[發明專利]一種工程船綜合航跡定位系統

無效

• 申請號: 201010569588.4
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102486642A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 仲冬生;吳琦
• 申請（專利權）人: 鎮江市海達科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種控制系統，尤其是一種工程船綜合航跡定位系統。

背景技術

工程船在海上航行，要對其艏向、軌跡和位置進行控制。工程船在海上作業時，必須能夠定位在海上某一具體的經緯度。海上有風和浪影響工程船的定位，有船舶自身作業力影響工程船的定位。工程船能否精確定位，對作業的準確度、作業成本等問題起著至關重要的作用。工程船綜合航跡定位系統是閉環的控制系統，其功能是能不斷地檢測出工程船的實際位置與目標位置的偏差，再根據外界的風和浪等擾動力的影響，計算出使船舶恢復到目標位置所需動力的大小，并對船舶上各推力器進行推力分配，使各推力器產生相應的推力，使工程船能在海平面上保持作業所要求的某一具體經緯度。目前，工程船綜合航跡定位系統在我國還是空白，本發明填補了這一空白。

發明內容

本發明是通過以下技術方案實現的，它包括控制計算機、交換機-1、交換機-2、交換機-3、交換機-4、、艏PLC、動力定位PLC、工程作業PLC、多串口通訊卡、PROFIBUS通訊卡、電羅經、DGPS1、DGPS2、風向風速儀、運動單元和工程作業顯示系統；所述各部分連接成一個工程船綜合航跡定位系統，以實現對工程船的位置、艏向和軌跡控制。所述動力定位PLC用于實現對動力定位系統硬連線設備的輸入輸出控制，如主推進控制、舵機控制；艏PLC、動力定位PLC、工程作業PLC通過網絡交換機構成環形網絡；動力定位PLC與控制計算機通過PROFIBUS通訊卡連接，PROFIBUS通訊卡插入控制計算機主板的PCI插槽；所述電羅經、DGPS1、DGPS2、風向風速儀、運動單元通過多串口通訊卡與控制計算機連接，多串口通訊卡插入控制計算機主板的PCI插槽；所述控制計算機與工程作業顯示系統通過網絡交換機-4連接。

有益效果：采用上述工程船綜合航跡定位系統，PLC環形網絡提高了系統的可靠性，各個交換機連接構成網絡，某個網絡節點中的交換機或某段線纜發生故障，不會影響到其他網絡節點的通訊。PLC與控制計算機通過PROFIBUS通訊卡連接采用DP協議實現一對一的連接，避免了通訊詢問，和通過交換機連接采用TCP/IP協議相比較，提高了通訊速率。電羅經、DGPS1、DGPS2、風向風速儀、運動單元通過多串口通訊卡與控制計算機連接，采用RS-422接口和NEMA0183協議，實現了工程船綜合航跡定位系統與多種傳感器的連接，能提高通訊速率，節約成本。工程船綜合航跡定位系統所需的其它信息通過艏PLC和工程作業PLC直接送至動力定位系統PLC，避免了線纜的冗余，提高了系統的靈活性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發明工程船綜合航跡定位系統連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細的說明。

如圖1所示，本發明采用了四種類型網絡。

網絡(1)負責采集電羅經、DGPS1、DGPS2、風向風速儀、運動單元的信息，該網絡采用工業級多串口通訊卡，多串口卡插入控制計算機的PCI插槽，各個傳感器采用屏蔽雙絞線分別連接多串口卡的各個串口，通訊接口為RS-422，通訊協議為NEMA?0183。采用MOXA?CP118EL多串口卡，該多串口卡能連接8路RS-232/RS-422/RS-485信號、各個串口可支持高達921.6

Kbps的通信速率、芯片內建128字節的FIFO以及芯片內建H/W，S/W流控功能，每個串口的的通訊方式和通訊速率可按照需求單獨設置。

網絡(2)之間采用工業級交換機構成環形網絡，交換機之間通過多模光纖連接，工業交換機采用SiemensX204-2，X204-2帶寬為100Mb，有4個RJ-45接口，RJ45接口為10Mb/100Mb自適應，2組光纖接口，管理型，有獨立IP，DC24V雙路供電，有報警輸出，導軌安裝，工作溫度為-10℃——60℃。每套PLC的CP443通訊模塊采用超5類屏蔽雙絞線連接一個獨立的交換機，每套PLC有一個獨立的IP地址，PLC之間的通訊接口為RJ45，通訊協議為TCP/IP。工程船綜合航跡定位系統需要的艏PLC和工程作業PLC數據，通過網絡(2)傳送到動力定位PLC，動力定位PLC通過網絡(3)傳送到控制計算機，控制計算機控制工程作業狀態時，先通過網絡(3)傳送到動力定位PLC，然后通過網絡(2)傳送到工程作業PLC，實現對工程作業狀態的控制。