절하는 오프로딩 밸브(28)를 조절할 수 있다. 예를 들어, 연산 제어 장치(11)의 복합 제어 정보에 따라 오프로딩 밸브(28)의 개도값을 조절하여 궁극적으로 오프로딩 펌프(27)의 유량을 제어할 수 있다. 즉, 복합 제어 정보의 수치 값이 증가하면 오프로딩 밸브(28)가 열리고 오프로딩 펌프(27)의 모터의 전류값이 증가하며, 펌프 제어 장치(26)의 목표 유량에 도달되도록 오프로딩 펌프(27)의 토출되는 액체화물의 유량이 증가하게 된다. 오프로딩 펌프(27)의 모터전류 값은 오프로딩 펌프(27)가 토출하는 유량과 비례하여 증감한다. 반대로 복합 제어 정보의 수치 값이 줄어들면 그와 반대의 현상이 생겨서 오프로딩 펌프(27)가 토출하는 액체화물의 유량이 줄어들게 된다.The pump control device 26 is a device that executes a command in accordance with the complex control information received from the operation control device 11. [ That is, the pump controller 26 can control the offloading pump 27 for discharging the liquid cargo and the offloading valve 28 for controlling the flow rate of the liquid cargo to be discharged, which is installed in the storage tank 20. For example, it is possible to control the flow rate of the offloading pump 27 by adjusting the opening value of the offloading valve 28 in accordance with the compound control information of the operation control device 11. That is, when the numerical value of the complex control information increases, the off-loading valve 28 opens, the current value of the motor of the off-loading pump 27 increases, and the off- The flow rate of the discharged liquid is increased. The motor current value of the offloading pump 27 is increased or decreased in proportion to the flow rate discharged by the offloading pump 27. On the contrary, when the numerical value of the complex control information is decreased, the opposite phenomenon occurs, and the flow rate of the liquid cargo discharged by the offloading pump 27 is reduced.

따라서 오프로딩 펌프(27)의 유량을 제어하고, 전체의 오프로딩 유량 속도를 조절하는 것이 동시에 가능하기 때문에, 각 저장탱크(20)의 수위도 제어할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to simultaneously control the flow rate of the off-loading pump 27 and adjust the entire off-loading flow rate, so that the water level of each storage tank 20 can also be controlled.

유량 제어 장치(40)는 오프로딩 암을 통해 액체화물이 이송되는 유량을 조절하는 장치로서 유량 계량기(41)와 연결된다. 유량 계량기(41)는 액체화물이 단위시간에 흐르는 양(체적 또는 질량)을 측정하는 플로우 미터(flow meter)와 플로우 미터에서 측정된 정보를 전송하는 플로우 트랜스미터(flow transmitter)로 구성된다. 유량 제어 장치(40)는 플로우 트랜스미터로부터 수신한 정보를 기초로 하여 외부로 이송되는 액체화물의 유량을 제어하고, 연산 제어 장치(11)로 플로우 미터에서 측정된 정보를 전송할 수 있다.
The flow rate control device 40 is connected to the flow rate meter 41 as a device for regulating the flow rate of the liquid cargo conveyed through the offloading arm. The flow meter 41 is composed of a flow meter for measuring the amount (volume or mass) of liquid cargo flowing in unit time and a flow transmitter for transmitting information measured in the flow meter. The flow control device 40 can control the flow rate of the liquid cargo conveyed to the outside based on the information received from the flow transmitter and can transmit the measured information to the operation control device 11 by the flow meter.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오프로딩 자동제어시스템을 도시한 구성도이다. 도 2의 실시예는 도 1의 오프로드 자동제어시스템과 대체로 유사하다. 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 이하 차이점에 대해서 상세하게 설명한다.2 is a block diagram illustrating an offloading automatic control system according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 2 is generally similar to the offload automatic control system of FIG. The description of the same configuration will be omitted, and the differences will be described in detail below.

