RU2488547C2 - Устройство с прямым управлением, в частности с пропорциональным и/или линейным управлением, для системы погрузки и/или разгрузки жидкости - Google Patents
Устройство с прямым управлением, в частности с пропорциональным и/или линейным управлением, для системы погрузки и/или разгрузки жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488547C2 RU2488547C2 RU2010137349/12A RU2010137349A RU2488547C2 RU 2488547 C2 RU2488547 C2 RU 2488547C2 RU 2010137349/12 A RU2010137349/12 A RU 2010137349/12A RU 2010137349 A RU2010137349 A RU 2010137349A RU 2488547 C2 RU2488547 C2 RU 2488547C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- control
- actuators
- movement
- operator
- Prior art date
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
Изобретение относится к устройству управления для перемещения и позиционирования соединительной муфты для морской системы погрузки. Система погрузки содержит линию перекачки жидкости, имеющую конец линии, прикрепленный к основанию, и подвижный конец линии с соединительной муфтой для подключения к целевому трубопроводу. Система имеет несколько механических соединений, обеспечивающих три степени свободы соединительной муфты относительно основания, и три исполнительных механизма пропорционального управления для пропорционального управления перемещением системы, соответствующим степени свободы. Три датчика положения предназначены для каждой степени свободы системы. В систему включен интерфейс для ввода команд перемещения соединительной муфты и вычислительное устройство для вычисления текущего положения соединительной муфты по информации, поступающей от датчиков, и для вычисления, из сигналов ввода команд перемещения, поступающих с интерфейса, одновременных команд управления, подаваемых на каждый из исполнительных механизмов. Таким образом, обеспечивается комбинированное перемещение исполнительных механизмов, вызывающее точное перемещение соединительной муфты, соответствующее команде с операторского интерфейса ввода. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники
Настоящее изобретение, в общем, относится к системам для погрузки и/или разгрузки текучих сред для судов, обычно называемым морскими системами погрузки. Эти системы используются для перекачки жидкого или газообразного продукта между судном и причалом или между двумя судами.
В частности, настоящее изобретение относится к устройству для управления перемещением и позиционированием таких систем погрузки и/или разгрузки.
Предшествующий уровень техники
Как правило, морские системы погрузки имеют конец линии перекачки жидкости, прикрепленный к основанию и подключенный к резервуару с перекачиваемой текучей средой, и противоположный конец линии, который является подвижным и снабжен соединительной муфтой, предназначенной для подключения к целевому трубопроводу, непосредственно подключенному к резервуару с жидкостью.
Известны две группы систем погрузки жидкости для судов, отличающихся по своей конструкции: системы для перекачки по жестким трубам и системы для перекачки по гибким трубам.
В группе систем для перекачки по жестким трубам можно выделить системы с погрузочным рукавом и пантографические системы.
Погрузочный рукав представляет собой систему шарнирно-сочлененных труб, имеющую основание, подключенное к резервуару с жидкостью, на котором установлена первая труба, образующая внутреннюю трубу, причем эта первая труба установлена посредством колена с углом изгиба 90°, обеспечивающего возможность поворота одного из концов первой трубы вокруг вертикальной оси, а другого конца - вокруг горизонтальной оси. На противоположном конце внутренней трубы установлена вторая труба, образующая внешнюю трубу, причем эта вторая труба установлена с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. На конце внешней трубы установлена соединительная муфта.
Управление каждым из этих трех поворотных движений осуществляется силовым цилиндром или гидромотором с двухпозиционным управлением. Оператор имеет интерфейс команд, обеспечивающий возможность независимого управления каждым из перемещений.
Пантографические системы, как и погрузочные рукава, имеют основание, подключенное к резервуару. На этом основании с возможностью поворота установлен подъемный кран. Подъемный кран имеет грузовую стрелу, перемещающую трубу для текучей среды. На конце грузовой стрелы установлен пантограф, состоящий из шарнирно-сочлененных труб для текучей среды и обеспечивающий возможность перемещения соединительной муфты, установленной на свободном конце пантографа. Угол наклона пантографа регулируется путем поворота конца грузовой стрелы. Управление перемещением пантографа осуществляется с помощью гидромоторов и силового цилиндра, предназначенного для поворота на основании.
