專利名稱：一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種錨機變頻控制柜，具體地是一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備，屬于海上工程電氣控制技術領域。
背景技術：
錨機控制柜是目前海上工程使用最為廣泛的控制設備之一，它需要優良的變速性能。傳統的錨機控制柜是通過指令控制三級變速電機，這種傳統錨機控制柜具有電機生產工藝復雜、控制精確度低、只有三個固定速度等缺點，因而常常無法滿足現場需求，正在逐漸被新一代的變頻控制柜所代替。變頻控制柜使用變頻器控制變頻電機，可以很方便地實現無級調速，對傳統的基于變速電機的錨機控制柜有了很大的改進。但現有的變頻控制柜大多數產品存在功能單一(通常只有手動功能)、精確度低、操作復雜、安全性差等缺點，一直很難推廣使用，而且現在的變頻控制柜一般沒有自動控制系統，這就要求其使用過程中操作人員必須時刻堅守工作崗位，而錨機操作通常都需要持續較長的一段時間，操作人員·極易因操作疲勞而出現操作失誤，并由此帶來不必要的損失。另外，在一些對精度要求比較高的場合，傳統的手動控制操作方式的誤差會比較大，這會大大降低工程的質量和效率。
發明內容
本發明的目的是提供一種精確度高、操作簡便、具有自動化功能且安全性能高的用于海上工程的錨機變頻控制系統設備。本發明的目的是這樣來達到的，一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備，用于控制錨機執行機構，其特點是包括駕駛室集中控制臺、機旁控制臺和變頻控制柜，所述的駕駛室集中控制臺與所述的機旁控制臺連接，并分別與所述的變頻控制柜連接，所述的變頻控制柜連接到錨機執行機構；駕駛室集中控制臺從變頻控制柜獲取運行數據并執行控制功能，將控制數據發送到變頻控制柜以控制錨機執行機構的動作，并將顯示數據發送到駕駛室集中控制臺和機旁控制臺的顯示屏進行顯示。在本發明的一個具體實施例中，所述的駕駛室集中控制臺由一個控制面板和一個可編程邏輯控制器PLC組成，所述的控制面板包括一個10. 4英寸觸摸顯示屏、多個狀態指示燈、多個控制輔助系統的按鈕和旋鈕以及一個調節變頻器速度的調速手柄；所述的可編程邏輯控制器PLC實現變頻器控制、傳輸數據到顯示屏顯示、設定控制參數的功能模塊。在本發明的另一個具體的實施例中，所述的機旁控制臺由遙控操作面板和顯示屏組成。在本發明的又一個具體的實施例中，所述的變頻控制柜由變頻器、制動控制系統和故障檢測系統組成，所述的變頻器控制錨機執行機構的工作，所述的制動控制系統確保錨機執行機構在不工作的情況下能保持靜止狀態，所述的故障檢測系統在檢測到系統運行狀況出現故障時反饋報警信息。本發明通過駕駛室集中控制臺的控制面板來操作控制功能，通過可編程邏輯控制器PLC采集和處理運行數據，通過觸摸顯示屏設定參數、顯示數據并可以在運行過程中監控當前的運行狀態，在碰到突發情況時可及時作出反應并采取相應的解決措施；同時，本發明具有雙工作模式，可在手動控制和自動控制兩種工作模式之間進行切換，不僅操作簡單而且精確度和安全性高。
圖I為本發明的原理框圖。圖中1.駕駛室集中控制臺、11.控制面板、12.可編程邏輯控制器PLC ；2.機旁控制臺、21.遙控操作面板、22.顯示屏；3.變頻控制柜、31.變頻器、32.制動控制系統、33.故障檢測系統；4.錨機執行機構。
具體實施例方式為了使公眾能夠充分了解本發明的技術實質和有益效果，申請人將在下面結合附 圖對本發明的具體實施方式
詳細描述，但申請人對實施例的描述均不是對技術方案的限制，任何依據本發明構思所作出的僅僅是形式而非實質的變化都應當視為本發明的保護范圍。請參閱圖1，變頻控制柜3中的運行數據輸入到駕駛室集中控制臺I的可編程邏輯控制器PLC12中，并且在控制面板11的顯示屏和狀態指示燈上顯示相關的運行信息，提供操作指示。當設備工作在手動模式下，操作人員根據控制面板11的顯示屏和狀態指示燈上顯示的信息，通過控制面板11上的操作來輸出控制信號，以控制變頻控制柜3的變頻器31和制動控制系統32。當設備切換到自動模式時，可編程邏輯控制器PLC12根據預先通過控制面板11在其中設定的參數數據，通過與從變頻控制柜3中獲取的運行數據進行比對計算，再自動輸出計算得出的控制數據給變頻器31和制動控制系統32。變頻器31和制動控制系統32按照接收到的控制數據驅動錨機執行機構4中的變頻電機和制動器，使錨機按照要求工作，以完成實際的工程作業。變頻控制柜3具有故障檢測系統33，能夠采集變頻器31、制動控制系統32以及其它輔助控制系統的故障信息，并且反饋到駕駛室集中控制臺I的控制面板11，顯示在其顯示屏和狀態指示燈上，以提醒操作者注意故障信息。駕駛室集中控制臺I在設備工作時，可編程邏輯控制器PLC12從變頻控制柜3獲取由外部傳感器和變頻器31內部傳感器中采集到的設備運行時的頻率、電流、速度、拉力等數據，和預先通過控制面板11設定的參數進行比較，如果超過預設的數值，則會在控制面板11的顯示屏上顯示一個報警信號。如果當前在手動控制模式下，操作人員根據控制面板11上顯示的當前鋼纜長度、鋼纜受到的拉力、電機的轉速、電流、頻率等實時數據，通過調節控制面板11上的調速手柄改變輸出給變頻器31和制動控制系統32的數據，以調整錨機執行機構4的速度和方向，確保鋼纜受到的拉力在允許范圍內。如果當前工作在自動控制模式下，可編程邏輯控制器PLC12就會用原來通過控制面板11預先設定好的動作參數與收到的傳感器數據進行比對，如果當前鋼纜受到的拉力超出允許范圍，則按照預設的公式計算得出當前應該執行的動作和執行速度，然后將這些數據傳輸到變頻器31和制動控制系統32。同時如果接收到故障信息，則會在控制面板11的顯示屏和狀態指示燈上反饋出來，遇到具有危險性較高的故障時則自動切斷整個設備的運行，以避免發生危險。
