专利名称：一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锚机变频控制柜，具体地是一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备，属于海上工程电气控制技术领域。
背景技术：
锚机控制柜是目前海上工程使用最为广泛的控制设备之一，它需要优良的变速性能。传统的锚机控制柜是通过指令控制三级变速电机，这种传统锚机控制柜具有电机生产工艺复杂、控制精确度低、只有三个固定速度等缺点，因而常常无法满足现场需求，正在逐渐被新一代的变频控制柜所代替。变频控制柜使用变频器控制变频电机，可以很方便地实现无级调速，对传统的基于变速电机的锚机控制柜有了很大的改进。但现有的变频控制柜大多数产品存在功能单一(通常只有手动功能)、精确度低、操作复杂、安全性差等缺点，一直很难推广使用，而且现在的变频控制柜一般没有自动控制系统，这就要求其使用过程中操作人员必须时刻坚守工作岗位，而锚机操作通常都需要持续较长的一段时间，操作人员·极易因操作疲劳而出现操作失误，并由此带来不必要的损失。另外，在一些对精度要求比较高的场合，传统的手动控制操作方式的误差会比较大，这会大大降低工程的质量和效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种精确度高、操作简便、具有自动化功能且安全性能高的用于海上工程的锚机变频控制系统设备。本发明的目的是这样来达到的，一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备，用于控制锚机执行机构，其特点是包括驾驶室集中控制台、机旁控制台和变频控制柜，所述的驾驶室集中控制台与所述的机旁控制台连接，并分别与所述的变频控制柜连接，所述的变频控制柜连接到锚机执行机构；驾驶室集中控制台从变频控制柜获取运行数据并执行控制功能，将控制数据发送到变频控制柜以控制锚机执行机构的动作，并将显示数据发送到驾驶室集中控制台和机旁控制台的显示屏进行显示。在本发明的一个具体实施例中，所述的驾驶室集中控制台由一个控制面板和一个可编程逻辑控制器PLC组成，所述的控制面板包括一个10. 4英寸触摸显示屏、多个状态指示灯、多个控制辅助系统的按钮和旋钮以及一个调节变频器速度的调速手柄；所述的可编程逻辑控制器PLC实现变频器控制、传输数据到显示屏显示、设定控制参数的功能模块。在本发明的另一个具体的实施例中，所述的机旁控制台由遥控操作面板和显示屏组成。在本发明的又一个具体的实施例中，所述的变频控制柜由变频器、制动控制系统和故障检测系统组成，所述的变频器控制锚机执行机构的工作，所述的制动控制系统确保锚机执行机构在不工作的情况下能保持静止状态，所述的故障检测系统在检测到系统运行状况出现故障时反馈报警信息。本发明通过驾驶室集中控制台的控制面板来操作控制功能，通过可编程逻辑控制器PLC采集和处理运行数据，通过触摸显示屏设定参数、显示数据并可以在运行过程中监控当前的运行状态，在碰到突发情况时可及时作出反应并采取相应的解决措施；同时，本发明具有双工作模式，可在手动控制和自动控制两种工作模式之间进行切换，不仅操作简单而且精确度和安全性高。
图I为本发明的原理框图。图中1.驾驶室集中控制台、11.控制面板、12.可编程逻辑控制器PLC ；2.机旁控制台、21.遥控操作面板、22.显示屏；3.变频控制柜、31.变频器、32.制动控制系统、33.故障检测系统；4.锚机执行机构。
具体实施例方式为了使公众能够充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附 图对本发明的具体实施方式
详细描述，但申请人对实施例的描述均不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅是形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。请参阅图1，变频控制柜3中的运行数据输入到驾驶室集中控制台I的可编程逻辑控制器PLC12中，并且在控制面板11的显示屏和状态指示灯上显示相关的运行信息，提供操作指示。当设备工作在手动模式下，操作人员根据控制面板11的显示屏和状态指示灯上显示的信息，通过控制面板11上的操作来输出控制信号，以控制变频控制柜3的变频器31和制动控制系统32。当设备切换到自动模式时，可编程逻辑控制器PLC12根据预先通过控制面板11在其中设定的参数数据，通过与从变频控制柜3中获取的运行数据进行比对计算，再自动输出计算得出的控制数据给变频器31和制动控制系统32。变频器31和制动控制系统32按照接收到的控制数据驱动锚机执行机构4中的变频电机和制动器，使锚机按照要求工作，以完成实际的工程作业。变频控制柜3具有故障检测系统33，能够采集变频器31、制动控制系统32以及其它辅助控制系统的故障信息，并且反馈到驾驶室集中控制台I的控制面板11，显示在其显示屏和状态指示灯上，以提醒操作者注意故障信息。驾驶室集中控制台I在设备工作时，可编程逻辑控制器PLC12从变频控制柜3获取由外部传感器和变频器31内部传感器中采集到的设备运行时的频率、电流、速度、拉力等数据，和预先通过控制面板11设定的参数进行比较，如果超过预设的数值，则会在控制面板11的显示屏上显示一个报警信号。如果当前在手动控制模式下，操作人员根据控制面板11上显示的当前钢缆长度、钢缆受到的拉力、电机的转速、电流、频率等实时数据，通过调节控制面板11上的调速手柄改变输出给变频器31和制动控制系统32的数据，以调整锚机执行机构4的速度和方向，确保钢缆受到的拉力在允许范围内。如果当前工作在自动控制模式下，可编程逻辑控制器PLC12就会用原来通过控制面板11预先设定好的动作参数与收到的传感器数据进行比对，如果当前钢缆受到的拉力超出允许范围，则按照预设的公式计算得出当前应该执行的动作和执行速度，然后将这些数据传输到变频器31和制动控制系统32。同时如果接收到故障信息，则会在控制面板11的显示屏和状态指示灯上反馈出来，遇到具有危险性较高的故障时则自动切断整个设备的运行，以避免发生危险。