И наконец, системы гибких трубопроводов, как правило, имеют линию для перекачки жидкого продукта и механическую систему, обеспечивающую возможность маневрирования линией. Существует несколько типов систем маневрирования, но во всех случаях они включают в себя подъемный кран-манипулятор или конструкцию, поддерживающую соединительную муфту для подключения гибкого трубопровода.
На практике в большинстве систем соединительная муфта имеет на своем конце шарнирное сочленение, допускающее совершение трех свободных поворотных движений и обеспечивающее оператору возможность точного ручного управления в случае наличия соединительной муфты для подключения к целевому трубопроводу.
Эти две группы устройств погрузки отличаются по конструкции, но их системы управления разработаны по одному и тому же общему принципу. При этом, во всех случаях, соединительная муфта имеет, по меньшей мере, три степени свободы относительно основания, поддерживающего неподвижный конец трубопровода, а независимое управление перемещениями, соответствующими каждой из этих степеней свободы, обеспечивают исполнительные механизмы.
Управление каждым исполнительным механизмом осуществляется с помощью независимого органа управления двухпозиционного типа. Оператор может по отдельности обращаться к каждому из органов управления с целью управления конкретным элементом системы погрузки. Комбинированное воздействие на группу исполнительных механизмов обеспечивает возможность позиционирования соединительной муфты в целевой точке пространства.
Как правило, используемые исполнительные механизмы являются гидравлическими и представляют собой, например, гидромотор или силовой цилиндр, но известны и электрические исполнительные механизмы, например, электромоторы или пневматические исполнительные механизмы. Во всех случаях управление исполнительными механизмами, которыми снабжены морские системы погрузки, осуществляется с помощью двухпозиционных органов управления с постоянной скоростью перемещения и в некоторых случаях с возможностью задания двух скоростей перемещения по усмотрению.
На практике внедрение этих устройств управления связано с определенными трудностями, заключающимися в том, что оператор должен в совершенстве знать кинематические узлы морской системы погрузки и обеспечивать одновременное комбинирование независимого перемещения каждого из исполнительных механизмов с целью получения в результате суммирования всех перемещений комбинированного перемещения соединительной муфты, соответствующего требуемому перемещению. Поскольку исполнительные механизмы с двухпозиционным управлением обеспечивают перемещения с постоянной скоростью, то оператору трудно или даже невозможно обеспечивать перемещение соединительной муфты, являющееся линейным и/или совершаемое с постоянной скоростью. В общем, оператору трудно осуществлять точное управление перемещением соединительной муфты, что повышает вероятность соударений соединительной муфты с препятствием или с целевым трубопроводом и может приводить к повреждению уплотнений соединительной муфты.
Краткое изложение существа изобретения
Задачей настоящего изобретения является облегчение выполнения оператором процесса управления перемещением соединительной муфты путем повышения его интуитивности для обеспечения подключения соединительной муфты в неблагоприятных морских условиях и, в общем, облегчения подключения и выполнения его с более высокой скоростью во всех случаях при снижении вероятности соударений соединительной муфты, которые могут, в частности, приводить к повреждению уплотнений.
Для реализации поставленной задачи согласно изобретению предлагается устройство управления для перемещения и позиционирования соединительной муфты для морской системы погрузки, где указанная морская система погрузки содержит, по меньшей мере, одну линию перекачки жидкости, имеющую конец линии, прикрепленный к основанию, и подвижный конец линии, снабженный соединительной муфтой, предназначенной для подключения к целевому трубопроводу, причем система дополнительно имеет несколько механических соединений, обеспечивающих, по меньшей мере, три степени свободы соединительной муфты относительно основания, при этом устройство характеризуется тем, что содержит, по меньшей мере, три исполнительных механизма пропорционального управления, каждый из которых предназначен для пропорционального управления перемещением системы, соответствующим степени свободы, датчик положения в составе системы, отслеживающий каждую степень свободы, операторский интерфейс ввода для ввода команд перемещения соединительной муфты и вычислительное устройство для вычисления текущего положения соединительной муфты по информации, поступающей от датчиков, и для вычисления одновременных команд управления, подаваемых на каждый из исполнительных механизмов с целью обеспечения их комбинированного перемещения, вызывающего перемещение соединительной муфты, соответствующее команде перемещения, подаваемой оператором с интерфейса ввода, причем вычисление осуществляется по сигналам ввода команд перемещения, поступающим с интерфейса ввода.
