專利名稱：基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，特別是一種含有軟邏輯控 制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。
技術(shù)背景當(dāng)代大型船舶已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)艙無人值班，機(jī)艙所配水泵、閩、風(fēng)機(jī) 等輔機(jī)及容器液位測(cè)控均可遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。現(xiàn)有技術(shù)的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)主要釆用工控機(jī)或單片機(jī)、PLC作控制器。此類控制器各具有特色， 基本上能夠滿足對(duì)機(jī)艙內(nèi)所配輔機(jī)的監(jiān)控，但是也存在一些不足。例如， 工控機(jī)具有可靠性好、運(yùn)算功能強(qiáng)大、配置靈活、顯示界面友好等優(yōu)點(diǎn)。 不足之處是售價(jià)較高，不適宜在現(xiàn)場(chǎng)安置，各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)需通過 屏蔽線連接工控機(jī)，增加安裝成本。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、體積小、 適合機(jī)柜安裝。不足之處是可靠性不夠高、抗干擾能力較差、通訊能力 不強(qiáng)、編程調(diào)試復(fù)雜。PLC的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格適中、可靠性和抗干擾能力較高、體積小、編程方便。不足之處是通訊接口有限，運(yùn)算功能不夠強(qiáng)大；不能勝任復(fù)雜控制任務(wù)。另外，對(duì)控制中常見的模擬信號(hào)需外加模擬量輸入和輸出才能勝任控制，當(dāng)系統(tǒng)中所需模擬量較多時(shí)，PLC控制器的應(yīng)用成本將大大增加。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、造 價(jià)低廉、運(yùn)算能力強(qiáng)、測(cè)控準(zhǔn)確的基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用嵌入式雙核結(jié)構(gòu)，它含有的上位機(jī)和下位機(jī)均自帶CPU模塊，既可 獨(dú)立運(yùn)行也可通過通訊電線進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)它含有上位機(jī)、下位機(jī)、模 擬量驅(qū)動(dòng)設(shè)備、開關(guān)量驅(qū)動(dòng)設(shè)備、開關(guān)量傳感器、模擬量傳感器和通訊電線。所述上位機(jī)安裝在中央控制室，下位機(jī)安裝在測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，上位機(jī)與下位機(jī)之間設(shè)有通訊電線。其改進(jìn)之處在于所述下位機(jī)含有軟邏輯 控制器和具有插撥結(jié)構(gòu)的模擬量釆集模塊、開關(guān)量釆集模塊、開關(guān)量輸 出模塊、模擬量輸出模塊以及配載電源。所述軟邏輯控制器內(nèi)設(shè)預(yù)置控 制程序，后置的模擬量采集模塊和開關(guān)量采集模塊受控于軟邏輯控制器, 安裝在所測(cè)設(shè)備上的模擬量傳感器和開關(guān)量傳感器直接與模擬量釆集模 塊和開關(guān)量釆集模塊聯(lián)通，軟邏輯控制器的輸出端連接開關(guān)量輸出模塊 和模擬量輸出模塊。上述系統(tǒng)中的上位機(jī)是商用嵌入式平板微型計(jì)算機(jī)，具有強(qiáng)大的運(yùn) 算及處理能力，運(yùn)行可靠，人機(jī)界面友好。上述系統(tǒng)中的下位機(jī)是一種以軟邏輯控制器為核心，輔以相應(yīng)的模 塊組合而成。軟邏輯控制器編程語言支持IEC61131-3所涵蓋的五種語 言，具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的可靠性、軟邏輯控制器還具有 RS485、 RS232、 TP/IP等多種接口及通用的通訊協(xié)議，便于信號(hào)遠(yuǎn)傳與 第三方設(shè)備通訊。