1液艙閥門遙控系統(tǒng)簡介

    船舶液壓閥門遙控系統(tǒng)主要由中央集水系統(tǒng)（下稱中央集約系統(tǒng)）和分散式電解系統(tǒng)（下稱分散化系統(tǒng)）組成。集中型通常由三個組成部分組成：一個液壓泵站、一組電磁開關(guān)閥門和一個液壓油罐。液壓泵站作為一種能源運(yùn)作。電磁交換閥門改變了應(yīng)用中液壓元件的方向。

    分散式的類型是一種新的閥門控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將電力、水泵、液壓裝置和控制裝置結(jié)合起來，形成一種獨(dú)立的小型電動液體裝置。

    每個液態(tài)閥門安裝的控制器，由電信號直接控制裝置驅(qū)動，其基本組成部分是一個電動流體控制器，其中包括一個功率模組、一個液壓應(yīng)用模組、一個安全保護(hù)模組和一個閥門指示模組。動力包括小型電阻器、輻射微粒[1]。（相關(guān)推薦：耐磨熱電偶）

2閥門遙控系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析

    在初步投入分析中，由于集中和分散的裝置控制部分的原則和結(jié)構(gòu)接近，這兩種設(shè)備的較初控制部分基本相同，只考慮到水利部分的初始投入成本。

    根據(jù)一項(xiàng)市場調(diào)查，中央投入的初始成本約為10萬元人民幣，主要水利設(shè)備和水利設(shè)備的總價約為66萬元人民幣。每一個閥門流體控制器的國內(nèi)零售價約為260歐元，相當(dāng)于2139元人民幣，49個電動和液體控制器的總價格約為100000元人民幣，超過了66000美元的總價格。閥門電液控制器的生產(chǎn)成本很高，如果國內(nèi)掌握或者引進(jìn)分散型遙控系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，國內(nèi)生產(chǎn)的分散型系統(tǒng)的初次投入會低于集中型系統(tǒng)[2]。

3原理

    高性能傳感器用于將物理精度轉(zhuǎn)換為較新的4-20納秒信號，并根據(jù)A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊接收信號并發(fā)送到主機(jī)。每個船艙和下水道井中的水位通過人機(jī)交互界面被遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過RS485數(shù)據(jù)傳輸，由主機(jī)發(fā)送的控制命令發(fā)送到PLC，用于電磁控制閥，液壓閥是一種能夠滿足船舶的液壓和水目標(biāo)的電磁控制閥[3]。

4相關(guān)技術(shù)介紹

（1）傳感器的選擇

    傳感器是一種測量設(shè)備，可以將測量值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的具體物理數(shù)值。傳感器包括靈敏度、精確度、溫度以及可靠性等指標(biāo)，此外，可以根據(jù)系數(shù)選擇高壓傳感器。以各種介質(zhì)的電壓效應(yīng)為基礎(chǔ)，通過外部力量在介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷，從而可以進(jìn)行非電壓測量。壓載水和船舶燃料箱的轉(zhuǎn)速在05%~0125%之間。壓力計的優(yōu)點(diǎn)是能夠以非常敏感的帶寬、簡單的結(jié)構(gòu)、操作可靠性和輕度尺度作出反應(yīng)。

（2）Lonworks數(shù)據(jù)總線傳輸技術(shù)

    在控制系統(tǒng)中，Lonworks是一種聯(lián)合控制的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完全開放，通信不受媒體限制。Lonworks技術(shù)的一個基本產(chǎn)品是LonworksNeuron芯片，它是Lonworks技術(shù)的一個重要組成部分。Lontalk的通信包括其采購事務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，以確保具備強(qiáng)大的通信、控制、自我診斷和I/OLongWorks技術(shù)能力。該技術(shù)用于雙線信號采集和遠(yuǎn)距離及寬度數(shù)據(jù)傳輸。Lon-works數(shù)據(jù)總線傳輸技術(shù)由路由器、Longworks協(xié)議、Long-Works轉(zhuǎn)發(fā)器和LongWorks網(wǎng)絡(luò)組成[4]。

    在可以通過LonTalk協(xié)議向輔助設(shè)備發(fā)送消息，更直觀的屏蔽雙絞線，根據(jù)需要隔離信號干擾等在人機(jī)界面上顯示實(shí)時測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定工作的較終目標(biāo)。

