一种船用低速机的驱动控制装置、方法和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种船用低速机的驱动控制装置、方法和电子设备，该装置包括：信号采集模块、主控制模块、第一从控制模块和多个第二从控制模块；信号采集模块采集第一气缸内飞轮的状态信号；多个第二从控制模块依次连接，第一从控制模块与第一个第二从控制模块连接，主控制模块与第一从控制模块连接，第一从控制模块根据状态信号确定运行信息，并将运行信息和第一本地时钟信号发送至主控制模块；主控制模块将运行信息和第一本地时钟信号发至第二从控制模块并实时同步从控制模块的时钟；第二从控制模块根据第一本地时钟信号和运行信息控制对应的第二气缸的运行状态。本方案可以实现多个气缸的运行信息同步，提高通讯的实时性和气缸运行状态的同步性。缸运行状态的同步性。缸运行状态的同步性。

【技术实现步骤摘要】
一种船用低速机的驱动控制装置、方法和电子设备


[0001]本专利技术实施例涉及船用低速机控制技术，尤其涉及一种船用低速机的驱动控制装置、方法和电子设备。

技术介绍

[0002]随着船舶行业的发展，为提高各类船舶的适应性并提供较好的推动力，船用低速机由于其热效率高、经济性好、起动容易被广泛应用于船舶中。为了使螺旋桨具有较高的推进效率，要求有较低的转速，故常采用低速船用低速机直接驱动螺旋桨。
[0003]现有技术中对船用低速机转速信号的采集常通过主机带动编码器或安装有霍尔传感器的齿盘进行，而为了增加整个航行过程的稳定性，需将采集到的转速信号分发至船上各控制器中。转速信号的分发常采用两种方式来完成：一种是通过将所有控制器都接入转速信号以完成信号的同步，另一种是通过通信方式来分发转速信号，该通信方式常采用CAN网络或以太网进行。
[0004]然而当所有控制器都接入转速信号时，虽然可以保证各控制器间转速信号的同步，但其需要连接的线缆较多，接线复杂同时很难保证各个控制器基于时间控制的一致性；而采用CAN网络或以太网进行通信以分发转速信号时，却很难保证通信的实时性和转速信号的同步性。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种船用低速机的驱动控制装置、方法和电子设备，以实现多个气缸的运行信息同步，提高通讯的实时性和气缸运行状态的同步性。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种船用低速机的驱动控制装置，船用低速机的驱动控制装置包括：信号采集模块、主控制模块、第一从控制模块和多个第二从控制模块；
[0007]所述信号采集模块用于采集船用低速机中第一气缸内飞轮的状态信号；
[0008]多个所述第二从控制模块依次连接，所述第一从控制模块与第一个所述第二从控制模块连接，所述主控制模块与所述第一从控制模块连接，所述第一从控制模块与所述信号采集模块连接，所述第一从控制模块用于根据所述状态信号确定运行信息，并将所述运行信息和第一本地时钟信号发送至所述主控制模块；所述主控制模块用于将所述运行信息和第一本地时钟信号经所述第一从控制模块发送至所述第二从控制模块并实时同步所述第二从控制模块的时钟；所述第二从控制模块用于根据所述第一本地时钟信号和所述运行信息控制船用低速机中对应的第二气缸的运行状态。
[0009]可选地，所述主控制模块、所述第一从控制模块和多个所述第二从控制模块之间通过以太网控制自动化技术总线通讯连接。
[0010]可选地，所述信号采集模块设置于所述第一气缸的内壁，与所述第一气缸内飞轮的侧面正对，用于采集所述第一气缸的所述状态信号，所述状态信号包括上止点信号和相位信号；
[0011]第一从控制模块包括信号处理单元，所述信号处理单元与所述信号采集模块连接，用于根据所述上止点信号和所述相位信号确定所述第一气缸内飞轮的所述运行信息，所述运行信息包括实时转速和实时相位。
[0012]可选地，所述信号采集模块包括第一开关信号收发单元和第二开关信号收发单元，所述第一开关信号收发单元和第二开关信号收发单元均用于向所述飞轮的侧面上的相对位置发出第一探测信号，接收反射回来的所述第一探测信号并转发至所述信号处理单元，所述第一探测信号作为所述相位信号。
[0013]可选地，所述信号采集模块还包括上止点确定单元，所述上止点确定单元用于向所述飞轮的侧面上的相对位置发出第二探测信号，根据反射回来的所述第二探测信号生成上止点信号并转发至所述信号处理单元。
[0014]可选地，所述第一从控制模块还包括第一信号传输单元和第一驱动单元，所述第一信号传输单元与所述信号处理单元连接，用于转发所述第一本地时钟信号和所述运行信息；
[0015]所述第一驱动单元与所述信号处理单元连接，用于根据所述信号处理单元的第一控制信号控制对应所述第一气缸的运行状态。
[0016]可选地，所述第二从控制模块包括第二信号传输单元、偏移补偿单元和第二驱动单元，所述第二信号传输单元与所述偏移补偿单元连接，用于接收并转发所述第一本地时钟信号和所述运行信息；
[0017]所述偏移补偿单元与所述第二信号传输单元连接，用于根据所述第一本地时钟信号和所述运行信息生成第二控制信号；
[0018]所述第二驱动单元与所述偏移补偿单元连接，用于根据所述偏移补偿单元的所述第二控制信号控制对应所述第二气缸的运行状态。
[0019]可选地，所述第一信号传输单元和所述第二信号传输单元均包括EtherCAT从站协议芯片和物理接口收发器。