变频控制柜3由变频器31、制动控制系统32、故障检测系统33组成，其中的制动控制系统32包括开关、接触器，受到驾驶室集中控制台I和变频器31的双重控制，它只在锚机运转时才会打开，以提高安全性，减少意外发生。变频器31主要用来驱动锚机执行机构4中的变频电机，从而驱动锚机工作，并可根据变频电机和现场工况来调整内部参数，以满足海上工程应用中复杂多变的工程环境。本系统中，变频器31具有手动控制模式和自动控制模式两种功能模式。在手动模式下，变频器31是根据驾驶室集中控制台I的控制面板11上手动控制发送的数据来调节电机的转速和方向，以调节外部锚机运转的方向和速度。这种模式是由操作人员全程手动控制，适用于现场操作精度要求不高，连续使用时间不长的作业情况下使用。而在自动模式下，变频器31接收到的控制数据都是由可编程逻辑控制器PLC12根据从变频控制柜3获取的数据，依照预设的公式自动计算得出的控制数据。而预设的公式可以根据不同的作业环境进行调整，适用性广。相比手动模式，自动控制模式的操作精度更高，反应灵敏，安全性高，能有效减少人为操作的失误，避免由此带来不必要的损失。变频控制柜3内部还带有故障检测系统33，主要由热继电器和报警板等组成，用于监控变频器31、锚机执行机构中的变频电机、制动控制系统32、冷却系统等的运行情况，如果有故障发生，则反馈一个报警信息给驾驶室集中控制台I。若故障具有较大的危险性，则还会自动切断整个系统的运作，避免发生危险。 机旁控制台2通常安装于锚机附近，包括一个遥控操作面板21和一个显示屏22，用于在锚机附近就近操作锚机。其中的显示屏22与驾驶室集中控制台I中的控制面板11上的显示屏功能相似，用于显示各种设备运行状况数据和报警信息等，而遥控操作面板22则提供了在锚机附件直接控制变频器进而操作锚机执行机构工作的便利。
权利要求
1.一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备，用于控制锚机执行机构(4)，其特征在于包括驾驶室集中控制台(I)、机旁控制台(2)和变频控制柜(3)，所述的驾驶室集中控制台(I)与所述的机旁控制台(2)连接，并分别与所述的变频控制柜(3)连接，所述的变频控制柜(3)连接到锚机执行机构(4);驾驶室集中控制台(I)从变频控制柜(3)获取运行数据并执行控制功能，将控制数据发送到变频控制柜(3)以控制锚机执行机构(4)的动作，并将显示数据发送到驾驶室集中控制台(I)和机旁控制台(2)的显示屏进行显示。
2.根据权利要求I所述的一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备，其特征在于所述的驾驶室集中控制台(I)由一个控制面板(11)和一个可编程逻辑控制器PLC (12)组成；所述的控制面板(11)包括一个10. 4英寸触摸显示屏、多个状态指示灯、多个控制辅助系统的按钮和旋钮以及一个调节变频器速度的调速手柄；所述的可编程逻辑控制器PLC (12)实现变频器控制、传输数据到显示屏显示、设定控制参数的功能模块。
3.根据权利要求I所述的一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备，其特征在于所述的机旁控制台(2)由遥控操作面板(21)和显示屏(22)组成。
4.根据权利要求I所述的一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备，其特征在于所述的变频控制柜(3)由变频器(31)、制动控制系统(32)和故障检测系统(33)组成，所述的变频器(31)控制锚机执行机构(4)的工作，所述的制动控制系统(32)确保锚机执行机构(4)在不工作的情况下能保持静止状态，所述的故障检测系统(33)在检测到系统运行状况出现故障时反馈报警信息。
全文摘要
一种用于海上工程的锚机变频控制系统设备，属于海上工程电气控制技术领域。用于控制锚机执行机构，其特点是包括驾驶室集中控制台、机旁控制台和变频控制柜，所述的驾驶室集中控制台与所述的机旁控制台连接，并分别与所述的变频控制柜连接，所述的变频控制柜连接到锚机执行机构。优点通过触摸显示屏设定参数、显示数据并可以在运行过程中监控当前的运行状态，在碰到突发情况时可及时作出反应并采取相应的解决措施；同时，可在手动控制和自动控制两种工作模式之间进行切换，不仅操作简单而且精确度和安全性高。
文档编号G05B19/418GK102880128SQ201210338970
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者陈萍华, 樊政新, 鱼瀛舟 申请人:常熟市华新电器设备厂