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果1、 上位機(jī)和下位機(jī)之間由通訊電線連接成系統(tǒng)，有線通訊抗干擾 能力強(qiáng)；2、 上位機(jī)和下位機(jī)自帶CPU和獨(dú)立運(yùn)行軟件系統(tǒng)，上位機(jī)可同時(shí) 控制多臺(tái)下位機(jī)，下位機(jī)也可完全脫離上位機(jī)在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立運(yùn)行；3、 以軟邏輯控制器為核心件的下位機(jī)，具有較強(qiáng)的運(yùn)算能力和多 項(xiàng)任務(wù)處理能力，與第三方通訊方便，人機(jī)界面友好；4、 以軟邏輯控制器為核心的下位機(jī)可根據(jù)不同的控制需求配置不 同的信號(hào)釆集控制模塊，為用戶節(jié)省硬件成本。


附圖為本實(shí)用新型的原理方框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。附圖所示一種基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，它含有上位 機(jī)l、下位機(jī)2、模擬量驅(qū)動(dòng)設(shè)備3、開關(guān)量驅(qū)動(dòng)設(shè)備4、開關(guān)量傳感器5、模擬量傳感器6和通訊電線7。本實(shí)用新型中所述上位機(jī)1是商用嵌 入式平板微型計(jì)算機(jī)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，而且結(jié)構(gòu)緊湊，滿足 船舶中央控制室安裝要求。所述下位機(jī)2含有軟邏輯控制器2. 1和具有 插撥結(jié)構(gòu)的模擬量釆集模塊2. 2、開關(guān)量采集模塊2. 3、開關(guān)量輸出模塊 2.4、模擬量輸出模塊2. 5以及配載電源2.6。本實(shí)施例應(yīng)用在30萬噸 貨輪上，其上位機(jī)l安裝在船舶中央控制室，下位機(jī)2安裝在機(jī)艙測(cè)控 現(xiàn)場(chǎng)，上位機(jī)1與下位機(jī)2之間通過通訊電線連接成一體。下位機(jī)2根據(jù)測(cè)控點(diǎn)的數(shù)量及類型配置相應(yīng)的傳感器及模塊，本實(shí)施例中選用型號(hào) 為ADAM-5510KW軟邏輯控制器2.1,型號(hào)為ADAM-5017模擬量采集模塊 2.2,型號(hào)為ADAM-5050開關(guān)量采集模塊2. 3,型號(hào)為ADAM-5056D開關(guān) 量輸出模塊2.4，型號(hào)為ADAM-5024模擬量輸出模塊2.5。根據(jù)測(cè)控要求 預(yù)置的控制程序安裝在軟邏輯控制器2.1中，后置的模擬量釆集模塊2.2 和開關(guān)量釆集模塊2. 3受控于軟邏輯控制器2. 1中，模擬量傳感器6和 開關(guān)量傳感器5根據(jù)測(cè)控點(diǎn)數(shù)量及類型分別設(shè)置在測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，所釆集到 的量值信號(hào)經(jīng)模擬量釆集模塊2. 2和開關(guān)量采集模塊2. 3傳送到軟邏輯 控制器2. 1中，在運(yùn)算或處理后軟邏輯控制器2. 1輸出相應(yīng)的監(jiān)控信號(hào)， 由開關(guān)量輸出模塊2. 4或模擬量輸出模塊2. 5分別控制相應(yīng)的開關(guān)量驅(qū) 動(dòng)設(shè)備4或模擬量驅(qū)動(dòng)設(shè)備3。本實(shí)用新型中模擬量傳感器6測(cè)控對(duì)象 為容器液位、溫度、壓力等，開關(guān)量傳感器5測(cè)控對(duì)象為液位開關(guān)、壓 力開關(guān)、水泵開關(guān)、閩開關(guān)等。下位機(jī)2除按預(yù)定程序完成相應(yīng)的監(jiān)控 任務(wù)外，同時(shí)也可以通過通訊電線7與上位機(jī)1通訊，上位機(jī)l根據(jù)要 求進(jìn)行量值顯示或存儲(chǔ)以及必要的制表、打印。當(dāng)然上位機(jī)l也可以對(duì) 下位機(jī)2進(jìn)行管理，如啟動(dòng)停止控制、參數(shù)設(shè)置、手動(dòng)操作等。軟邏輯控制器2. 1是本實(shí)用新型中下位機(jī)2的核心件，其編程語言 支持IEC61131-3所涵蓋的五種語言，用戶可自由選擇。軟邏輯控制器 2.1結(jié)構(gòu)與PLC相似，具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的可靠性并且具有 RS485、 RS232、 TP/IP等多種接口，便于信號(hào)遠(yuǎn)傳或第三方設(shè)備通訊。 更重要的是軟邏輯控制器2. 1可根據(jù)測(cè)控需求配置相應(yīng)的模塊，其組合 靈活、多樣，大大地節(jié)省用戶的硬件成本。
