一种新型船用液压锚机控制系统技术方案

一种新型船用液压锚机控制系统，主要由PLC、变频器、触摸屏以及传感器构成。利用PLC、变频器和触摸屏技术设计电动液压锚机控制系统，改进了传统电动锚机存在的缺点。该系统具有良好的控制性能和智能自动化水平，抛起锚机的速度符合船舰规范，是当今锚机控制的主流方向。该系统起动速度平稳、调速方便，具备零位保护、过载保护等功能，同时上位机能动态显示相关技术参数，便于操作和监视。

A new type of hydraulic anchor control system for ships

A new type of hydraulic anchor control system for ship, mainly composed of PLC, frequency converter, touch screen and sensor. The control system of electro-hydraulic anchor machine is designed by using PLC, frequency converter and touch screen technology, and the shortcomings of the traditional electric windlass are improved. The system has good control performance and intelligence level of automation, throw the windlass speed to meet the ship specification, is the main direction of the anchor machine control. The system has the advantages of steady starting speed, convenient speed regulation, zero position protection and overload protection. At the same time, the upper functions display the relevant technical parameters dynamically, so that it is easy to operate and monitor.

【技术实现步骤摘要】
一种新型船用液压锚机控制系统所属
本专利技术涉及一种新型船用液压锚机控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
液压锚机是利用电机带动油泵，再通过高压油驱动马达，经减速器(也可不设)带动传动齿轮使锚机运转的，其结构较为紧凑，体积较小。随着自动化技术的发展，船用锚机作为海洋浮式结构物上较为独立的控制系统，要达到良好的运行效果，就必须提高其自动化程度。
技术实现思路
本专利技术提出了一种新型船用液压锚机控制系统，利用PLC、变频器和触摸屏技术设计电动液压锚机控制系统，改进了传统电动锚机存在的缺点。该系统具有良好的控制性能和智能自动化水平，抛起锚机的速度符合船舰规范，是当今锚机控制的主流方向。本专利技术所采用的技术方案是：所述船用液压锚机控制系统主要由PLC、变频器、触摸屏以及传感器构成。其中，电机M1为润滑电机，电机M2为主电机，必须先起动润滑电机M1后才能起动主电机M2。主电机M2由变频器控制，通过变频调节可以实现调速，从而完成锚机的抛锚和起锚动作以及不滑电机M1星三角起动(PLC设计程序控制)，接触器KM4控制变频器的起动。PLC的Y1和Y2端子分别接KM2、KM3的常闭开关实现互锁，防止润滑电机M1短路；Y3端子接KMl的常开开关，原因是润滑电机M1若同速度段的控制。所述系统变频器选用施耐德ATV31系列；PLC选用三菱FX2N-48MR，带有模拟量、数字量输入/输出模块，可以接收档位、链速等接近开关传感器和静、动张力等压力传感器的输入信号；触摸屏选用永宏Autech系列。接触器KMl、KM2、KM3控制润没有起动，主电机M2就无法起动；Y4和Y5端子接变频器L1、L2端子，控制主电机M2的正反转，即抛锚和起锚；Y6和Y7端子接变频器的L3、L4端子，实现锚机的速度调节。若Y6=O，Y7=0，则为变频器调速电位器给定速度；若Y6=O，Y7=1，则为锚机低挡速度；若Y6=1，Y7=0，则为锚机中档速度；若Y6=1，Y7=1，则为锚机高档速度。变频器的左侧0V和+10V接人调速电阻，以实现锚机的连续调速。