一種船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海上航行船舶安全運(yùn)行領(lǐng)域的應(yīng)用，具體的是涉及一種基于PLC和觸摸屏的的船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的控制對(duì)象包括發(fā)電機(jī)、變壓器、變頻器、電機(jī)等設(shè)備，非線性元件多，電能質(zhì)量復(fù)雜，不僅要考慮推進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速等動(dòng)作對(duì)電網(wǎng)的影響，而且要根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)及時(shí)調(diào)整推進(jìn)電機(jī)的控制策略。
[0003]此外，隨著船舶全網(wǎng)一體化的進(jìn)程不斷發(fā)展，各系統(tǒng)之間的獨(dú)立性越來越弱，系統(tǒng)集成度越來越高，自動(dòng)化水平不斷提高，要求船舶電力推進(jìn)監(jiān)控平臺(tái)具備適應(yīng)性更強(qiáng)的調(diào)速策略，并同時(shí)具備電能質(zhì)量管理、監(jiān)測(cè)報(bào)警等功能以提高穩(wěn)定性和安全性。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的船舶監(jiān)控系統(tǒng)操縱相對(duì)不靈活、監(jiān)測(cè)報(bào)警性不及時(shí)、速度性能不好、經(jīng)濟(jì)性能低，導(dǎo)致船舶航行的穩(wěn)定性和安全性差。參考中國(guó)發(fā)明專利，專利號(hào)為201010578216.8，本發(fā)明公開了一種全電力推進(jìn)船舶嵌入式電站監(jiān)控裝置，其采用技術(shù)方案是:電站監(jiān)控裝置具有嵌入式電站控制器，該嵌入式電站控制器分別連接有接口擴(kuò)展單元、操作單元、監(jiān)測(cè)單元，該嵌入式電站控制器連接有發(fā)電機(jī)組，該嵌入式電站控制器經(jīng)接口擴(kuò)展單元連接有主配電板，該嵌入式電站控制器還連接有推進(jìn)操縱控制系統(tǒng)，電站監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)控制、有功功率分配、無功功率分配、負(fù)載管理及系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)報(bào)警，適用于各類全電力推進(jìn)船舶的電站監(jiān)控。
[0005]船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的柴油推進(jìn)系統(tǒng)具有操縱靈活、低速性能好、經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)，因而得到越來越廣泛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于PLC和觸摸屏的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)控裝置，提高了船舶電力推進(jìn)的控制質(zhì)量穩(wěn)定與安全可靠性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007]本發(fā)明船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置硬件構(gòu)成包括現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、變頻器、電力參數(shù)檢測(cè)儀表，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是:本地監(jiān)控層、通信接口層、遠(yuǎn)程監(jiān)控層三個(gè)層次之間進(jìn)行連接通信，具體的是觸摸屏與交換機(jī)相連相互通信，網(wǎng)關(guān)和PLC分別同時(shí)與交換機(jī)相連相互通信，第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表和第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表分別同時(shí)與網(wǎng)關(guān)相連相互通信，PLC外部連接擴(kuò)展ΑΙ/Α0模塊和DI/D0模塊，變頻器與PLC的外部擴(kuò)展ΑΙ/Α0模塊相連接，本地監(jiān)控設(shè)備與PLC外部擴(kuò)展DI/D0模塊相連接。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的PLC是采用施耐德的M340PLC、觸摸屏是采用XBTGT7340、變頻器是采用ATV61、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是采用Modbus技術(shù)、電力參數(shù)檢測(cè)儀表是采用兩種不同型號(hào)的儀表為PM850和10N7650、所采用的網(wǎng)關(guān)為EGX300。
[0009]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置以Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ATV61變頻器實(shí)施推進(jìn)電機(jī)控制，運(yùn)用第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表PM850和第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表10N7650實(shí)施推進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)視。
[0010]本發(fā)明的有益效果:船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置以Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ATV61變頻器實(shí)施推進(jìn)電機(jī)控制，運(yùn)用PM850和10N7650兩種電力參數(shù)檢測(cè)儀表實(shí)施推進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)視；這樣使得監(jiān)測(cè)報(bào)警性及時(shí)、速度性能好、穩(wěn)定性與安全可靠性高。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置硬件連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中，1為觸摸屏、2為交換機(jī)、3為網(wǎng)關(guān)、4為PLC、5為第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表、6為第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表、7為ΑΙ/Α0模塊、8為DI/D0模塊、9為變頻器、10為本地監(jiān)控設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，為本發(fā)明一種船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置硬件結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，包括現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、變頻器9、電力參數(shù)檢測(cè)儀表，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是:本地監(jiān)控層、通信接口層、遠(yuǎn)程監(jiān)控層三個(gè)層次之間進(jìn)行連接通信，具體的是觸摸屏1與交換機(jī)2相連相互通信，網(wǎng)關(guān)3和PLC4分別同時(shí)與交換機(jī)2相連相互通信，第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表5和第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表6分別同時(shí)與網(wǎng)關(guān)3相連相互通信，PLC4外部連接擴(kuò)展ΑΙ/Α0模塊7和DI/D0模塊8，變頻器與PLC4的外部擴(kuò)展ΑΙ/Α0模塊7相連接，本地監(jiān)控設(shè)備10與PLC外部擴(kuò)展DI/D0模塊8相連接。
