本實用新型屬于船舶航行自動操舵控制領(lǐng)域，特別涉及一種船用隨動操舵裝置。

背景技術(shù)：

目前船舶自動操舵儀通常包含自動控制、隨動控制、簡操控制以及越控等操舵控制模式。一般船舶在空曠海域使用自動操舵模式，在遇到緊急情況或者其他操舵模式故障的情況下使用簡操或者越控模式，而在進(jìn)入狹窄水域或者船舶靠泊等重要場合，一般都使用隨動操舵模式，而這些場合下發(fā)生意外的幾率很高，因此，隨動操舵模式作為船用自動操舵儀的一種由人工來實時控制的船舶駕駛模式，無論對于船用自動操舵儀的安全性能考核還是對于整條船的航行安全都具有非常特殊的意義。伴隨著現(xiàn)代船舶航行對船舶操縱的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性提出的新要求，并且隨著船舶電子技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的航行控制設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合控制，其中包括動力定位系統(tǒng)（DPS）的使用。對于動力定位系統(tǒng)的加入，對船用自動操舵儀也提出了更高的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種船用隨動操舵裝置，能夠?qū)崟r接收舵角反饋信號，根據(jù)人工設(shè)定舵輪的指令舵角或者接收外部動力定位系統(tǒng)的指令舵角，計算求得實際舵令，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的舵機(jī)操舵信號進(jìn)行操舵。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種船用隨動操舵裝置，該船用隨動操舵裝置包括隨動控制主板、液晶顯示器和按鍵，所述隨動控制主板的信號輸出端與電磁閥的信號輸入端相連，所述電磁閥控制液壓舵機(jī)的開啟和閉合，所述液壓舵機(jī)與舵角反饋器相連，所述舵角反饋器通過串口將舵角信息輸送至隨動控制主板，所述隨動控制主板通過CAN網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，操舵儀系統(tǒng)選擇單元、操舵模式選擇單元、操舵地點選擇單元分別通過CAN網(wǎng)絡(luò)隔離收發(fā)模塊與CAN網(wǎng)相連，隨動控制主板通過CAN網(wǎng)采集自動操舵儀系統(tǒng)信息、操舵模式和操舵地點數(shù)據(jù)信息，所述隨動控制主板與液晶顯示器進(jìn)行串口數(shù)據(jù)通訊，將從CAN網(wǎng)采集到的數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)編碼形式發(fā)送到液晶顯示器進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

所述隨動控制主板包括第一控制主板和第二控制主板，所述CAN網(wǎng)包括第一CAN網(wǎng)和第二CAN網(wǎng)，所述第一控制主板與第一CAN網(wǎng)相連，所述第二控制主板與第二CAN網(wǎng)相連。每套隨動控制裝置里配置兩塊控制主板，這樣做使第一控制主板和第二控制主板之間實現(xiàn)了電氣部分的物理隔離，增強(qiáng)了隨動控制裝置的安全可靠性。

在所述CAN網(wǎng)上并聯(lián)多個船用隨動操舵裝置。

所述隨動操舵裝置通過跳線進(jìn)行輸出信號切換，輸出0或者24v的有源開關(guān)量信號或者通、斷的無源開關(guān)量信號，或者輸出-10v~+10v的電壓控制信號。

所述隨動控制主板中設(shè)有操舵模式轉(zhuǎn)換單元，操舵模式轉(zhuǎn)換單元通過Src按鍵實現(xiàn)操舵模式的轉(zhuǎn)換。

所述隨動控制主板中設(shè)有故障報警單元。

所述隨動控制主板中設(shè)有擋舵調(diào)節(jié)和操舵靈敏度調(diào)節(jié)單元。

本實用新型中隨動控制配置液晶顯示器，顯示更加直觀清晰。隨動操舵裝置配置液晶顯示器，具有自動操舵儀狀態(tài)信息顯示和故障報警顯示等功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：①本實用新型能夠?qū)崟r接收舵角反饋信號，根據(jù)人工設(shè)定舵輪的指令舵角或者接收外部動力定位系統(tǒng)的指令舵角，計算求得實際舵令，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的舵機(jī)操舵信號進(jìn)行操舵；②本實用新型根據(jù)不同船型，可以通過按鍵設(shè)定隨動操舵靈敏度和擋舵系數(shù)，該隨動操舵裝置提供兩套完全獨立隨動操舵系統(tǒng)，當(dāng)前系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不會影響另一個系統(tǒng)，增加了船舶航行安全性，根據(jù)實際船舶航行需要，該隨動操舵裝置可以在主駕控臺、輔駕駛臺、船舶左、右兩舷以及其它位置進(jìn)行配置，而且目前使用的隨動控制模式只接收本地手輪的指令舵角，隨著現(xiàn)在航行對于安全性以及航行精度要求的不斷提高，動力定位系統(tǒng)被越來越多的廣泛應(yīng)用，本實用新型接收動力定位傳輸?shù)?-20MA電流信號為指令舵角信號，通過面板上的按鍵Src來進(jìn)行指令舵角輸入源的切換；③本實用新型CAN網(wǎng)絡(luò)只需要4根線即可實現(xiàn)隨動操舵功能，而且可以根據(jù)實際需要進(jìn)行增加和減少配置，大大增加了隨動操舵裝置配置的靈活性。