도 2를 참조하면, 수위 측정기(24)에서 저장탱크(20)에 저장된 액체화물의 높이를 측정하고, 측정된 정보는 정밀 계량기(23)로 보낸다. 또한, 액체화물을 수송하는 경우 액체화물의 이송된 양을 정확히 계측하는 것은 그 정확도에 따라 큰 돈이 관련되기 때문에 화물의 판매자, 구매자 및 수송자 모두에게 매우 중요하다. 이를 위해, 정밀 계량기(23)(Custody Transfer System)가 설치되고, 정밀 계량기(23)는 수위 표시기(22) 및 수위 제어 장치(30)와 연결되어 측정된 계측 정보를 전송하게 된다.2, the height of the liquid cargo stored in the storage tank 20 is measured by the level gauge 24, and the measured information is sent to the precision gauge 23. In addition, when transporting liquid cargo, accurately measuring the transported quantity of liquid cargo is very important to the seller, buyer, and transporter of the cargo as it involves a large amount of money depending on its accuracy. To this end, a precision meter 23 is installed, and the precision meter 23 is connected to the water level indicator 22 and the water level controller 30 to transmit the measured measurement information.

수위 측정기(24)에서 측정된 저장탱크(20)의 수위(A)는 수위 표시기를 통해서 연산 제어 장치(10)로 전송되고, 연산 제어 장치(10)는 각 저장탱크(20)의 수위 정보를 합산하여 평균값을 계산하고, 임의의 값(G1)을 적용하여 평균설정 값(B)을 설정한다. 평균설정 값(B)을 연산하는 방식은 도 1에서 설명한 방식과 동일하다.The water level A of the storage tank 20 measured by the water level meter 24 is transmitted to the operation control device 10 through the water level indicator and the operation control device 10 calculates the water level information of each storage tank 20 The average value is calculated, and the average setting value B is set by applying the arbitrary value G1. The method of calculating the average set value B is the same as that described in Fig.

연산 제어 장치(10)에서 설정한 평균설정 값은 수위 제어 장치(30)로 전송되며, 수위 제어 장치(30)는 평균설정 값(B)과 정밀 계량기(23)로부터 수신한 저장탱크(20)의 수위와 비교하여 연산한 수위 제어 정보(C)를 연산 제어 장치(11)로 전송한다. The average setting value set by the arithmetic and control unit 10 is transmitted to the level controller 30. The level controller 30 compares the average set value B with the average value set in the storage tank 20 received from the precision meter 23, To the arithmetic and control unit 11, the water level control information (C)

연산 제어 장치(11)는 유량 제어 장치(40)로부터 수신한 유량 제어 정보(D)와 수위 제어 장치(30)로부터 수신한 수위 제어 정보(C)를 합산하여 복합 제어 정보(E)를 설정한다. 복합 제어 정보(E)를 연산하는 방식은 도 1에서 설명한 방식과 동일하다.The arithmetic and control unit 11 sets the mixed control information E by adding the flow rate control information D received from the flow rate control unit 40 and the level control information C received from the level control unit 30 . The method of calculating the composite control information E is the same as that described in FIG.

