一种船舶监控信号模拟装置的控制箱的制作方法

1.本实用新型专利涉及一种船舶监控信号模拟装置的控制箱。


背景技术：

2.随着科学技术的进步，船舶自动化的进程越来越快，越来越多的船舶设备加入了自动控制的行列。船舶自动化系统从最初的几百个监控点系统扩张至几千个监控点，甚至上万个监控点的系统。监控点的数量急剧上升，势必带来设计和调试周期的增长，然而实船调试的周期却很短。为了解决这个矛盾，必须在设计、出厂试验、陆上调试等环节解决更多的实船调试问题。可以通过设计的正确性、出厂试验的可靠性和监控信号模拟的方法，大大缩小实船调试的时间。现有船舶监控信号模拟装置主要有以下特点：目前，采用短接方式模拟硬点的开关状态、通过电阻箱模拟pt100的温度信号、通过4
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20ma电流发生器模拟压力和液位等信号。而且一个设备只能模拟一路信号，多路信号必须采用多个仪器才能实现。目前，通讯协议的测试，主要通过与各个系统厂家的设备实际连接进行测试。且不可能进行所有系统的陆上联调，不能发现一些关联性故障。目前，测试数据通过目测，并记录在案。
3.现有控制箱结构复杂，安装不方便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有的技术问题，而提出的一种船舶监控信号模拟装置的控制箱。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，包括箱体、安装板、触摸式工业计算机、工业以太网交换机、通讯协议网关、以太网plc、输入输出模块、供电电源模块、微型断路器、电缆线槽和接线端子，安装板左右两端由上至下插入在箱体左右内壁上的滑轨中固定，箱体上端由上盖密封，箱体正面和背面设有铰接的开启门；安装板正面设有触摸式工业计算机，安装板背面上段设有横向的第一导轨，第一导轨上套设若干可在第一导轨上移动的通讯协议网关；安装板背面中段设有横向的第二导轨，第二导轨位于第一导轨下方且与第一导轨平行，第二导轨上套设工业以太网交换机、以太网plc和输入输出模块；安装板背面下段设有若干竖向的第三导轨，第三导轨上套设供电电源模块、微型断路器、电缆线槽和接线端子。
6.进一步的，第一导轨呈u型，通过两端可拆固定连接在安装板上；第二导轨呈u型，通过两端可拆固定连接在安装板上；第三导轨呈u型，通过两端可拆固定连接在安装板上。
7.进一步的，第一导轨上设有螺纹；通讯协议网关的壳体设有对应的圆孔，圆孔内设有螺纹；第二导轨上设有螺纹；工业以太网交换机、以太网plc和输入输出模块的壳体设有对应的圆孔，圆孔内设有螺纹；第三导轨上设有螺纹；供电电源模块、微型断路器、电缆线槽和接线端子的壳体设有对应的圆孔，圆孔内设有螺纹。
8.进一步的，第一导轨、第二导轨、第三导轨的中间和安装板背面之间设有间隙。
9.进一步的，通讯协议网关包括：profibus
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dp网关、can网关、modbus网关、nema0813
网关。
10.进一步的，触摸式工业计算机通过超5类线和工业以太网交换机进行互联，通讯协议网关和以太网plc通过超5类线和工业以太网交换机进行互联，以太网plc和输入输出模块采用工业总线进行互联。
11.进一步的，安装板下端面设有两个第一凸起，箱体下底面对应第一凸起处设有两个凹槽，箱体下底面的正面设有两个穿过凹槽的固定螺栓。
12.进一步的，第一凸起下端为开口，第一凸起上的螺栓孔大于开口，固定螺栓的尾端为小于主体的光滑段。
13.进一步的，安装板上端面设有两个第二凸起，第二凸起穿过上盖，且第二凸起和上盖之间设有密封垫。
14.本实用新型的有益效果是：结构简单，位置调整方便；定位和固定简单牢固；移动时安全；安装时定位快速。
附图说明
15.图1为安装板正面图。
16.图2为安装板背面图。
17.图3为箱体结构示意图。
18.图4为船舶监控信号模拟装置结构框图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.结合实施例及附图1
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4，一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，包括箱体13、安装板1、触摸式工业计算机2、工业以太网交换机3、通讯协议网关、以太网plc4、输入输出模块5、供电电源模块、微型断路器、电缆线槽和接线端子，安装板左右两端由上至下插入在箱体左右内壁上的滑轨中固定，箱体上端由上盖密封，箱体正面和背面设有铰接的开启门；安装板正面设有触摸式工业计算机，安装板背面上段设有横向的第一导轨10，第一导轨上套设若干可在第一导轨上移动的通讯协议网关；安装板背面中段设有横向的第二导轨11，第二导轨位于第一导轨下方且与第一导轨平行，第二导轨上套设工业以太网交换机、以太网plc和输入输出模块；安装板背面下段设有若干竖向的第三导轨12，第三导轨上套设供电电源模块、微型断路器、电缆线槽和接线端子。安装板正面贴合箱体正面，触摸式工业计算机位于箱体正面。
21.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，第一导轨呈u型，通过两端可拆固定连接在安装板上；第二导轨呈u型，通过两端可拆固定连接在安装板上；第三导轨呈u型，通过两端可拆固定连接在安装板上。
22.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，第一导轨上设有螺纹；通讯协议网关的壳体设有对应的圆孔，圆孔内设有螺纹；第二导轨上设有螺纹；工业以太网交换机、以太网plc和输入输出模块的壳体设有对应的圆孔，圆孔内设有螺纹；第三导轨上设有螺纹；供电电源模块、微型断路器、电缆线槽和接线端子的壳体设有对应的圆孔，圆孔内设有螺纹。