В предпочтительном варианте воплощения изобретения это устройство обеспечивает оператору возможность интуитивного управления перемещением соединительной муфты без необходимости введения поправок на ее перемещение путем одновременного воздействия на органы управления. Другими словами, устройство согласно изобретению позволяет пользователю осуществлять прямое управление перемещением соединительной муфты без необходимости знания кинематических узлов системы погрузки. С помощью устройства согласно изобретению оператору не требуется комбинировать перемещения кинематических узлов путем одновременного воздействия на несколько органов управления, так как эти операции выполняются с помощью вычислительного устройства. Оператор может, таким образом, осуществлять прямое управление перемещением соединительной муфты и может, таким образом, в частности, обеспечивать перемещение соединительной муфты, являющееся линейным и/или совершаемое с постоянной скоростью.
В предпочтительном варианте изобретение предназначено для использования применительно к морской системе погрузки любого типа, т.е. как к системам для перекачки по жестким трубам, так и к системам для перекачки по гибким трубам.
Согласно предпочтительному признаку изобретения операторский интерфейс ввода имеет, по меньшей мере, один орган пропорционального управления, в результате воздействия на который с большей или меньшей величиной вырабатывается, по меньшей мере, одна команда пропорционального управления соответственно большей или меньшей величины для, по меньшей мере, одного из исполнительных механизмов, обеспечивающая перемещение соединительной муфты соответственно с более высокой или более низкой скоростью перемещения.
В предпочтительном варианте изобретения каждый из органов управления является органом управления пропорционального типа, что на практике означает, что амплитуда их перемещения определяет более высокую или более низкую скорость перемещения исполнительных механизмов.
Согласно предпочтительным признакам, которые могут быть объединены:
по меньшей мере, один из датчиков положения в составе системы является датчиком угла поворота;
по меньшей мере, один из исполнительных механизмов пропорционального управления представляет собой гидравлический исполнительный механизм, взаимодействующий с вентилем пропорционального управления;
по меньшей мере, один из исполнительных механизмов пропорционального управления представляет собой электромотор пропорционального управления;
связь между операторским интерфейсом ввода и вычислительным устройством является беспроводной и интерфейс ввода подключен к передатчику, имеющему беспроводную связь с приемником, подключенным к вычислительному устройству;
операторский интерфейс ввода имеет, по меньшей мере, один манипулятор, предназначенный для подачи команды перемещения соединительной муфты, соответствующего, по меньшей мере, двум из трех степеней свободы;
несколько морских систем погрузки подключены к вычислительному устройству, и операторский интерфейс ввода снабжен переключателем для выборочного управления одной из систем погрузки, соединенной с вычислительным устройством.
Другим объектом изобретения является система автоматического управления для описываемого выше устройства, содержащая устройства ввода для приема сигналов положения, вырабатываемых датчиком положения в составе системы, соответствующих каждой степени свободы, и для приема сигналов управления от операторского интерфейса ввода для ввода команд перемещения соединительной муфты и предназначенная для вычисления одновременных команд управления, осуществляемого на основе сигналов ввода, где одновременные команды управления поступают на каждый из исполнительных механизмов для обеспечения их комбинированного перемещения, вызывающего перемещение соединительной муфты, соответствующее команде перемещения, подаваемой оператором с интерфейса ввода, причем указанная система автоматического управления содержит устройства вывода, к которым подключены исполнительные механизмы, и каждая указанная система автоматического управления обеспечивает подачу вычисленных команд управления для исполнительных механизмов на устройства вывода.