연산 제어 장치(11)는 복합 제어 정보(E)를 펌프 제어 장치(26)로 전송하고, 펌프 제어 장치(26)는 복합 제어 정보(E)를 기초로 오프로딩 펌프(27)의 모터에 여자되는 전류를 조절하여 토출되는 액체화물의 유량을 조절하고, 오프로딩 밸브(28)의 개도를 변경하게 된다.
The operation control device 11 transmits the composite control information E to the pump control device 26 and the pump control device 26 controls the motor of the offloading pump 27 based on the complex control information E, So that the flow rate of the discharged liquid is controlled and the opening degree of the off-loading valve 28 is changed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 자동제어방법을 도시한 흐름도이다. 본 발명에 따른 오프로딩 자동제어방법에 의하면, 각 저장탱크에 저장된 액체화물의 하역을 시작하면(S310), 각 저장탱크의 오프로딩 펌프마다 이송하는 액체화물의 양이 다를 수 있으므로, 힐링(heeling) 또는 트림(trim)이 발생될 수 있다. 선박이 평형상태를 유지하지 못하면(S320), 각 저장탱크에 설치된 수위 측정기는 액체화물의 수위를 측정하고, 연산 제어 장치에 의해 각 저장탱크의 수위를 종합하여 평균설정 값을 계산한다(S330). 수위 제어 장치는 저장탱크의 수위와 평균설정 값을 비교하여 수위 제어 정보를 도출한 후(S340), 연산 제어 장치에서 수위 제어 정보와 유량 제어 정보를 이용하여 복합 제어 정보를 도출한다(S350). 복합 제어 정보는 펌프 제어 장치로 전송되어, 복합 제어 정보에 대응되도록 오프로딩 펌프와 오프로딩 밸브를 조절하여 각 저장탱크의 액체화물 배출량을 제어한다(S360). 각 저장탱크의 수위가 일정한 수준으로 맞춰지면, 힐링 또는 트림현상을 회복하여 선박이 평형상태를 유지하게 된다(S370).
3 is a flowchart illustrating an automatic offloading control method according to an embodiment of the present invention. According to the offloading automatic control method of the present invention, when the unloading of the liquid cargo stored in each storage tank is started (S310), since the amount of the liquid cargo to be transferred may be different for each offloading pump of each storage tank, ) Or trim may be generated. If the ship is not maintained in equilibrium (S320), the level gauge installed in each storage tank measures the level of the liquid cargo and calculates the average set value by integrating the level of each storage tank by the operation control device (S330) . After the water level control information is derived by comparing the water level of the storage tank with the average set value (S340), the operation control device derives the mixed control information using the water level control information and the flow rate control information (S350). The mixed control information is transmitted to the pump controller to control the offloading pump and the offloading valve so as to correspond to the mixed control information to control the liquid cargo discharge amount in each storage tank (S360). When the water level of each storage tank is adjusted to a certain level, the healing or the trimming phenomenon is restored and the ship is kept in equilibrium (S370).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10 : 연산 제어 장치 20 : 저장탱크
22 : 수위 표시기 23 : 정밀 계량기
24 : 수위 측정기 26 : 펌프 제어 장치
27 : 오프로딩 펌프 28 : 오프로딩 밸브
30 : 수위 제어 장치 40 : 유량 제어 장치
41 : 유량 계량기10: Operation control device 20: Storage tank
22: Level indicator 23: Precision meter
24: Water level meter 26: Pump control device
27: Offloading pump 28: Offloading valve
30: Level control device 40: Flow control device
41: Flow Meter

Claims (11)