23.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，第一导轨、第二导轨、第三导轨的中间和安装板背面之间设有间隙。
24.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，通讯协议网关包括：profibus
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dp网关6、can网关7、modbus网关8、nema0813网关9。
25.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，触摸式工业计算机通过超5类线和工业以太网交换机进行互联，通讯协议网关和以太网plc通过超5类线和工业以太网交换机进行互联，以太网plc和输入输出模块采用工业总线进行互联。
26.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，安装板下端面设有两个第一凸起，箱体下底面对应第一凸起处设有两个凹槽，箱体下底面的正面设有两个穿过凹槽的固定螺栓14。
27.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，第一凸起下端为开口，第一凸起上的螺栓孔大于开口，固定螺栓的尾端为小于主体的光滑段。固定螺栓松开时可以不从螺栓孔中取出，光滑段在开口处第一凸起即可取出，方便快速定位和安装。
28.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，安装板上端面设有两个第二凸起，第二凸起穿过上盖，且第二凸起和上盖之间设有密封垫。
29.一种船舶监控信号模拟装置的控制箱，船舶监控信号模拟装置模拟的船舶监控信号通过触摸式工业计算机发送至工业以太网交换机，再至通讯协议网关或者以太网plc，最后传至实船自动化设备。该装置中的触摸式工业计算机和通讯协议网关可模拟船舶常用的通讯协议，包括nema0813协议、profibus
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dp协议、can协议和modbus协议。上述通讯协议可以用来模拟船舶各个重要系统的功能，如发电机组、电力系统、主推系统、舵桨系统、冷却系统、燃油系统、滑油系统、空调系统、导航系统等系统的监控信号。通过触摸式工业计算机、以太网plc和输入输出模块可以模拟数字量和模拟量的硬件信号，这些硬件信号可以模拟重要的监控信号和分散布置传感器的信号。
30.可以模拟全船的监控信号，大大缩小船舶自动化系统的开发和调试周期，可以作为自动化设备出厂试验的检验设备，也当做模拟器用以科研教学和用户培训。
31.其中触摸式工业计算机上装有高级语言编写的全船监控信号模拟软件，该软件具有图形化显示界面、表格式显示界面、数据库存储、自定义编程等功能。通过触控图形化显示界面的控件可以模拟船舶监控信号的启停状态，一旦改变监控信号状态，该模拟信号通过modbustcp协议传输给通讯协议网关或者以太网plc，然后通过通讯协议网关或者以太网plc传输给实船的自动化设备。来自实船的自动化设备的控制信号请求传输至通讯协议网关或者以太网plc，通讯协议网关或者以太网plc把信号转换成modbustcp协议，并传送至触摸式工业计算机中的全船监控信号模拟软件中，并在相应的图形化界面或者表格式界面中显示出来，并记录在数据库中。
32.图形化界面中包括发电机组的燃油系统、滑油系统、空气系统、冷却系统、发电机、安保系统等实时数据和报警信息，通过工业计算机可以点击相关实时数据和报警信息进行实时修改，实时数据修改设置有上下限值提醒功能，报警信息设置有常开常闭取反功能，修改后的数据通过通讯协议网关或者以太网plc传送给全船监测报警系统。在线修改的实时数据将存在数据库中，报警数据则以表格的形式进行记录。
33.通讯协议网关具有船舶设备常用的nema0813协议、profibus
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dp协议、can协议和modbus协议，并均转化成开发型modbustcp协议。nema0813协议中网关设备作为主站，各系
统作为从站，采用rs485的标准接口，主要连接设备为导航仪、数据记录仪、火灾火警等设备。profibus
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dp协议中作为主站，各系统作为从站，采用rs485的标准接口，主要连接设备为电力系统、主推系统、侧推系统等电力推进系统设备。can协议中网关设备采用rs485的标准接口，主要连接设备为柴油发电机组、阀门遥控系统等设备。modbus协议中网关设备作为主站，各系统作为从站，采用rs485的标准接口，主要连接设备为冷却系统、饮用水系统、液位遥测系统等设备。
34.通过以太网plc的数字量模块和模拟量模块对船舶重要的硬点信号进行模拟。数量模块采用继电器输出模块，一方面可以隔离信号，也具有一定的带载能力，可以模拟实船的开关量硬点信号，模拟各系统的运行、状态和报警等信号。模拟量模块采用多形式模块，单端和差分的4
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20ma模拟量出模块，模拟各设备压力和液位等信号，pt100功能的输出模拟量模块，模拟各设备的温度等信号。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。