（3）A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)（信號采集模塊）

    系統(tǒng)中使用的A/D轉(zhuǎn)換器不僅是一個穩(wěn)定的高速信號，而且也是一個CPU。其神經(jīng)芯片Toshiba3150是Lonworks通信系統(tǒng)的處理器，該處理器使用信號接收模塊接收傳感器信號并計算ECUC電子轉(zhuǎn)換。該模塊是模式化的，可在維護(hù)期間內(nèi)直接替換，大大縮短了維護(hù)時間。此外，數(shù)據(jù)處理模塊必須符合LonTalk的報文規(guī)則，以確保數(shù)據(jù)的安全。每個采購模塊必須有自己的節(jié)點(diǎn)編號，即模塊地址。

（4）RS485傳輸技術(shù)

    RS485有助于各點(diǎn)之間的互連，消除了許多信號線。用戶可以建立自己的先進(jìn)通信協(xié)議（如MODbus協(xié)議），以完成設(shè)備互連。這樣，車載設(shè)備可以引入數(shù)據(jù)處理終端，并且設(shè)備的所需測量被編程為MODBUS協(xié)議。測量點(diǎn)通過一對雙絞線傳輸?shù)搅硪粋�系統(tǒng)，大大節(jié)省了電纜，同時減少了與船舶其他系統(tǒng)連接的工作量。

（5）VB編程技術(shù)

    該系統(tǒng)以VB方案為基礎(chǔ)，該方案的優(yōu)點(diǎn)是易于使用，這使得有經(jīng)驗(yàn)的程序員夠以自己的方式快速開發(fā)程序。VB程序可以很容易地連接到數(shù)據(jù)庫。VB使用GUI系統(tǒng)，允許輕松構(gòu)建應(yīng)用程序，也可以選擇制定相當(dāng)復(fù)雜的程序。

（6）PLC編程技術(shù)

    PLC是公司批準(zhǔn)的一種產(chǎn)品，在市場上被認(rèn)為是穩(wěn)定和具有成本效益的變成技術(shù)。PLC編程技術(shù)有一條可下載PLC的單一通信線路和一個非常方便的現(xiàn)場替換方案。，能夠自動處理和編程200個S7-200專用軟件35個模擬點(diǎn)，程序在16K以內(nèi)。

5需求分析

該系統(tǒng)較重要的設(shè)計分為兩部分：

    （1）主機(jī)的VB編程。

    （2）PLC程序通過遠(yuǎn)程閥門功能實(shí)現(xiàn)。

    為了建立一個良好的系統(tǒng)，必須首先進(jìn)行需求分析，以確保所設(shè)計的監(jiān)測系統(tǒng)符合用戶的需求。

    ①較基本的功能是能夠傳送關(guān)鍵數(shù)據(jù)，例如需要對油箱進(jìn)行檢測，以便機(jī)組人員進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)測。②遠(yuǎn)程閥門系統(tǒng)要求使用者離開閥門位置�？刂频腢L切換閥必須能夠切換到預(yù)定位置，必須在主計算機(jī)上準(zhǔn)確顯示內(nèi)部調(diào)節(jié)開關(guān)閥的位置反饋信息。根據(jù)船舶的設(shè)計，船上有一個傳感器，一個位于其位置的遙控閥和一個淡水入口/出口管。每艘船必須在主機(jī)上正確反映船舶的MIMIC圖。較重要的是該系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)不多，對長期業(yè)務(wù)而言是穩(wěn)定的。此外，該系統(tǒng)的警報點(diǎn)是準(zhǔn)確的。

6結(jié)束語

    系統(tǒng)設(shè)計的核心是PLC程序的編寫和主機(jī)人機(jī)交互界面的編程。對于其他設(shè)備，成熟的產(chǎn)品可以直接進(jìn)入市場，其好處如下：①代碼：整個系統(tǒng)的各種軟硬件都應(yīng)符合相關(guān)的國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，才能進(jìn)入市場。②開放性：收集的信號和命令可以發(fā)送到車載監(jiān)測和警報系統(tǒng)、VDR設(shè)備和其他系統(tǒng)。③進(jìn)展：根據(jù)進(jìn)口產(chǎn)品的模擬設(shè)計和使用概念，機(jī)組人員在系統(tǒng)使用和產(chǎn)品升級方面的需要增加，確保了系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)。④可擴(kuò)展性：軟件和硬件平臺具有出色的可擴(kuò)展性，可以輕松升級和更新系統(tǒng)。⑤經(jīng)濟(jì)：產(chǎn)品獨(dú)立，可顯著降低設(shè)備維護(hù)和維修成本。

 

 

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