Еще одним объектом изобретения является способ вычисления для описываемой выше системы автоматического управления, содержащий следующие этапы вычисления:
вычисления пространственных координат положения соединительной муфты относительно точки начала отсчета, определенной предварительно, на основе информации, поступающей от датчиков положения,
вычисления скоростей перемещения, соответствующего, по меньшей мере, трем степеням свободы системы погрузки, на основе сигналов ввода команд, подаваемых оператором с интерфейса команд, и
вычисления выходных команд, подаваемых на каждый из исполнительных механизмов с целью обеспечения управления перемещением системы погрузки в соответствии с сигналами ввода команд, подаваемыми с интерфейса команд, где вычисление осуществляется на основе пространственных координат положения соединительной муфты и требуемых скоростей.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет поясняться подробным описанием примера осуществления, приводимого ниже в виде неограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - схематический вид в перспективе погрузочного рукава, снабженного устройством управления, согласно изобретению;
фиг.2 - блок-схема устройства согласно изобретению и, в частности, согласно фиг.1;
фиг.3 - функциональная схема, иллюстрирующая принцип работы устройства управления, согласно фиг.2.
Описание предпочтительного варианта воплощения изобретения
На фиг.1 представлен схематический вид погрузочного рукава 2, снабженного устройством 1 управления согласно изобретению. Погрузочный рукав изображен в крайне упрощенном виде, и при этом следует учитывать, что устройство управления согласно изобретению может быть использовано применительно к морской системе погрузки любого типа и, в частности, к системам погрузки, описываемым выше.
Погрузочный рукав на фиг.1 имеет основание 21, подключенное к резервуару с жидкостью, размещенному ниже поверхности 22, на которой установлено основание и которая может быть, например, причалом или палубой судна. В верхней точке с возможностью поворота с основанием сочленено изогнутое колено 23, с которым, в свою очередь, с возможностью поворота сочленена первая труба, именуемая внутренней трубой 24, сочлененной со стороны своего противоположного конца со второй трубой, именуемой внешней трубой 25. На конце внешней трубы установлена соединительная муфта 26, предназначенная для подключения к целевому трубопроводу (не показан), например, на судне. Известный per se способ крепления обеспечивает три степени свободы поворота соединительной муфты относительно конца внешней трубы. Свобода совершения этих трех поворотных движений позволяет оператору осуществлять свободную коррекцию угла соединительной муфты на заключительной фазе приближения соединительной муфты к целевому трубопроводу при подключении.
Как правило, погрузочный рукав этого типа является известным per se, и его подробное описание в данном документе не приводится. Кроме того, следует отметить, что устройство управления согласно изобретению может быть использовано применительно ко всем морским системам погрузки и, что адаптация устройства управления согласно изобретению применительно к системе погрузки любого другого типа и, в частности, к одной из систем, описываемых выше, не выходит за пределы возможностей специалистов в данной области техники.
В устройстве согласно изобретению, представленном в схематическом виде на фиг.1, исполнительные механизмы 27, 28, 29 установлены на каждом из трех сочленений погрузочного рукава (показаны двойными стрелками A, B, C). В частности, первый исполнительный механизм 27 установлен между верхней точкой основания 21 и изогнутым коленом 23 и предназначен для обеспечения поворота этого колена в горизонтальной плоскости относительно основания, второй исполнительный механизм 28 установлен между концом изогнутого колена 23 и внутренней трубой 24 и предназначен для обеспечения поворота этой внутренней трубы в вертикальной плоскости, а третий исполнительный механизм 29 установлен между внутренней трубой 24 и внешней трубой 25 и предназначен для обеспечения поворота этой внешней трубы в вертикальной плоскости.
Эти три исполнительных механизма 27, 28, 29 представляют собой силовые гидроцилиндры, представленные на фиг.1 в крайне упрощенном виде. Возможен вариант, (не показан), в котором один или более силовых гидроцилиндров заменены гидромоторами. Согласно другому варианту (не показан), исполнительные механизмы являются электро- или пневмомоторами.
В сочленениях между каждым элементом погрузочного рукава установлены датчики 30, 31, 32 угла поворота. Датчик 30 угла поворота установлен между основанием 21 и изогнутым коленом 23, датчик 31 угла поворота установлен между изогнутым коленом 23 и внутренней трубой 24, а датчик 32 угла поворота установлен между внутренней трубой 24 и внешней трубой 25. В предпочтительном варианте изобретения датчики угла поворота установлены непосредственно на исполнительных механизмах, как показано на фиг.2.
В соответствии с предпочтительным вариантом (не показан), датчики 31 и 32 угла поворота заменены маятниковыми датчиками, установленными соответственно на внутреннем и внешнем рукавах и предназначенными для измерения угла их наклона относительно вертикали с помощью маятника.
