本发明涉及登船桥控制技术领域，尤其涉及一种登船桥控制系统及其控制方法。
背景技术：
目前，随着人们生活水平和要求的提高，用于输送旅客的登船桥也随之出现并发展起来，登船桥是港口邮轮码头接驳邮轮供旅客上下船所用的移动式登船设备，是港口设施重要的组成部分，给旅客上下船提供了安全舒适的环境。
在客滚码头，游客需要通过登船桥从候船楼登上客滚船，客滚船舶吨位较小，且需装卸大型货物，受外界因素影响大，这就要求登船桥在一定范围内适应对象船舶由于潮汐升降、风浪影响导致船只的位置不断的变化，同时为确保旅客安全，登船桥也需要随着船的位置变化而变化。
现有技术中大部分都是采用非编码器(如限位开关)作为检测元件的调平系统，其存在触发调平信号的外力比较大，触发角度固定，无法对极端复杂工况进行预判断等缺点，从而使登船桥无法及时响应船的位置变化，导致登船桥与船存在较大的位置偏差，存在重大安全隐患。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能提高安全性的登船桥控制系统及其控制方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种登船桥控制系统，包括控制主机、触控屏、模拟量输入输出单元、传感器单元、伺服控制器、第一伺服电机、第二伺服电机、位置控制单元、电源模块、升降廊道和伸缩廊道，所述控制主机分别与触控屏、模拟量输入输出单元和伺服控制器相连接，所述模拟量输入输出单元与传感器单元相连接，所述伺服控制器分别与第一伺服电机、第二伺服电机和位置控制单元相连接，所述第一伺服电机与升降廊道电性连接，所述第二伺服电机与伸缩廊道电性连接，所述电源模块的输出端与控制主机的电源输入端相连接。
作为所述的一种登船桥控制系统的进一步改进，所述传感器单元包括超声传感器、倾角传感器和风速传感器，所述超声传感器、倾角传感器和风速传感器均与模拟量输入输出相连接。
作为所述的一种登船桥控制系统的进一步改进，所述控制主机包括plc控制器、控制手柄和控制按钮，所述plc控制器分别与触控屏、模拟量输入输出单元、伺服控制器、控制手柄和控制按钮相连接，所述电源模块的输出端与plc控制器的电源输入端相连接。
作为所述的一种登船桥控制系统的进一步改进，所述电源模块的输出端与plc控制器的电源输入端之间还连接有电源保护模块。
作为所述的一种登船桥控制系统的进一步改进，所述电源保护模块包括保险丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一稳压管、第二稳压管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一三极管、第一场效应管和压敏电阻，所述电源模块的正极输出端通过保险丝连接至第一电容的第一端，所述电源模块的负极输出端通过保险丝连接至第一电容的第二端，所述第一电容的第一端通过第一电阻连接至第一稳压管的阴极，所述第一稳压管的阳极通过第二电容进而与第一稳压管的阴极连接，所述第一稳压管的阴极分别与第二电阻的第一端、第一三极管的集电极和第一场效应管的栅极相连接，所述第一电容的第二端分别与第一三极管的发射极和第一场效应管的源极相连接，所述第二电阻的第二端通过第三电阻进而与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的基极与第二稳压管的阳极连接，所述第二稳压管的阴极与第四电阻的第一端连接，所述第三电容的两端接在第二电阻的第二端和第四电阻的第二端之间，所述压敏电阻的两端接在第二电阻的第二端和第四电阻的第二端之间，所述第一电阻的第一端分别与plc控制器的电源输入端和第四电容的正极端连接，所述第一场效应管的漏极与第四电容的负极端连接，所述第一场效应管的源极接地。
作为所述的一种登船桥控制系统的进一步改进，所述plc控制器的输出端还连接有报警模块。
作为所述的一种登船桥控制系统的进一步改进，所述报警模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二三极管、第三三极管、报警器和照明灯，所述plc控制器的输出端通过第五电阻进而与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极通过第六电阻与电源端连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过第七电阻进而与第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极通过照明灯和第八电阻进而与电源端连接，所述第三三极管的集电极与报警器连接，所述第三三极管的发射极接地。
本发明所采用的另一个技术方案是：
一种用于所述的登船桥控制系统的控制方法，包括以下步骤：
控制主机获取输入的控制指令，并通过第一伺服电机对升降廊道进行升降控制，以及通过第二伺服电机对伸缩廊道进行伸缩控制；
实时检测水位值和风速值，当水位值超出预设的水位范围或风速值超过预设的风速范围时，检测搭船口的倾角值与倾角设定值之间的差值，判断是否差值是否在预设的倾角范围内，若是，则控制主机保持当前状态；反之，则控制主机发出控制指令，通过第一伺服电机对升降廊道进行升降控制，直到差值回归到预设的倾角范围内。
本发明的有益效果是：
本发明一种登船桥控制系统及其控制方法通过传感器单元实时对登船桥和周围环境进行检测，进而对登船桥进行适应调节，这样使得即使在环境变化时也能确保登船桥与船只的位置偏差在一个合理的范围之内，从而消除安全隐患，有效提高旅客的安全。
附图说明
图1是本发明一种登船桥控制系统的原理方框图；
图2是本发明一种登船桥控制系统中电源保护模块的电路原理图；
图3是本发明一种登船桥控制系统中报警模块的电路原理图；
图4是本发明控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