[0020]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种船用低速机的驱动控制方法，船用低速机的驱动控制方法包括：
[0021]信号采集模块采集船用低速机的第一气缸内飞轮的状态信号；
[0022]第一从控制模块根据所述状态信号确定运行信息，并将运行信息和第一本地时钟信号发送至主控制模块；
[0023]所述主控制模块将所述运行信息和所述第一本地时钟信号发送至第二从控制模块并实时同步所述第二从控制模块的时钟；
[0024]第二从控制模块根据所述第一本地时钟信号和所述运行信息控制对应的第二气缸的运行状态。
[0025]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0026]至少一个处理器；以及
[0027]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0028]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第二方面所述的船用低速机的驱动控制方法。
[0029]本实施例提供的船用低速机的驱动控制装置、方法和电子设备，设置于船用低速机第一气缸的信号采集模块可以采集第一气缸内飞轮的状态信号，第一从控制模块可以据所述状态信号确定第一气缸内飞轮的运行信息并记录信号采集时的第一时钟信号，主控制模块可以控制第一从控制模块和第二从控制模块保持时钟统一，还可以将第一从控制模块发出的运行信息和第一时钟信号转发至第二从控制模块，第二从控制模块可以根据第一时钟信号与本地时钟的差异控制对应的第二气缸的运行状态，实现了船用低速机多个气缸的运行状态的同步控制，第二从控制模块可以根据第一时钟信号与本地时钟信号的差异确定对应第二气缸此时的运行信息，使得船用低速机的多个气缸的运行信息同步，提高了船用低速机多个气缸对应的控制模块之间通讯的实时性和气缸运行状态的同步性。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例提供的船用低速机的一种驱动控制装置的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例提供的船用低速机的另一种驱动控制装置的结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例提供的船用低速机的一种信号采集模块和飞轮的结构示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例提供的一种两个相位开关量信号的波形对比图；
[0034]图5为本专利技术实施例提供的船用低速机的又一种驱动控制装置的结构示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用低速机的驱动控制装置，其特征在于，包括：信号采集模块、主控制模块、第一从控制模块和多个第二从控制模块；所述信号采集模块用于采集船用低速机中第一气缸内飞轮的状态信号；多个所述第二从控制模块依次连接，所述第一从控制模块与第一个所述第二从控制模块连接，所述主控制模块与所述第一从控制模块连接，所述第一从控制模块与所述信号采集模块连接，所述第一从控制模块用于根据所述状态信号确定运行信息，并将所述运行信息和第一本地时钟信号发送至所述主控制模块；所述主控制模块用于将所述运行信息和第一本地时钟信号经所述第一从控制模块发送至所述第二从控制模块并实时同步所述第二从控制模块的时钟；所述第二从控制模块用于根据所述第一本地时钟信号和所述运行信息控制船用低速机中对应的第二气缸的运行状态。2.根据权利要求1所述的船用低速机的驱动控制装置，其特征在于，所述主控制模块、所述第一从控制模块和多个所述第二从控制模块之间通过以太网控制自动化技术总线通讯连接。3.根据权利要求1所述的船用低速机的驱动控制装置，其特征在于，所述信号采集模块设置于所述第一气缸的内壁，与所述第一气缸内飞轮的侧面正对，用于采集所述第一气缸的所述状态信号，所述状态信号包括上止点信号和相位信号；第一从控制模块包括信号处理单元，所述信号处理单元与所述信号采集模块连接，用于根据所述上止点信号和所述相位信号确定所述第一气缸内飞轮的所述运行信息，所述运行信息包括实时转速和实时相位。4.根据权利要求3所述的船用低速机的驱动控制装置，其特征在于，所述信号采集模块包括第一开关信号收发单元和第二开关信号收发单元，所述第一开关信号收发单元和第二开关信号收发单元均用于向所述飞轮的侧面上的相对位置发出第一探测信号，接收反射回来的所述第一探测信号并转发至所述信号处理单元，所述第一探测信号作为所述相位信号。5.根据权利要求4所述的船用低速机的驱动控制装置，其特征在于，所述信号采集模块还包括上止点确定单元，所述上止点确定单元用于向所述飞轮的侧面上的相对位置发出第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李韬，柯少卿，王园，梅春阳，陶国华，李大保，吴朝晖，刘博，刘利军，张继光，韩连任，周秀亚，田新娜，夏倩，王传娟，
申请(专利权)人：中船动力研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：