港池轨道式拖车控制系统的制作方法

本发明涉及一种港池轨道式拖车控制系统。

背景技术：

为实施造船总段搭载，缩短港池分段大合拢周期，特建造轨道式移动定位小车(即港池拖车)进行总段滑移搭载。传统采用的电气控制系统设计方案是采用集中式控制，即整个系统集中输入、集中操作、集中输出，每台小车由一台电机拖动，每台电机功率1.5kw，额定电流5a，电机自带制动器；电气控制系统要求由1套变频器(cimr-hb4a0075，含制动电阻)控制多辆小车的运行，所有小车控制线路和动力线路通过硬件线路并接的方式连接到控制柜内。

然而根据港池拖车现场工作条件，传统的控制系统存在一定的局限性：

一、由于拖车运行距离比较长，所以每台小车都要配置足够长的线路来满足工作要求，电缆的收放比较麻烦；同时由于工作时拖车要来回运行，所有小车的电缆如果敷设在一起的话很容易发生缠绕打结，导致电缆破损或发生干扰现象，影响拖车正常使用；

二、拖车在实际工作中，由于船体分段大小的不确定性，所以运行时需要小车的数量也不一样，体积大质量重的分段使用的小车台数多，反之使用小车的台数比较少，如果采用传统控制方案，每次改变小车数量时需要对硬件线路进行改接，工作量大、且容易出错；

三、由于现场环境条件比较恶劣，地面高低不平等因素，拖车运行时由于某台小车发生故障可能导致其他小车发生过载甚至烧毁电机现象，导致故障进一步扩大；同时由于东西两组小车受力不平衡，可能导致拖车东西两侧小车运行速度不一致，从而使得整个系统在运行过程中发生较大偏差，可能影响拖车安全运行。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中港池拖车由于线缆易打结和易破损从而影响拖车的安全行驶的缺陷，提供一种港池轨道式拖车控制系统。

本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题：

一种港池轨道式拖车控制系统，包括地面控制柜和连接装置，所述港池轨道式拖车控制系统包括至少2台轨道式拖车，所述轨道式拖车在轨道上依次排序，任意2台相邻的所述轨道式拖车之间均通过所述连接装置相互电连接，所述地面控制柜与排序最靠前的首部轨道式拖车电连接；

所述地面控制柜用于发送控制信号至所述首部轨道式拖车，对于任意2台相邻的轨道式拖车，排序靠前的轨道式拖车用于通过所述连接装置将所述控制信号发送至排序靠后的轨道式拖车上，所述控制信号用于控制轨道式拖车的运行速度和运行方向。

本方案中，地面控制柜只跟首部轨道式拖车进行外围线路的连接，而其他轨道式拖车不需要与地面控制柜连接，首部轨道式拖车通过连接装置将地面控制柜发送过来的控制信号一级一级的传输到排序靠后的轨道式拖车上，实际使用过程中，若需要改变轨道式拖车的数量，只需将连接装置断开或接上即可，避免了繁琐的线路改接工作，解决了由于线缆易打结和易破损从而影响港池轨道式拖车的安全行驶的缺陷。

较佳地，所述连接装置采用航空快速接头与所述轨道式拖车连接。

较佳地，所述轨道式拖车均设有编码器和信息采集装置，所述编码器与所述信息采集装置电连接；

所述编码器包括第一编码器，所述第一编码器设置在所述轨道式拖车的电机上，用于获取所述轨道式拖车的速度数据并发送至所述信息采集装置；

对于任意2台相邻的轨道式拖车，排序靠后的轨道式拖车用于通过所述连接装置将所述速度数据发送至排序靠前的轨道式拖车上；

所述首部轨道式拖车用于将接收到的所述速度数据发送至所述地面控制柜；

所述地面控制柜还用于根据所述速度数据生成所述控制信号。

较佳地，所述连接装置包括电源线和通信线缆，所述电源线用于传输所述控制信号，所述通信电缆用于传输所述速度数据。

较佳地，所述电源线和所述通信电缆的长度为一固定的预设值。

本方案中，第一编码器实时将每台轨道式拖车的速度数据反馈到地面控制柜以及时发现轨道式拖车是否出现异常或故障，为便于快速连接和断开，也可以将电源线和通信线缆整合为一根定制电缆，由于轨道式拖车之间的距离较短，所以配置的电缆长度可设定为固定长度，根据实际使用的情况可以设定为3～5m之间。

较佳地，所述港池轨道式拖车控制系统包括平行的两条轨道，所述港池轨道式拖车控制系统包括至少3台轨道式拖车，部分所述轨道式拖车依次排列在其中一条轨道上，剩余部分的所述轨道式拖车依次排列在另一条轨道上，所述地面控制柜分别与所述两条轨道上的首部轨道式拖车电连接。

较佳地，所述编码器还包括第二编码器，所述第二编码器为2个，分别设置在每条轨道上的首部轨道式拖车的车轮上，所述每条轨道上的首部轨道式拖车的信息采集装置与所述地面控制柜电连接；

所述第二编码器用于获取所述每条轨道上的首部轨道式拖车的位移数据并发送至所述每条轨道上的首部轨道式拖车的信息采集装置；

所述每条轨道上的首部轨道式拖车的信息采集装置用于接收所述位移数据并发送至所述地面控制柜；

所述地面控制柜还用于根据所述位移数据生成所述控制信号。

本方案中，为避免两侧轨道式拖车位置偏差过大，通过第二编码器监控两侧轨道上轨道式拖车的位移情况，并及时反馈到地面控制柜，地面控制及时调整轨道式拖车运行速度。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过增加连接装置，地面控制柜只需与首台港池轨道式拖车进行外围电路连接，其他港池轨道式拖车不需要通过电缆连接到地面控制柜，通过连接装置实现地面控制柜和其他港池轨道式拖车之间的信号的传输，当需要改变港池轨道式拖车数量时，只要将快速接头连接上港池轨道式拖车即可，有效的避免了繁琐的线路改接工作，解决了由于线缆易打结和易破损从而影响港池轨道式拖车的安全行驶的缺陷。