参考图1，本发明一种登船桥控制系统，包括控制主机、触控屏、模拟量输入输出单元、传感器单元、伺服控制器、第一伺服电机、第二伺服电机、位置控制单元、电源模块、升降廊道和伸缩廊道，所述控制主机分别与触控屏、模拟量输入输出单元和伺服控制器相连接，所述模拟量输入输出单元与传感器单元相连接，所述伺服控制器分别与第一伺服电机、第二伺服电机和位置控制单元相连接，所述第一伺服电机与升降廊道电性连接，所述第二伺服电机与伸缩廊道电性连接，所述电源模块的输出端与控制主机的电源输入端相连接。
进一步作为优选的实施方式，所述传感器单元包括超声传感器、倾角传感器和风速传感器，所述超声传感器、倾角传感器和风速传感器均与模拟量输入输出相连接。
进一步作为优选的实施方式，所述控制主机包括plc控制器、控制手柄和控制按钮，所述plc控制器分别与触控屏、模拟量输入输出单元、伺服控制器、控制手柄和控制按钮相连接，所述电源模块的输出端与plc控制器的电源输入端相连接。
进一步作为优选的实施方式，所述电源模块的输出端与plc控制器的电源输入端之间还连接有电源保护模块。
参考图2，进一步作为优选的实施方式，所述电源保护模块包括保险丝w、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一稳压管z1、第二稳压管z2、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第一三极管q1、第一场效应管t1和压敏电阻rt，所述电源模块的正极输出端通过保险丝w连接至第一电容c1的第一端，所述电源模块的负极输出端通过保险丝w连接至第一电容c1的第二端，所述第一电容c1的第一端通过第一电阻r1连接至第一稳压管z1的阴极，所述第一稳压管z1的阳极通过第二电容c2进而与第一稳压管z1的阴极连接，所述第一稳压管z1的阴极分别与第二电阻r2的第一端、第一三极管q1的集电极和第一场效应管t1的栅极相连接，所述第一电容c1的第二端分别与第一三极管q1的发射极和第一场效应管t1的源极相连接，所述第二电阻r2的第二端通过第三电阻r3进而与第一三极管q1的基极连接，所述第一三极管q1的基极与第二稳压管z2的阳极连接，所述第二稳压管z2的阴极与第四电阻r4的第一端连接，所述第三电容c3的两端接在第二电阻r2的第二端和第四电阻r4的第二端之间，所述压敏电阻rt的两端接在第二电阻r2的第二端和第四电阻r4的第二端之间，所述第一电阻r1的第一端分别与plc控制器的电源输入端和第四电容c4的正极端连接，所述第一场效应管t1的漏极与第四电容c4的负极端连接，所述第一场效应管t1的源极接地。其中第一场效应管t1与压敏电阻rt组成抗浪涌模块。在开始时，由于第二电容c2的存在第一场效应管t1不导通，电流经压敏电阻rt构成回路。当第二电容c2上的电压充至第一稳压管z1的稳压值时，有足够电压驱动第一场效应管t1导通，电路正常工作。如果输入电压瞬间升高、第四电容c4漏电或后级电路出现短路等现象，在启动的瞬间电流在压敏电阻rt上产生的压降增大，达到第二稳压管z2稳压值时，第一三极管q1导通，使第一场效应管t1没有栅极电压而不导通，压敏电阻rt将会在很短的时间烧断，以保护后级电路，冷却后压敏电阻rt可恢复正常，以保证电路在非异常状态下可恢复使用。
进一步作为优选的实施方式，所述plc控制器的输出端还连接有报警模块。
参考图3，进一步作为优选的实施方式，所述报警模块包括第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第二三极管q2、第三三极管q3、报警器p和照明灯s，所述plc控制器的输出端通过第五电阻r5进而与第二三极管q2的基极连接，所述第二三极管q2的集电极通过第六电阻r6与电源端连接，所述第二三极管q2的发射极接地，所述第二三极管q2的集电极通过第七电阻r7进而与第三三极管q3的基极连接，所述第三三极管q3的集电极通过照明灯s和第八电阻r8进而与电源端连接，所述第三三极管q3的集电极与报警器p连接，所述第三三极管q3的发射极接地。
本发明实施例中，所述倾角传感器设置于搭船口，工作人员可通过触控屏查看登船桥的情况和对控制主机下达控制指令，然后控制主机将控制指令下发至伺服控制器，所述伺服控制器根据控制指令通过第一伺服电机和第二伺服电机分别对升降廊道和伸缩廊道进行操作控制。
参考图4，本发明一种用于所述的登船桥控制系统的控制方法，包括以下步骤：
控制主机获取输入的控制指令，并通过第一伺服电机对升降廊道进行升降控制，以及通过第二伺服电机对伸缩廊道进行伸缩控制；
实时检测水位值和风速值，当水位值超出预设的水位范围或风速值超过预设的风速范围时，检测搭船口的倾角值与倾角设定值之间的差值，判断是否差值是否在预设的倾角范围内，若是，则控制主机保持当前状态；反之，则控制主机发出控制指令，通过第一伺服电机对升降廊道进行升降控制，直到差值回归到预设的倾角范围内。
本实施例中，所述预设的倾角范围为(0°,2°)，每隔10s将检测搭船口的倾角值与倾角设定值之间的差值并将对差值送进行判断，若该差值在(0°,2°)内，控制主机不会发出控制指令；若该差值超出(0°,2°)，则控制主机会输出上升(下降)控制指令，时第一伺服电机的触点接合，升降电路接通，第一伺服电机向上(或向下)动作从而控制升降廊道向上(或向下)运动，直至差值回到(0°,2°)内为止，系统达到新稳态。
从上述内容可知，本发明一种登船桥控制系统及其控制方法通过传感器单元实时对登船桥和周围环境进行检测，进而对登船桥进行适应调节，这样使得即使在环境变化时也能确保登船桥与船只的位置偏差在一个合理的范围之内，从而消除安全隐患，有效提高旅客的安全。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。