Каждый из датчиков подключен к одному и тому же управляющему вычислительному устройству 41, которое фактически является системой автоматического управления, размещенной в электрическом шкафе 40 управления.
Для обеспечения исполнительных механизмов гидравлической энергией, необходимой для их работы, устройство снабжено гидравлическим силовым блоком 42. Управление этим блоком осуществляется с помощью системы автоматического управления.
На фиг.2 представлена блок-схема, иллюстрирующая общий принцип работы устройства согласно изобретению, и, в частности, устройства, изображенного на фиг.1.
Как показано на блок-схеме, погрузочный рукав снабжен исполнительными механизмами 27, 28, 29, управление которыми осуществляется с помощью вентилей пропорционального управления. Гидравлический силовой блок 42 обеспечивает исполнительные механизмы гидравлической энергией, необходимой для их работы, через указанные вентили пропорционального управления. Для объединения всех управляющих сигналов, предназначенных для вентилей, устройство снабжено соединительной коробкой (BJ) 51.
Кроме того, рукав с исполнительными механизмами снабжен датчиками 30, 31, 32 угла поворота, подключенными для объединения выходных сигналов датчиков угла поворота к соединительной коробке (BJ) 52.
Электрический шкаф управления имеет взрывобезопасную оболочку 43, которая позволяет защитить содержимое шкафа от возможных случайных взрывов, которые могут происходить поблизости, например, во время перекачки углеводородов через систему погрузки.
Кроме того, система автоматического управления осуществляет управление реле питания для управления включением и выключением гидравлического силового блока. Гидравлический силовой блок содержит насос (не показан), предназначенный для нагнетания гидравлической текучей среды с целью активации гидромоторов или силовых цилиндров.
Возможность управления системой погрузки обеспечивает операторский интерфейс 60 ввода. В иллюстрируемом примере осуществления этот интерфейс представляет собой блок дистанционного управления, снабженный передатчиком 61 для обмена информацией с приемником 62, подключенным к системе автоматического управления в электрическом шкафу управления. Обмен информацией между передатчиком и приемником осуществляется с помощью радиоволн. В варианте изобретения обмен информацией между передатчиком и приемником осуществляется с помощью оптических волн, например, инфракрасных волн.
Согласно варианту изобретения (не показан) операторский интерфейс ввода подключен кабелем к системе автоматического управления, предназначенным для обеспечения обмена информацией с этой системой.
В блоке дистанционного управления (фиг.2), оператор имеет орган управления для перемещения погрузочного рукава по оси “x” и орган управления для перемещения этого рукава по оси “y”, причем эти оси показаны на фиг.1. Органы управления для перемещения по осям “x” и “y” объединены в один элемент манипулирования, выполненные в форме рукоятки 63 управления. Для обеспечения возможности перемещения рукава по оси “z” имеется отдельная рукоятка 64 управления. Каждая из рукояток управления является рукояткой управления пропорционального типа, что на практике означает, что амплитуда перемещения рукоятки управления определяет более высокую или более низкую степень отпирания вентилей пропорционального управления и, следовательно, более высокую или более низкую скорость перемещения исполнительных механизмов.
В варианте изобретения (не показан) органы управления для перемещения по осям “x” и “z” объединены один с другим в одну рукоятку управления. Для обеспечения возможности перемещения рукава по оси “y” имеется отдельная рукоятка. Следует отметить, что и другие комбинации органов управления при их объединении одного с другим очевидны для специалистов в данной области техники.
В другом варианте изобретения (не показан) органы управления для перемещения по осям “x”, “y” и “z” объединены один с другими в один манипулятор.
В варианте изобретения (не показан) система автоматического управления осуществляет управление несколькими рукавами. Блок дистанционного управления снабжен переключателем, обеспечивающим возможность управления несколькими погрузочными рукавами, подключенными к одной и той же системе автоматического управления, на основе одного и того принципа и с помощью одних и тех же рукояток управления.
На фиг.3 представлена функциональная схема, иллюстрирующая принцип работы устройства управления согласно изобретению и, в частности, согласно фиг. 1 и 2.