액체화물을 저장하는 복수의 저장탱크;
상기 복수의 저장탱크의 각각에 설치되어 액체화물의 수위를 조절하는 수위 제어 장치;
오프로딩 암(offloading arm)을 통해 외부로 이송되는 액체화물의 유량을 측정하고, 상기 액체화물의 이송속도를 제어하는 유량 제어 장치(40); 및
상기 수위 제어 장치 및 유량 제어 장치로부터 각각 제어정보를 입력받아 상기 액체화물의 하역과 수위를 제어하는 연산 제어 장치를 포함하되,
상기 연산 제어 장치는 상기 복수의 저장탱크에 각각 설치된 수위 측정기로부터 측정된 액체화물의 수위정보를 이용하여 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값에서 임의의 값을 뺀 평균설정값을 상기 각각의 수위 제어 장치로 전송하여 상기 복수의 저장탱크의 수위를 일정하게 맞추도록 제어하며,
상기 임의의 값은 액체화물을 오프로딩하는 속도에 따라 조절되는 값인 오프로딩 자동제어시스템.A plurality of storage tanks for storing liquid cargo;
A water level control device installed in each of the plurality of storage tanks to adjust the level of the liquid cargo;
A flow rate control device (40) for measuring a flow rate of the liquid cargo conveyed to the outside through an offloading arm and controlling a conveyance speed of the liquid cargo; And
And an operation control device for receiving control information from the level control device and the flow rate control device and controlling the unloading and level of the liquid cargo,
Wherein the operation control device calculates an average value by using the level information of the liquid cargo measured from the level gauge provided in each of the plurality of storage tanks and subtracts an arbitrary value from the calculated average value, And controlling the water level of the plurality of storage tanks to be adjusted to be constant,
Wherein the arbitrary value is a value adjusted according to a rate at which the liquid cargo is offloaded. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 각각의 수위 제어 장치는 상기 평균설정 값과 상기 수위 측정기에 의해 측정된 수위와 비교하여 수위 제어 정보를 설정하고, 상기 수위 제어 정보를 연산 제어 장치로 전송하는 오프로딩 자동제어시스템.The method according to claim 1,
Each of the level controllers sets the level control information by comparing the average set value with the level measured by the level gauge and transmits the level control information to the operation control device. 청구항 3에 있어서,
상기 연산 제어 장치는 상기 수위 제어 정보와 상기 유량 제어 장치의 유량 제어 정보를 합산하여 연산하고, 연산된 복합 제어 정보를 상기 복수의 저장탱크에 각각 설치된 펌프 제어 장치로 전송하는 오프로딩 자동제어시스템.The method of claim 3,
Wherein the operation control device calculates the sum of the water level control information and the flow rate control information of the flow rate control device and transmits the calculated mixed control information to the pump control device installed in each of the plurality of storage tanks. 청구항 4에 있어서,
상기 펌프 제어 장치는 상기 복합 제어 정보에 대응하도록 전기 모터의 여자 전류를 조절하여 오프로딩 펌프(offloading pump)의 액체화물 배출량을 제어하는 오프로딩 자동제어시스템.The method of claim 4,
Wherein the pump control device controls the amount of discharged liquid of the offloading pump by adjusting the exciting current of the electric motor so as to correspond to the mixed control information. 청구항 4 또는 5에 있어서,
상기 펌프 제어 장치는 상기 복합 제어 정보에 대응하도록 오프로딩 밸브(offloading valve)를 조절하여 액체화물 배출량을 제어하는 오프로딩 자동제어시스템.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the pump control device controls an offloading valve to control the amount of discharged liquid by adjusting the offloading valve to correspond to the complex control information. 액체화물의 오프로딩 제어방법에 있어서,
복수의 저장탱크에 저장된 액체화물 수위의 평균설정 값을 계산하는 단계;
상기 복수의 저장탱크의 각각의 액체화물의 수위와 상기 평균설정 값을 비교하여 수위 제어 정보를 도출하는 단계;
상기 수위 제어 정보와 유량 제어 정보를 이용하여 복합 제어 정보를 도출하는 단계; 및
상기 복합 제어 정보와 대응되도록 각각의 저장탱크의 액체화물 배출량을 제어하는 단계를 포함하되,
상기 평균 설정 값을 계산하는 단계는 복수의 저장탱크의 각각을 수위의 평균값을 계산하고, 상기 계산된 평균값에서 임의의 값을 빼서 평균설정값으로 설정하는 단계를 더 포함하고,
상기 임의의 값은 액체화물을 오프로딩하는 속도에 따라 조절되는 값인 오프로딩 제어방법.A method for controlling offloading of liquid cargo,
Calculating an average set value of the liquid cargo level stored in the plurality of storage tanks;
Comparing the water level of each liquid cargo in the plurality of storage tanks with the average set value to derive the water level control information;
Deriving the mixed control information using the water level control information and the flow rate control information; And
And controlling the liquid cargo discharge amount of each storage tank to correspond to the complex control information,
Wherein the step of calculating the average set value further comprises calculating an average value of the water level of each of the plurality of storage tanks and subtracting an arbitrary value from the calculated average value to set an average set value,
Wherein the arbitrary value is a value adjusted according to a rate at which the liquid cargo is offloaded. 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 복합 제어 정보를 도출하는 단계는 상기 수위 제어 정보와 유량 제어 정보를 합산한 후, 임의의 값으로 나누어 복합 제어 정보로 설정하는 단계를 더 포함하는 오프로딩 제어방법,The method of claim 7,
Wherein the step of deriving the composite control information further comprises a step of summing the level control information and the flow rate control information and then dividing the sum control value into arbitrary values and setting them as the composite control information, 청구항 7에 있어서,
상기 액체화물 배출량을 제어하는 단계는 상기 복합 제어 정보에 대응되도록 전기 모터에 여자되는 전류를 조절하는 단계를 더 포함하는 오프로딩 제어방법.The method of claim 7,
Wherein the step of controlling the liquid discharge amount further comprises the step of adjusting a current energized in the electric motor to correspond to the composite control information. 청구항 7에 있어서,
상기 액체화물 배출량을 제어하는 단계는 상기 복합 제어 정보에 대응되도록 오프로딩 밸브(offloading valve)를 조절하는 단계를 더 포함하는 오프로딩 제어방법.The method of claim 7,
Wherein the step of controlling the liquid cargo discharge further comprises adjusting an offloading valve to correspond to the complex control information.
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