權(quán)利要求1、一種基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，它含有上位機(jī)(1)、下位機(jī)(2)、模擬量驅(qū)動(dòng)設(shè)備(3)、開關(guān)量驅(qū)動(dòng)設(shè)備(4)、開關(guān)量傳感器(5)、模擬量傳感器(6)和通訊電線(7)；所述上位機(jī)(1)安裝在中央控制室，下位機(jī)(2)安裝在測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，上位機(jī)(1)與下位機(jī)(2)之間設(shè)有通訊電線(7)；其特征在于所述下位機(jī)(2)含有軟邏輯控制器(2.1)和具有插撥結(jié)構(gòu)的模擬量采集模塊(2.2)、開關(guān)量采集模塊(2.3)、開關(guān)量輸出模塊(2.4)、模擬量輸出模塊(2.5)以及配載電源(2.6)；所述軟邏輯控制器(2.1)內(nèi)設(shè)預(yù)置控制程序，后置的模擬量采集模塊(2.2)和開關(guān)量采集模塊(2.3)受控于軟邏輯控制器(2.1)，安裝在所測(cè)設(shè)備上的模擬量傳感器(6)和開關(guān)量傳感器(5)直接與模擬量模擬量采集模塊(2.2)和開關(guān)量采集模塊(2.3)聯(lián)通，軟邏輯控制器(2.1)的輸出端連接開關(guān)量輸出模塊(2.4)和模擬量輸出模塊(2.5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)， 其特征在于所述上位機(jī)(1)是微型計(jì)算機(jī)。
3、 按權(quán)利要求1所述的基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)， 其特征在于所述上位機(jī)(1)是商用嵌入式平板微型計(jì)算機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)， 其特征在于所述上位機(jī)(1)可以與多臺(tái)下位機(jī)(2)連接組成分布式 控制泉統(tǒng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)， 其特征在于所述下位機(jī)(2)可按照實(shí)際系統(tǒng)要求靈活配置具有插拔結(jié) 構(gòu)的各種形式的輸入輸出模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)， 其特征在于所述上位機(jī)(1)與下位機(jī)(2)之間設(shè)有通訊電線(7)可 以是計(jì)算機(jī)總線，也可以是網(wǎng)絡(luò)線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于軟邏輯控制器的船舶輔機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，它含有上位機(jī)、下位機(jī)、模擬量驅(qū)動(dòng)設(shè)備、開關(guān)量驅(qū)動(dòng)設(shè)備、開關(guān)量傳感器、模擬量傳感器和通訊電線。所述上位機(jī)是商用嵌入式平板微型計(jì)算機(jī)，上位機(jī)安裝在控制室，下位機(jī)含有軟邏輯控制器和模擬量采集模塊、開關(guān)量采集模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸出模塊以及配載電源，下位機(jī)安裝在現(xiàn)場(chǎng)。所述軟邏輯控制器是下位機(jī)的核心件，其內(nèi)置控制程序?qū)笾媚K進(jìn)行管理。本實(shí)用新型中上位機(jī)和下位機(jī)均自帶CPU模塊，上位機(jī)可同時(shí)控制多臺(tái)下位機(jī)，下位機(jī)也可完全脫離上位機(jī)獨(dú)立運(yùn)行。本實(shí)用新型具有較強(qiáng)的運(yùn)算和多項(xiàng)任務(wù)處理能力，與第三方通訊方便，人機(jī)界面友好。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201107644SQ20072004391
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者周根明, 橋 李 申請(qǐng)人:江蘇遠(yuǎn)望儀器有限公司