Три выходных сигнала, вырабатываемых датчиками 30, 31, 32 угла поворота, размещенными в каждой из трех сочленений погрузочного рукава, передаются в систему автоматического управления. На основе данных о величинах углов поворота система автоматического управления вычисляет пространственные координаты (по осям x, y и Z) положения соединительной муфты относительно точки начала отсчета, определенной предварительно.
Параллельно на основе сигналов ввода команд, подаваемых с интерфейса команд (с блока дистанционного управления), система автоматического управления вычисляет требуемые скорости Vx, Vy и Vz по осям x, y и z.
На основе пространственных координат положения соединительной муфты и требуемых скоростей система автоматического управления вычисляет будущие необходимые углы поворота в этих трех сочленениях для обеспечения перемещения, требуемого потребителю.
При этом система автоматического управления вычисляет перемещение каждого из исполнительных механизмов 27, 28, 29, требуемого для обеспечения угла поворота, полученного в результате вычисления, и затем вычисляет выходные команды, подаваемые на каждый из исполнительных механизмов с целью обеспечения управления перемещением погрузочного рукава в соответствии с сигналами ввода команд, подаваемыми оператором.
Фактически система автоматического управления вычисляет пространственные координаты соединительной муфты 26 в каждый момент времени и при обращении пользователя к операторскому интерфейсу 60 ввода вычисляет будущие необходимые углы.
В варианте изобретения (не показан) использование известного per se способа крепления позволяет оснастить устройство управления согласно изобретению четвертым исполнительным механизмом, обеспечивающим возможность блокирования или разблокирования соединительной муфты.
В зависимости от обстоятельств возможны различные другие варианты изобретения, и при этом следует учитывать, что это изобретение не ограничивается вышеприведенными примерами, описываемыми со ссылками на чертежи.
Claims (9)
1. Устройство (1) управления для перемещения и позиционирования соединительной муфты (26) для морской системы погрузки, в котором морская система погрузки содержит, по меньшей мере, одну линию перекачки жидкости, имеющую конец линии, прикрепленный к основанию (21), и подвижный конец линии, снабженный соединительной муфтой (26), предназначенной для подключения к целевому трубопроводу, причем система дополнительно имеет несколько механических соединений, обеспечивающих, по меньшей мере, три степени свободы соединительной муфты относительно основания, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, три исполнительных механизма (27, 28, 29) пропорционального управления, каждый из которых предназначен для пропорционального управления перемещением системы, соответствующим степени свободы (А, В, С), по меньшей мере, три датчика (30, 31, 32) положения, каждый из которых предназначен для каждой степени свободы системы, операторский интерфейс ввода для ввода команд перемещения соединительной муфты и вычислительное устройство (41) для вычисления текущего положения соединительной муфты по информации, поступающей от датчиков, и для вычисления, из сигналов ввода команд перемещения, поступающих с операторского интерфейса (60) ввода, одновременных команд управления, подаваемых на каждый из исполнительных механизмов, с целью обеспечения их комбинированного перемещения, вызывающего перемещение соединительной муфты, соответствующее команде перемещения, подаваемой оператором с операторского интерфейса ввода.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что интерфейс (60) ввода команд имеет, по меньшей мере, один орган (63, 64) пропорционального управления, в результате воздействия на который с большей или меньшей величиной вырабатывается, по меньшей мере, одна команда пропорционального управления соответственно большей или меньшей величины для, по меньшей мере, одного из исполнительных механизмов (27, 28, 29), обеспечивающая перемещение соединительной муфты с соответственно более высокой или более низкой скоростью перемещения.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из датчиков (30, 31, 32) положения в составе системы является датчиком угла поворота.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из исполнительных механизмов (27, 28, 29) пропорционального управления представляет собой гидравлический исполнительный механизм, взаимодействующий с вентилем пропорционального управления.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из исполнительных механизмов (27, 28, 29) пропорционального управления представляет собой электромотор пропорционального управления.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что связь между операторским интерфейсом (60) ввода и вычислительным устройством (41) является беспроводной и интерфейс ввода подключен к передатчику (61), имеющему беспроводную связь с приемником (62), подключенным к вычислительному устройству (41).