[0014]本發(fā)明所述船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置的軟件方面，在完成現(xiàn)場(chǎng)總線通訊、推進(jìn)系統(tǒng)故障報(bào)警編程的基礎(chǔ)上，鑒于船舶航行海況等因素對(duì)于推進(jìn)系統(tǒng)安全運(yùn)行的巨大影響，采用轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩聯(lián)合的控制方式和兩種控制方式進(jìn)行無擾動(dòng)切換的邏輯功能。
[0015]本發(fā)明M340 PLC4為核心控制器，以XBTGT7340觸摸屏1為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，采用PM850第一電力參數(shù)測(cè)量?jī)x表5和10N7650第二電力參數(shù)測(cè)量?jī)x表6和外部擴(kuò)展ΑΙ/Α0模塊7和DI/D0模塊8等現(xiàn)場(chǎng)級(jí)參數(shù)采集和通信設(shè)備，采用分布式現(xiàn)場(chǎng)總線及以太網(wǎng)通信的船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)了船舶電力推進(jìn)的本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控、電能質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)視以及故障報(bào)警功能，并在此基礎(chǔ)上采用轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩閉環(huán)聯(lián)合控制的調(diào)速方式，提高了控制的靈活性、適用性和自動(dòng)化水平，即船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置滿足變頻調(diào)速船舶的電力推進(jìn)監(jiān)控要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置包括現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、變頻器、電力參數(shù)檢測(cè)儀表，其特征在于:本地監(jiān)控層、通信接口層、遠(yuǎn)程監(jiān)控層三個(gè)層次之間進(jìn)行連接通信，具體的是觸摸屏(1)與交換機(jī)(2)相連相互通信，網(wǎng)關(guān)(3)和PLC (4)分別同時(shí)與交換機(jī)(2)相連相互通信，第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表(5)和第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表(6)分別同時(shí)與網(wǎng)關(guān)(3)相連相互通信，PLC (4)外部連接擴(kuò)展AI/AO模塊(7)和DI/DO模塊(8)，變頻器(9)與PLC (4)的外部擴(kuò)展ΑΙ/AO模塊(7)相連接，本地監(jiān)控設(shè)備(10)與PLC (4)外部擴(kuò)展DI/DO模塊(8)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的PLC(4)是采用施耐德的M340PLC、觸摸屏(1)是采用XBTGT7340、變頻器(9)是采用ATV61、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是采用Modbus技術(shù)、第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表(5)和第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表(6)是采用兩種不同型號(hào)的儀表分別為為PM850和10N7650、所采用的網(wǎng)關(guān)(3)為EGX300。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置，其特征在于:所述船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置以Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ATV61變頻器(9)實(shí)施推進(jìn)電機(jī)控制，運(yùn)用第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表(5)PM850和第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表(6)10N7650實(shí)施推進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)視。
【專利摘要】一種船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置。本發(fā)明提供一種基于PLC和觸摸屏的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)控裝置，提高了船舶電力推進(jìn)的控制質(zhì)量穩(wěn)定與安全可靠性。本發(fā)明船舶電力推進(jìn)監(jiān)控裝置硬件構(gòu)成包括現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、變頻器、電力參數(shù)檢測(cè)儀表，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：本地監(jiān)控層、通信接口層、遠(yuǎn)程監(jiān)控層三個(gè)層次之間進(jìn)行連接通信，具體的是觸摸屏與交換機(jī)相連相互通信，網(wǎng)關(guān)和PLC分別同時(shí)與交換機(jī)相連相互通信，第一電力參數(shù)檢測(cè)儀表和第二電力參數(shù)檢測(cè)儀表分別同時(shí)與網(wǎng)關(guān)相連相互通信，PLC外部連接擴(kuò)展AI/AO模塊和DI/DO模塊，變頻器與PLC的外部擴(kuò)展AI/AO模塊相連接，本地監(jiān)控設(shè)備與PLC外部擴(kuò)展DI/DO模塊相連接。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號(hào)】CN105305610
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410372048
【發(fā)明人】惠鐵軍
【申請(qǐng)人】惠鐵軍
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年7月31日