控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轮机工程机轮机自动化技术领域，尤其涉及一种船舶主机用控制系统。
【背景技术】
[0002]随着航运业与计算机技术的飞速发展，船舶主机遥控系统的集成化、模块化、智能化和完备性越来越高，现有的调速系统包括气动(液压)主机调速系统，电一气(液)结合的主机遥控系统，以及介于气动主机调速系统和电一气(液)结合的主机遥控系统之外的电动式主机调速系统。
[0003]气动(液压)主机调速系统的工作原理是:驾驶台发送的遥控信号是气压量，并经气动逻辑回路和气动执行机构输出信号来操纵主机，集中控制室发送的气动遥控信号，可以与驾驶台共用一套气动逻辑回路，对主机进行全自动遥控，而有些遥控系统，为简化集中控制室的遥控回路，取消了驾驶台的某些功能，通过扳动手柄来实现，如重复启动、程序负荷等，气动控制系统的主要特点是驱动功率大、工作可靠、结构简单、直观，便于掌握管理，但是存在压力传递滞后的现象，因此控制距离受到限制，而且对气源要求高，气动元部件容易出现漏、堵以及磨损现象。
[0004]电一气结合的主机遥控系统中，集中控制室均采用半自动气动遥控系统，而驾驶台采用的是电动遥控系统，驾驶台发送的是电的遥控信号，经电动逻辑回路处理后，再经过电/气转换器转换成气压信号，并由集中控制室的气动逻辑回路来操纵主机。电-气(液)结合的主机遥控系统种类繁多，其共同的特点就是通过电/气转换器把电信号转换为气压(液压)信号，从而由集中控制室的气动遥控系统来操作主机，但是电动逻辑和控制回路均由硬件电路或者继电器组成，执行机构为阀体和气缸(油缸)，结构较复杂，功耗较大。同时需要安装气压源装置或者液压源装置，体积较大，成本较高。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种控制系统，适用于船舶控制，其中，包括
[0006]采集单元，设置于与船舶的预定位置处，用以测量船舶的运行状态，并形成一采集数据输出；
[0007]控制单元，连接所述采集单元，用以根据所述采集数据形成一控制信号输出；
[0008]驱动单元，连接所述控制单元，用以于所述控制信号的作用下输出一驱动信号；
[0009]执行单元，连接所述驱动单元，用以于所述驱动信号的作用下，执行与之相匹配的动作信号；
[0010]主机，连接所述执行单元，用于执行所述动作信号。
[0011 ] 优选地，所述执行单元包括
[0012]执行电机，连接所述驱动单元的输出单元，用以将所述驱动信号转化为转矩信号和转速信号输出，
[0013]传动单元，连接于所述执行电机与所述主机之间，用以将所述转矩信号和所述转速信号传输至所述主机，所述主机执行与所述转矩信号和所述转速信号相匹配的动作。
[0014]优选地，所述控制单元包括
[0015]转速设定单元，用于接收远程控制端输入的目标转速/目标位置信号；
[0016]比较单元，输入端分别连接所述转速设定单元和所述采集单元，用以根据所述目标转速/目标位置信号和所述采集数据，形成一转速控制信号输出；
[0017]控制器，输入端连接所述比较单元的输出端，用以与所述转速控制信号的作用下形成所述控制信号输出。
[0018]优选地，所述驱动单元还包括手动信号输入装置，所述手动信号输入装置的输出端连接所述驱动单元的控制端，手动信号输入装置用以直接向驱动单元输入所述控制信号。
[0019]优选地，所述采集单元包括角度传感器和转速传感器；
[0020]所述转速传感器的输入端连接所述执行单元，输出端连接所述比较单元的第一运算器的输入端，所述第一运算器的输出端连接所述控制器的转速控制器；
[0021]所述角度传感器的输入端连接所述执行单元，输出端连接所述比较单元的第二运算器的输入端，所述第二运算器的输出端连接所述控制器的位置控制器。
