[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)錨泊定位系統(tǒng)絞車?yán)|繩自動(dòng)張緊的主從控制系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410526858.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN104443275A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪康平;高卓;李博煒;陶詩飛;張文亮;孫凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B63B21/16
• 分類號(hào): B63B21/16;B63B21/50
• 代理公司: 武漢荊楚聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42215
• 代理人: 王健;王春嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種主從控制系統(tǒng)，更具體的說涉及一種實(shí)現(xiàn)錨泊定位系統(tǒng)絞車?yán)|繩自動(dòng)張緊的主從控制系統(tǒng)，屬于深水錨泊定位系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國的海洋油氣資源開發(fā)還處于早期階段，隨著國際上深海油氣開發(fā)進(jìn)程的加速，必將會(huì)推動(dòng)我國深水油氣資源開發(fā)，因此，深水半潛式海洋平臺(tái)的研究就有著非常重要的意義。

錨泊定位系統(tǒng)是半潛式平臺(tái)不可或缺的重要控制系統(tǒng)之一，而定位絞車是實(shí)現(xiàn)錨泊定位的關(guān)鍵設(shè)備，本系統(tǒng)中定位絞車包括張力絞車和儲(chǔ)繩絞車。在錨泊定位過程中，張力絞車的滾筒和儲(chǔ)繩絞車的滾筒必須保持同步動(dòng)作，同時(shí)要求張力絞車和儲(chǔ)繩絞車之間的纜繩存在一定的張緊力，即要求實(shí)現(xiàn)張力絞車和儲(chǔ)繩絞車之間保持同步和自動(dòng)張緊。目前，實(shí)現(xiàn)錨泊定位系統(tǒng)中絞車的自動(dòng)張緊功能主要采取主從控制系統(tǒng)，該主從控制系統(tǒng)一般采用控制單元配以編碼器、張力傳感器等外部傳感器模式。其中編碼器用來檢測張力絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)的實(shí)際速度并反饋給控制單元，控制單元將反饋的張力絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)的實(shí)際速度與張力絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)的設(shè)定速度進(jìn)行比較，如果實(shí)際速度小于設(shè)定速度，則通過控制單元增加設(shè)定速度輸入來提高張力絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)的速度；如果實(shí)際速度大于設(shè)定速度，則通過控制單元減小設(shè)定速度輸入來降低張力絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)的速度，從而實(shí)現(xiàn)通過控制單元控制張力絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)的速度。其中張力傳感器用來檢測鋼絲繩的張力并反饋給控制單元，如果實(shí)際張力大于設(shè)定值，通過增加儲(chǔ)繩絞車電機(jī)速度或減小張力絞車電機(jī)速度來減小張力；如果實(shí)際張力小于設(shè)定值，通過增加張力絞車電機(jī)速度或減小儲(chǔ)繩絞車電機(jī)速度來增大張力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)錨泊定位系統(tǒng)中絞車自動(dòng)張緊功能的主從控制。該種主從控制模式方便設(shè)置；但是，該系統(tǒng)對(duì)于編碼器和張力傳感器等外部傳感器的要求較高，如果編碼器和張力傳感器的精度不高，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)主從控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性較差；同時(shí)，編碼器和張力傳感器增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的主從控制系統(tǒng)較復(fù)雜、成本較高、可能出現(xiàn)穩(wěn)定性較差等問題，提供一種實(shí)現(xiàn)錨泊定位系統(tǒng)絞車?yán)|繩自動(dòng)張緊的主從控制系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種實(shí)現(xiàn)錨泊定位系統(tǒng)絞車?yán)|繩自動(dòng)張緊的主從控制系統(tǒng)，包括人機(jī)界面、控制單元、傳動(dòng)單元和執(zhí)行單元，所述的人機(jī)界面包括主令控制單元和監(jiān)控單元，所述的傳動(dòng)單元包括主變頻器和從變頻器，所述的執(zhí)行單元包括張力絞車電機(jī)、儲(chǔ)繩絞車電機(jī)、張力絞車和儲(chǔ)繩絞車，所述的張力絞車電機(jī)和張力絞車之間通過減速機(jī)構(gòu)相連接，所述的儲(chǔ)繩絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車之間通過減速機(jī)構(gòu)相連接，所述的主變頻器和從變頻器分別為ABB主變頻器和ABB從變頻器，所述的主令控制單元和監(jiān)控單元分別與控制單元通信連接，所述的控制單元分別與ABB主變頻器和ABB從變頻器通信連接，所述的ABB主變頻器和張力絞車電機(jī)相連接，所述的ABB從變頻器和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)相連接，且ABB主變頻器和ABB從變頻器之間通信連接。

所述的ABB主變頻器和ABB從變頻器之間通過光纖通信連接。

所述的所述的ABB主變頻器和ABB從變頻器之間通過電纜線相連接。

所述的主令控制單元為操作面板、按鈕盒或者操作臺(tái)。

所述的監(jiān)控單元為觸摸屏。

所述的控制單元為PLC控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是：

1、控制系統(tǒng)簡單，實(shí)現(xiàn)無傳感器自動(dòng)張緊。本發(fā)明中主變頻器和從變頻器分別為ABB主變頻器和ABB從變頻器，控制單元分別與ABB主變頻器和ABB從變頻器通信連接，ABB主變頻器和張力絞車電機(jī)相連接，ABB從變頻器和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)相連接，張力絞車電機(jī)和張力絞車之間通過減速機(jī)構(gòu)相連接，儲(chǔ)繩絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車之間通過減速機(jī)構(gòu)相連接，且ABB主變頻器和ABB從變頻器之間通過光纖通信連接；本控制系統(tǒng)簡單、外部輸入輸出較少，ABB主變頻器和ABB從變頻器中都有一個(gè)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟件數(shù)學(xué)模型能夠分別實(shí)現(xiàn)對(duì)張力絞車電機(jī)和儲(chǔ)繩絞車電機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)控制，ABB主變頻器通過光纖將從機(jī)控制字和速度給定值發(fā)送給ABB從變頻器，使得ABB主變頻器和ABB從變頻器之間保持速度同步，進(jìn)而使得張力絞車和儲(chǔ)繩絞車之間保持速度同步，使得本主從控制系統(tǒng)無編碼器、張力傳感器等外部傳感器就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)張力絞車和儲(chǔ)繩絞車的自動(dòng)張緊，且，內(nèi)部邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理簡單。