附图说明

图1为实施例1的港池轨道式拖车控制系统的结构框图。

图2为实施例2的港池轨道式拖车控制系统中连接装置的结构框图。

图3为实施例2的港池轨道式拖车控制系统中轨道式拖车的结构框图。

图4为实施例3的港池轨道式拖车控制系统的结构框图。

图5为实施例3的港池轨道式拖车控制系统中首部轨道式拖车的结构框图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

一种港池轨道式拖车控制系统，具体如图1所示，包括地面控制柜1和连接装置2，所述港池轨道式拖车控制系统包括至少2台轨道式拖车，所述轨道式拖车在轨道上依次排序，任意2台相邻的所述轨道式拖车之间均通过所述连接装置2相互电连接，所述地面控制柜1与排序最靠前的首部轨道式拖车3电连接；连接装置2采用航空快速接头与轨道式拖车进行连接，方便快速连接和断开。

所述地面控制柜1用于发送控制信号至所述首部轨道式拖车3，对于任意2台相邻的轨道式拖车，排序靠前的轨道式拖车用于通过所述连接装置2将所述控制信号发送至排序靠后的轨道式拖车上，所述控制信号用于控制轨道式拖车的运行速度和运行方向。

本实施例中，港池轨道式拖车控制系统采用分布式控制系统dcs，基本思路是分散式控制、集中操作、配置灵活、系统柔性强、可以快速搭建不同的控制方案。每一台轨道式拖车就相当于一个分站，系统中分站与分站之间的信号是通过frofibus-dp(用于设备级控制系统与分散式i/o的通信)通讯串接在一起，地面控制柜只跟首部轨道式拖车进行外围线路的连接，而其他轨道式拖车不需要与地面控制柜连接，首部轨道式拖车通过连接装置将地面控制柜发送过来的控制信号一级一级的传输到排序靠后的轨道式拖车上，实际使用过程中，若需要改变轨道式拖车的数量，只需将连接装置的航空快速接头断开或接上即可，避免了繁琐的线路改接工作。

实施例2

如图2-3所示，本实施例的港池轨道式拖车控制系统是在实施例1的基础上进一步改进，所述轨道式拖车均设有编码器4和信息采集装置5，所述编码器4与所述信息采集装置5电连接；

所述编码器4包括第一编码器41，所述第一编码器41设置在所述轨道式拖车的电机上，用于获取所述轨道式拖车的速度数据并发送至所述信息采集装置5；

对于任意2台相邻的轨道式拖车，排序靠后的轨道式拖车用于通过所述连接装置2将所述速度数据发送至排序靠前的轨道式拖车上；

所述首部轨道式拖车3用于将接收到的所述速度数据发送至所述地面控制柜1；

所述地面控制柜1还用于根据所述速度数据生成所述控制信号。

所述连接装置2包括电源线21和通信线缆22，所述电源线21用于传输所述控制信号，所述通信电缆22用于传输所述速度数据，所述电源线21和所述通信电缆22的长度为一固定的预设值。

本实施例中，第一编码器实时将每台轨道式拖车的速度数据反馈到地面控制柜以及时发现轨道式拖车是否出现异常或故障，为便于快速连接和断开，也可以将电源线和通信线缆整合为一根定制电缆，由于轨道式拖车之间的距离较短，所以配置的电缆长度可设定为固定长度，根据实际使用的情况可以设定为3～5m之间。

实施例3

如图4-5所示，本实施例的港池轨道式拖车控制系统是在实施例2的基础上进一步改进，所述港池轨道式拖车控制系统包括平行的东西两侧轨道，所述港池轨道式拖车控制系统包括16台轨道式拖车，每8台为一组，每组轨道式拖车分别排列在两条轨道上，所述地面控制柜1分别与所述两条轨道上的首部轨道式拖车3电连接。

首部轨道式拖车3的编码器还包括第二编码器42，分别设置在每条轨道上的首部轨道式拖车的车轮上，所述每条轨道上的首部轨道式拖车3的信息采集装置5与所述地面控制柜1电连接；

所述第二编码器42用于获取所述每条轨道上的首部轨道式拖车3的位移数据并发送至所述每条轨道上的首部轨道式拖车3的信息采集装置5；

所述每条轨道上的首部轨道式拖车3的信息采集装置5用于接收所述位移数据并发送至所述地面控制柜1；

所述地面控制柜1还用于根据所述位移数据生成所述控制信号。

本实施例中，实施造船总段的搭载过程中，当分段过大时，需要两列轨道式拖车同时工作运输，运行过程中如果东西两侧各小车运行速度不一致的话可能会使分段位置发生偏差，从而导致两侧轨道式拖车受力不一样，偏差严重时可能会出现一侧轨道式拖车扭偏卡死现象。系统采用frofibus-dp通信方式，选用带dp通信接口的编码器就可方便实现位置偏差的检测和控制，通过第二编码器监控两侧轨道上轨道式拖车的位移情况，并及时反馈到地面控制柜，若发现有较大偏差，地面控制及时调整轨道式拖车运行速度，以避免两侧轨道式拖车位置偏差过大。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。