[0022]优选地，所述远程控制端设置有远程信号输入装置，通过一通讯模块连接所述控制单元，所述远程信号输入装置用以接收远程控制端输入的控制命令，并形成所述目标转速信号/目标位置信号通过通讯模块传输至所述转速设定单元。
[0023]优选地，还包括所述驱动单元还包括手动信号输入装置，所述手动信号输入装置的输出端连接所述驱动单元的控制端，手动信号输入装置用以直接向驱动单元输入所述控制信号。
[0024]优选地，所述执行单元还包括应急信号输入装置，连接所述传动单元的控制端，所述应急信号输入装置用于接收一应急强制控制命令并输出至所述传动单元。
[0025]优选地，所述传动机构为推拉软轴。
[0026]优选地，还包括
[0027]一检测单元，分别连接所述远程信号输入装置的输出端和所述手动信号输入装置的输出端，用以根据所述远程信号输入装置的输出端和所述手动信号输入装置的输出端形成一检测数据，
[0028]判断单元，输入端连接所述检测单元，输出端连接所述应急信号输入装置的输入端，用以根据所述检测数据形成一判断结果，所述应急信号输入装置于所述判断结果的控制下工作。
[0029]与现有技术相比，本发明的优点是:
[0030](I)控制单元、驱动单元均由电动元件构成，并且均集成在一块电路面板上，信号回路短，抗干扰能力强，结构紧凑，控制性能好，反应迅速。同时采用电机作用主要执行单元，无需额外安装执行动力源，减小体积降低成本。
[0031](2)传动单元由推拉软轴形成，推拉软轴可以任意弯曲，采用此种传动单元，可以将执行电机安装与主机外的任意区域，避免了执行电机直接承受主机的振动，提供了系统的稳定性。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0034]如图1所示，一种控制系统，适用于船舶控制，其特征在于，包括
[0035]采集单元，设置于与船舶的预定位置处，用以测量主机的运行转速，并形成一采集数据输出；进一步地，所述采集单元包括角速度传感器和/或转速传感器。船舶的预定位置包括主机和执行单元。
[0036]控制单元，连接所述采集单元，用以根据所述采集数据形成一控制信号输出；
[0037]驱动单元，连接所述控制单元，用以于所述控制信号的作用下输出一驱动信号；
[0038]执行单元，连接所述驱动单元，用以于所述驱动信号的作用下，执行与之相匹配的动作；
[0039]主机，连接所述执行单元，用于执行所述动作信号。
[0040]本发明的工作原理为:采集单元获取主机的运行状态，运行状态包括运行速度和油门位置，并形成一采集数据输出，采集数据可包括油门位置信号和/或转速信号，控制单元根据采集数据形成控制信号，本发明可采用油门位置信号、转速信号两信号或其中之一形成运算后输出控制信号，采集单元可至少包括两种传感器，采用至少两种传感器使系统具备冗余性和容错性，是一种比较可靠的控制方式，驱动单元根据控制信号形成驱动信号，执行单元于所述驱动信号的作用下，执行与之相匹配的动作。其中所述控制单元、驱动单元均由电动元件构成，并且均集与一块电路面板上，结构紧凑，控制性能好，反应迅速。同时采用电机作用主要执行单元，无需额外安装执行动力源，降低成本。
[0041]作为进一步优选实施方案，所述执行单元包括
[0042]一执行电机，连接所述驱动单元的输出单元，用以将所述驱动信号转化为转矩信号和转速信号输出，
[0043]传动单元，连接于所述执行电机与所述主机之间，用以将所述转矩信号和所述转速信号传输至所述主机，所述主机执行与所述转矩信号和所述转速信号相匹配的动作。进一步地，所述传动单元由推拉软轴形成，推拉软轴可以任意弯曲，采用此种传动单元，可以将执行电机安装与主机外的任意区域，避免了执行电机直接承受主机的振动，提供了系统的稳定性。
[0044]作为进一步优选实施方案，所述控制单元包括
[0045]转速设定单元，用于接收远程控制端输入的目标转速/