所述控制系统的程序采用C语言编写，在CodeWarrior中进行，程序开始时要对变量进行定义并调用初始化程序，对于一些耗时比较长的程序可以放在主循环外调用，程序初始化完成后就进入到程序的主循环中，主循环是整个程序的核心，在主循环中调用各种子程序及使用各种算法来确保系统的正常运行，为确保电控液压系统运行的及时性，程序每个循环的时间尽量小，一般不大于100ms。本专利技术的有益效果是：该系统起动速度平稳、调速方便，具备零位保护、过载保护等功能，同时上位机能动态显示相关技术参数，便于操作和监视。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的系统组成示意图。图2是本专利技术的硬件电路图。图3是本专利技术的电动液压锚机运行界面图。图4是本专利技术的电机M1、M2和变频器程序图。图5是本专利技术的速度选择程序图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，船用液压锚机控制系统主要由PLC、变频器、触摸屏以及传感器构成。其中，电机M1为润滑电机，电机M2为主电机，必须先起动润滑电机M1后才能起动主电机M2。主电机M2由变频器控制，通过变频调节可以实现调速，从而完成锚机的抛锚和起锚动作以及不滑电机M1星三角起动(PLC设计程序控制)，接触器KM4控制变频器的起动。PLC的Y1和Y2端子分别接KM2、KM3的常闭开关实现互锁，防止润滑电机M1短路；Y3端子接KMl的常开开关，原因是润滑电机M1若同速度段的控制。如图2，系统变频器选用施耐德ATV31系列；PLC选用三菱FX2N一48MR，带有模拟量、数字量输入/输出模块，可以接收档位、链速等接近开关传感器和静、动张力等压力传感器的输入信号；触摸屏选用永宏Autech系列。接触器KMl、KM2、KM3控制润没有起动，主电机M2就无法起动；Y4和Y5端子接变频器L1、L2端子，控制主电机M2的正反转，即抛锚和起锚；Y6和Y7端子接变频器的L3、L4端子，实现锚机的速度调节。若Y6=O，Y7=0，则为变频器调速电位器给定速度；若Y6=O，Y7=1，则为锚机低挡速度；若Y6=1，Y7=0，则为锚机中档速度；若Y6=1，Y7=1，则为锚机高档速度。变频器的左侧0V和+10V接人调速电阻，以实现锚机的连续调速。如图3，控制系统的程序采用C语言编写，在CodeWarrior中进行，程序开始时要对变量进行定义并调用初始化程序，对于一些耗时比较长的程序可以放在主循环外调用，程序初始化完成后就进入到程序的主循环中，主循环是整个程序的核心，在主循环中调用各种子程序及使用各种算法来确保系统的正常运行，为确保电控液压系统运行的及时性，程序每个循环的时间尽量小，一般不大于100ms。上位机软件一般安装在操作台上，可以实现以下功能：(1)动态显示传感器检测到的接近开关是否到位以及静张力、动张力等参数；(2)具备抛锚、起锚等常用操作按钮功能，以代替常规按钮；(3)能与PLC下位机通信，出现故障时报警信号灯指示；(4)能保存多种数据，以方便查询和用户积累经验。上位机界面的操作界面可以对润滑电机和主电机分别进行操作，显示界面可以显示链速、静张力、动张力和报警等。如图4，下位机主要是程序的设计,因为上位机由触摸屏控制，可以直接对PLC内部虚拟的中间继电器M进行控制，所以PLC的输入端较少。主电机的抛锚和起锚只需要简单设计变频器参数即可。如图5，锚机的低、中和高档速度选择程序中，档位的选择受Y6和Y7的输出结果控制，这里使用ENCO编码指令对M16或M17、M18、M19、M20的状态编码，编码结果储存在D30寄存器里的低两位，并送人M30和M31中，M30和M31再驱动Y6和Y7，实现四种速度的控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型船用液压锚机控制系统，其特征是：所述船用液压锚机控制系统主要由PLC、变频器、触摸屏以及传感器构成。

【技术特征摘要】
1.一种新型船用液压锚机控制系统，其特征是：所述船用液压锚机控制系统主要由PLC、变频器、触摸屏以及传感器构成。2.根据权利要求1所述的一种新型船用液压锚机控制系统，其特征是：所述电机M1为润滑电机，电机M2为主电机，先起动润滑电机M1后才能起动主电机M2。3.根据权利要求1所述的一种新型船用液压锚机控制系统，其特征是：所述主电机M2由变频器控制，通过变频调节可以实现调速，从而完成锚机的抛锚和起锚动作以及不滑电机M1星三角起动(PLC设计程序控制)，接触器KM4控制变频器的起动。4.根据权利要求1所述的一种新型船用液压锚机控制系统，其特征是：PLC的Y1和Y2端子分别接KM2、KM3的常闭开关实...

【专利技术属性】
技术研发人员：申久祝，
申请(专利权)人：申久祝，
类型：发明
国别省市：辽宁,21