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что операторский интерфейс (60) ввода имеет, по меньшей мере, один элемент (63) манипулирования, предназначенный для подачи команды перемещения соединительной муфты, соответствующего, по меньшей мере, двум из трех степеней свободы.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несколько морских систем погрузки подключены к вычислительному устройству, при этом интерфейс команд снабжен переключателем для выборочного управления одной из систем погрузки, подключенной к вычислительному устройству.
9. Система (41) автоматического управления для устройства (1) по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что содержит устройства ввода, сконфигурированные для приема сигналов положения, вырабатываемых, по меньшей мере, тремя датчиками (30, 31, 32) положения, каждый из которых предназначен для каждой степени свободы системы, и причем система автоматического управления сконфигурирована для приема сигналов управления от операторского интерфейса (60) ввода для ввода команд перемещения соединительной муфты, при этом система сконфигурирована для вычисления одновременных команд управления, осуществляемого на основе сигналов ввода, причем одновременные команды управления поступают на каждый из исполнительных механизмов (27, 28, 29) для обеспечения их комбинированного перемещения, вызывающего перемещение соединительной муфты, соответствующее команде перемещения, подаваемой оператором с интерфейса ввода, при этом указанная система автоматического управления содержит устройства вывода, к которым подключены исполнительные механизмы, и причем система автоматического управления сконфигурирована для подачи вычисленных команд управления для исполнительных механизмов на устройства вывода.
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 |
---|---|
RU2010137349A RU2010137349A (ru) | 2012-03-20 |
RU2488547C2 true RU2488547C2 (ru) | 2013-07-27 |
Family
ID=39838871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010137349/12A RU2488547C2 (ru) | 2008-02-08 | 2008-06-23 | Устройство с прямым управлением, в частности с пропорциональным и/или линейным управлением, для системы погрузки и/или разгрузки жидкости |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8439059B2 (ru) |
EP (1) | EP2257493B1 (ru) |
JP (2) | JP6284289B2 (ru) |
KR (1) | KR101516462B1 (ru) |
CN (1) | CN101939251B (ru) |
AU (1) | AU2008350052B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0822331B1 (ru) |
CA (1) | CA2713203C (ru) |
ES (1) | ES2436294T3 (ru) |
FR (1) | FR2927322B1 (ru) |
MX (1) | MX2010008611A (ru) |
MY (1) | MY154209A (ru) |
PL (1) | PL2257493T3 (ru) |
PT (1) | PT2257493E (ru) |
RU (1) | RU2488547C2 (ru) |
WO (1) | WO2009098540A2 (ru) |
ZA (1) | ZA201005448B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754250C2 (ru) * | 2017-03-31 | 2021-08-31 | Фмс Текноложи | Линия перекачки текучей среды с исполнительными механизмами, обеспеченными реверсивными редукторами скорости |
Families Citing this family (18)
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. |
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 |
KR102019148B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2019-11-04 | 로텍엔지니어링 주식회사 | 해상 로딩 암 구동 시스템 |
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 (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4109688A (en) * | 1977-08-08 | 1978-08-29 | Fmc Corporation | Attitude maintaining mechanism for a marine loading arm |
US4190080A (en) * | 1977-03-17 | 1980-02-26 | Fmc Corporation | Articulated loading arm control system |
US4998560A (en) * | 1988-11-09 | 1991-03-12 | Fmc Corporation | Fluid loading arm emergency disconnection system |
RU2246443C2 (ru) * | 1999-07-13 | 2005-02-20 | Фмс Текноложи С.А. | Система передачи текучей среды посредством подвешенного трубопровода |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
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 |
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 |
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 |
