1.一种智能绞吸式挖泥船的控制系统,包括数据采集终端、中控服务器、执行控制器和执行机构;
所述数据采集终端固定设置在挖泥船的执行机构上,且与PLC控制器相连接,用于采集挖泥船的工作参数;并将采集到的工作参数通过OPC接口传送至中控服务器;
所述中控服务器包括监控模块、数据处理模块、数据服务器;所述监控模块、数据处理模块、数据服务器分别通过工业以太网与PLC控制器相连接;所述数据服务器,用于接收PLC控制器发送的工作参数并进行存储,作为历史数据以备查询;所述监控模块用于读取数据服务器中的挖泥船工作参数并利用显示器进行模拟显示以提供疏浚人员进行实时监控;所述数据处理模块用于读取数据服务器中的挖泥船的工作参数,并通过神经网络算法进行优化分析,并根据计算结果生成控制指令,并将控制指令发送至PLC控制器,以备执行控制器读取;
所述执行控制器通过Profibus-DP现场总线与PLC控制器相连接;用于读取PLC控制器发送的控制指令并根据控制指令控制执行机构动作;
所述执行机构与执行控制器相连接,用于接收执行控制器的控制指令,并根据所述控制指令完成相应的控制动作。
2.根据权利要求1所述的智能绞吸式挖泥船的控制系统,其特征在于,所述执行控制器包括绞刀变频器、泥泵变频器、定位桩台车、横移绞车;
所绞刀变频器用于控制绞刀以不同的转速进行运转,实现绞刀的上浮和下潜,来挖掘水下泥土;
所述泥泵变频器用于控制泥泵在不同的转速下进行运转吸取泥浆,并将泥浆排放挖泥船的泥舱之中;
所述定位桩台车用于控制定位桩和带有升降桩、制动桩、倒桩、立桩的台车进行移动来定位挖泥船的位置和挖泥船的进尺;
所述横移绞车用于通过绞动缆绳带动挖泥船的横移桥架以钢桩为中心来回摆动挖泥。
3.根据权利要求2所述的智能绞吸式挖泥船的控制系统,其特征在于,所述数据采集终端包括桥架角度传感器、定位桩位移传感器、吃水深度变送器、GPS、潮位遥报仪接收机、电罗经;
所述桥架角度传感器固定在横移桥架上,用于检测横移桥架相对于水面的角度;
所述定位桩位移传感器固定在定位桩台车上,用于检测定位桩台车的行程;
所述吃水深度变送器固定在挖泥船底部,用于检测挖泥船的吃水深度;
所述潮位遥报仪接收机用于检测挖泥船的潮位信息;
所述电罗经用于检测挖泥船的航向信号。
4.根据权利要求1或3所述的智能绞吸式挖泥船的控制系统,其特征在于,所述数据采集终端还包括所述液压传感器和所述电气传感器;
所述液压传感器用于检测挖泥船各液压部分的液压比例阀值,包括检测横移绞车的液压比例阀值和桥架提升绞车的液压比例阀值;
所述电气传感器用于检测挖泥船各电机部分的电气参数,包括检测泥泵电机的电流参数、频率参数、功率参数和检测绞刀电机的电流参数、频率参数、功率参数。
5.一种智能绞吸式挖泥船的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,将数据采集终端固定设置在挖泥船的执行机构上,且与PLC控制器相连接,采集挖泥船的工作参数;并将采集到的工作参数通过OPC接口传送至中控服务器;
步骤S2,所述中控服务器接收所述PLC控制器发送的工作参数并进行存储,利用显示器进行模拟显示,以提供疏浚人员进行实时监控;同时通过神经网络算法进行优化分析,并根据计算结果生成控制指令,同时将控制指令发送至PLC控制器,并由所述PLC控制器进一步转发至所述执行控制器;
步骤S3,所述执行控制器通过Profibus-DP现场总线接收来自PLC控制器的控制指令,并根据控制指令控制执行机构动作,完成相应的控制动作;
步骤S4,执行机构动作后,数据采集终端继续采集最新的挖泥船工作参数,然后按照上述步骤重复执行。
6.根据权利要求5所述的智能绞吸式挖泥船的控制方法,其特征在于,步骤S1中,所述数据采集终端包括桥架角度传感器、定位桩位移传感器、吃水深度变送器、GPS、潮位遥报仪接收机、电罗经、液压传感器、电气传感器;
所述桥架角度传感器固定在横移桥架上,检测横移桥架相对于水面的角度;
所述定位桩位移传感器固定在定位桩台车上,检测定位桩台车的行程;
所述吃水深度变送器固定在挖泥船底部,检测挖泥船的吃水深度;
所述潮位遥报仪接收机检测挖泥船的潮位信息;
所述电罗经检测挖泥船的航向信号。
7.根据权利要求5或6所述的智能绞吸式挖泥船的控制方法,其特征在于,步骤S1中,所述数据采集终端还包括所述液压传感器和所述电气传感器;
所述液压传感器用于检测挖泥船各液压部分的液压比例阀值,包括检测横移绞车的液压比例阀值和桥架提升绞车的液压比例阀值;
所述电气传感器用于检测挖泥船各电机部分的电气参数,包括检测泥泵电机的电流参数、频率参数、功率参数和检测绞刀电机的电流参数、频率参数、功率参数。
8.根据权利要求5所述的智能绞吸式挖泥船的控制方法,其特征在于,步骤S3中所述执行控制器执行过程遵循以下步骤:
步骤S31,所述定位桩台车利用控制定位桩和带有升降桩、制动桩、倒桩、立桩的台车进行移动来定位挖泥船的位置和挖泥船的进尺;
步骤S32,所述横移桥架上固定有绞刀,通过横移桥架上的绞车绞动缆绳,带动挖泥船以定位桩为中心来回摆动挖泥;
步骤S33,绞刀位置确定后,所述绞刀变频器控制绞刀以不同的转速进行运转,实现绞刀的上浮和下潜,来挖掘水下泥土;
步骤S34,所述泥泵变频器控制泥泵在不同的转速下进行运转吸取泥浆,所吸取的泥浆为绞刀挖掘后松散的泥浆,并将泥浆排放挖泥船的泥舱之中。