變頻控制柜3由變頻器31、制動控制系統32、故障檢測系統33組成，其中的制動控制系統32包括開關、接觸器，受到駕駛室集中控制臺I和變頻器31的雙重控制，它只在錨機運轉時才會打開，以提高安全性，減少意外發生。變頻器31主要用來驅動錨機執行機構4中的變頻電機，從而驅動錨機工作，并可根據變頻電機和現場工況來調整內部參數，以滿足海上工程應用中復雜多變的工程環境。本系統中，變頻器31具有手動控制模式和自動控制模式兩種功能模式。在手動模式下，變頻器31是根據駕駛室集中控制臺I的控制面板11上手動控制發送的數據來調節電機的轉速和方向，以調節外部錨機運轉的方向和速度。這種模式是由操作人員全程手動控制，適用于現場操作精度要求不高，連續使用時間不長的作業情況下使用。而在自動模式下，變頻器31接收到的控制數據都是由可編程邏輯控制器PLC12根據從變頻控制柜3獲取的數據，依照預設的公式自動計算得出的控制數據。而預設的公式可以根據不同的作業環境進行調整，適用性廣。相比手動模式，自動控制模式的操作精度更高，反應靈敏，安全性高，能有效減少人為操作的失誤，避免由此帶來不必要的損失。變頻控制柜3內部還帶有故障檢測系統33，主要由熱繼電器和報警板等組成，用于監控變頻器31、錨機執行機構中的變頻電機、制動控制系統32、冷卻系統等的運行情況，如果有故障發生，則反饋一個報警信息給駕駛室集中控制臺I。若故障具有較大的危險性，則還會自動切斷整個系統的運作，避免發生危險。 機旁控制臺2通常安裝于錨機附近，包括一個遙控操作面板21和一個顯示屏22，用于在錨機附近就近操作錨機。其中的顯示屏22與駕駛室集中控制臺I中的控制面板11上的顯示屏功能相似，用于顯示各種設備運行狀況數據和報警信息等，而遙控操作面板22則提供了在錨機附件直接控制變頻器進而操作錨機執行機構工作的便利。
權利要求
1.一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備，用于控制錨機執行機構(4)，其特征在于包括駕駛室集中控制臺(I)、機旁控制臺(2)和變頻控制柜(3)，所述的駕駛室集中控制臺(I)與所述的機旁控制臺(2)連接，并分別與所述的變頻控制柜(3)連接，所述的變頻控制柜(3)連接到錨機執行機構(4);駕駛室集中控制臺(I)從變頻控制柜(3)獲取運行數據并執行控制功能，將控制數據發送到變頻控制柜(3)以控制錨機執行機構(4)的動作，并將顯示數據發送到駕駛室集中控制臺(I)和機旁控制臺(2)的顯示屏進行顯示。
2.根據權利要求I所述的一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備，其特征在于所述的駕駛室集中控制臺(I)由一個控制面板(11)和一個可編程邏輯控制器PLC (12)組成；所述的控制面板(11)包括一個10. 4英寸觸摸顯示屏、多個狀態指示燈、多個控制輔助系統的按鈕和旋鈕以及一個調節變頻器速度的調速手柄；所述的可編程邏輯控制器PLC (12)實現變頻器控制、傳輸數據到顯示屏顯示、設定控制參數的功能模塊。
3.根據權利要求I所述的一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備，其特征在于所述的機旁控制臺(2)由遙控操作面板(21)和顯示屏(22)組成。
4.根據權利要求I所述的一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備，其特征在于所述的變頻控制柜(3)由變頻器(31)、制動控制系統(32)和故障檢測系統(33)組成，所述的變頻器(31)控制錨機執行機構(4)的工作，所述的制動控制系統(32)確保錨機執行機構(4)在不工作的情況下能保持靜止狀態，所述的故障檢測系統(33)在檢測到系統運行狀況出現故障時反饋報警信息。
全文摘要
一種用于海上工程的錨機變頻控制系統設備，屬于海上工程電氣控制技術領域。用于控制錨機執行機構，其特點是包括駕駛室集中控制臺、機旁控制臺和變頻控制柜，所述的駕駛室集中控制臺與所述的機旁控制臺連接，并分別與所述的變頻控制柜連接，所述的變頻控制柜連接到錨機執行機構。優點通過觸摸顯示屏設定參數、顯示數據并可以在運行過程中監控當前的運行狀態，在碰到突發情況時可及時作出反應并采取相應的解決措施；同時，可在手動控制和自動控制兩種工作模式之間進行切換，不僅操作簡單而且精確度和安全性高。
文檔編號G05B19/418GK102880128SQ201210338970
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者陳萍華, 樊政新, 魚瀛舟 申請人:常熟市華新電器設備廠