US6382269B1 (en) * | 2000-02-22 | 2002-05-07 | Tatsuno Corp. | Automatic fueling system |
US20040078332A1 (en) * | 2002-03-14 | 2004-04-22 | Ferguson Ronald Gene | System and method for purchasing goods and services through data network access points over a point of sale network |
JP2004352016A (ja) | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Kayaba Ind Co Ltd | 洋上給油装置 |
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 |
WO2007113201A1 (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Single Buoy Moorings Inc. | Hydrocarbon transfer system with horizontal displacement |
-
2008
- 2008-02-08 FR FR0850820A patent/FR2927322B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2008-06-23 PL PL08872266T patent/PL2257493T3/pl unknown
- 2008-06-23 JP JP2010545567A patent/JP6284289B2/ja active Active
- 2008-06-23 RU RU2010137349/12A patent/RU2488547C2/ru active
- 2008-06-23 CA CA2713203A patent/CA2713203C/en active Active
- 2008-06-23 MY MYPI2010003516A patent/MY154209A/en unknown
- 2008-06-23 MX MX2010008611A patent/MX2010008611A/es active IP Right Grant
- 2008-06-23 KR KR1020107017486A patent/KR101516462B1/ko active IP Right Grant
- 2008-06-23 ES ES08872266T patent/ES2436294T3/es active Active
- 2008-06-23 WO PCT/IB2008/002628 patent/WO2009098540A2/en active Application Filing
- 2008-06-23 CN CN2008801263473A patent/CN101939251B/zh active Active
- 2008-06-23 PT PT88722665T patent/PT2257493E/pt unknown
- 2008-06-23 EP EP20080872266 patent/EP2257493B1/en active Active
- 2008-06-23 US US12/735,687 patent/US8439059B2/en active Active
- 2008-06-23 AU AU2008350052A patent/AU2008350052B2/en active Active
- 2008-06-23 BR BRPI0822331A patent/BRPI0822331B1/pt active IP Right Grant
-
2010
- 2010-07-29 ZA ZA2010/05448A patent/ZA201005448B/en unknown
-
2014
- 2014-07-18 JP JP2014147990A patent/JP2014237442A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4190080A (en) * | 1977-03-17 | 1980-02-26 | Fmc Corporation | Articulated loading arm control system |
FR2384194B1 (ru) * | 1977-03-17 | 1980-04-04 | Fmc Europe | |
US4109688A (en) * | 1977-08-08 | 1978-08-29 | Fmc Corporation | Attitude maintaining mechanism for a marine loading arm |
US4998560A (en) * | 1988-11-09 | 1991-03-12 | Fmc Corporation | Fluid loading arm emergency disconnection system |
RU2246443C2 (ru) * | 1999-07-13 | 2005-02-20 | Фмс Текноложи С.А. | Система передачи текучей среды посредством подвешенного трубопровода |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754250C2 (ru) * | 2017-03-31 | 2021-08-31 | Фмс Текноложи | Линия перекачки текучей среды с исполнительными механизмами, обеспеченными реверсивными редукторами скорости |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2713203C (en) | 2015-10-06 |
FR2927322B1 (fr) | 2010-03-05 |
ES2436294T3 (es) | 2013-12-30 |
ZA201005448B (en) | 2011-07-27 |
JP2011515280A (ja) | 2011-05-19 |
EP2257493B1 (en) | 2013-08-21 |
US20100313977A1 (en) | 2010-12-16 |
CN101939251A (zh) | 2011-01-05 |
CN101939251B (zh) | 2013-07-10 |
BRPI0822331A2 (pt) | 2015-06-16 |
KR101516462B1 (ko) | 2015-05-04 |
PL2257493T3 (pl) | 2014-04-30 |
PT2257493E (pt) | 2013-11-25 |
JP6284289B2 (ja) | 2018-02-28 |
CA2713203A1 (en) | 2009-08-13 |
MY154209A (en) | 2015-05-15 |
WO2009098540A3 (en) | 2009-11-19 |
US8439059B2 (en) | 2013-05-14 |
WO2009098540A2 (en) | 2009-08-13 |
FR2927322A1 (fr) | 2009-08-14 |
AU2008350052A1 (en) | 2009-08-13 |
AU2008350052B2 (en) | 2013-10-17 |
KR20100112609A (ko) | 2010-10-19 |
RU2010137349A (ru) | 2012-03-20 |
EP2257493A2 (en) | 2010-12-08 |
JP2014237442A (ja) | 2014-12-18 |
MX2010008611A (es) | 2010-09-07 |
BRPI0822331B1 (pt) | 2019-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2488547C2 (ru) | Устройство с прямым управлением, в частности с пропорциональным и/или линейным управлением, для системы погрузки и/или разгрузки жидкости | |
CN102036905B (zh) | 用于海上流体输送系统的控制设备 | |
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 | |
US9682751B2 (en) | Offshore loading system | |
EP3849895B1 (en) | System for transfer of a fluid product | |
CN111678039B (zh) | 适用于船用装卸臂自动对接的电控系统 |