附圖說明

圖1為本實用新型中舵角控制回路原理圖。

圖2為本實用新型的原理框圖。

圖3為本實用新型中的CAN網(wǎng)框圖。

圖4為本實用新型中Src按鍵選擇指令舵角源流程框圖。

圖5為本實用新型中Src按鍵選擇指令舵角源的電路圖。

圖6為本實用新型中擋舵調(diào)節(jié)和操舵靈敏度調(diào)節(jié)硬件原理圖。

圖7為本實用新型中操舵輸出信號方式選擇框圖。

具體實施方式

如圖1-7所示，本實施例船用隨動操舵裝置，該船用隨動操舵裝置包括隨動控制主板1、液晶顯示器2和按鍵3，所述隨動控制主板1的信號輸出端與電磁閥4的信號輸入端相連，所述電磁閥4控制液壓舵機(jī)5的開啟和閉合，所述液壓舵機(jī)5與舵角反饋器6相連，所述舵角反饋器6通過串口將舵角信息輸送至隨動控制主板1，所述隨動控制主板1通過CAN網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，操舵儀系統(tǒng)選擇單元、操舵模式選擇單元、操舵地點選擇單元分別通過CAN網(wǎng)絡(luò)隔離收發(fā)模塊與CAN網(wǎng)相連，隨動控制主板1通過CAN網(wǎng)采集自動操舵儀系統(tǒng)信息、操舵模式和操舵地點數(shù)據(jù)信息，所述隨動控制主板1與液晶顯示器2進(jìn)行串口數(shù)據(jù)通訊，將從CAN網(wǎng)采集到的數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)編碼形式發(fā)送到液晶顯示器2進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

作為優(yōu)選，本實施例隨動控制主板1包括第一控制主板11和第二控制主板12，所述CAN網(wǎng)7包括第一CAN網(wǎng)71和第二CAN網(wǎng)72，所述第一控制主板11與第一CAN網(wǎng)71相連，所述第二控制主板12與第二CAN網(wǎng)72相連。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，本實施例在所述CAN網(wǎng)上并聯(lián)多個船用隨動操舵裝置，所述隨動操舵裝置通過跳線進(jìn)行輸出信號切換，輸出0或者24v的有源開關(guān)量信號或者通、斷的無源開關(guān)量信號，或者輸出-10v~+10v的電壓控制信號。

作為更進(jìn)一步優(yōu)選，本實施例所述隨動控制主板1中設(shè)有操舵模式轉(zhuǎn)換單元，操舵模式轉(zhuǎn)換單元通過Src按鍵實現(xiàn)操舵模式的轉(zhuǎn)換；所述隨動控制主板1中設(shè)有故障報警單元；所述隨動控制主板1中設(shè)有擋舵調(diào)節(jié)和操舵靈敏度調(diào)節(jié)單元。

本實施例圖5中，RP3為電阻，電阻值為10K歐姆，起到限流的作用，KEY4為指令舵角信號源選擇SRC按鍵， K8連接到主板的CPU引腳。VDD3.3為主板電源電壓，DGND為主板的接地。當(dāng)沒有按鍵按下的時候，此時電阻RP3上沒有電流通過，引腳K8端為3.3V高電平。當(dāng)按下KEY4，此時電路接通，電流從電源正端VDD3.3通過電阻RP3，再經(jīng)過KEY4按鍵流向接地DGND。此時，引腳K8處接地，電壓為0V。主板CPU通過讀取K8引腳電壓值從而判斷KEY4按鍵是否按下。

本實施例圖6中，RP2為排阻，電阻值為10K歐姆，起到限流的作用，KEY1為設(shè)定按鍵，KEY2為增加按鍵，KEY3為減少按鍵；K5、K6和K7分別連接到主板的CPU引腳。VDD3.3為主板電源電壓，DGND為主板的接地。當(dāng)沒有按鍵按下的時候，此時排阻RP2的1、8，2、7和3、6端都沒有電流通過，引腳K5、K6和K7端為3.3V高電平。任意按下KEY1、KEY2或KEY3按鍵 ，假設(shè)按下KEY1按鍵，此時電路接通，電流從電源正端VDD3.3通過排阻RP2，再經(jīng)過KEY1按鍵流向接地DGND。此時，引腳K5處為接地，電壓為0V。主板CPU通過讀取K5引腳電壓值從而判斷KEY1按鍵是否按下。KEY2和KEY3按鍵是否按下同理。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解；依然可以對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。