一种船用随动操舵装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种船用随动操舵装置，该装置包括随动控制主板、液晶显示器和按键，所述随动控制主板的信号输出端与电磁阀的信号输入端相连，所述电磁阀控制液压舵机的开启和闭合，所述液压舵机与舵角反馈器相连，所述舵角反馈器通过串口将舵角信息输送至随动控制主板，所述随动控制主板通过CAN网进行数据通讯，将从CAN网采集到的数据信息以数据编码形式发送到液晶显示器进行数据显示。本实用新型专利技术能够实时接收舵角反馈信号，根据人工设定舵轮的指令舵角或者接收外部动力定位系统的指令舵角，计算求得实际舵令，进而转换为相应的舵机操舵信号进行操舵。

A ship following steering gear

The utility model discloses a ship wheel steering device, the device comprises a servo control board, liquid crystal display and button is connected to the input signal with the signal output end of the control board and the electromagnetic valve end of the opening and closing of the electromagnetic valve control hydraulic actuator, the hydraulic steering gear and rudder angle feedback device is connected to the rudder angle feedback device through the serial port will be transported to the rudder angle servo control board, the servo control board for data communication through the CAN network, the CAN network from the collected data to send data encoding form to the LCD display data. The utility model can receive real-time rudder feedback signal, according to the instruction set of the rudder steering wheel angle or artificial rudder command receiving external dynamic positioning system angle, calculate the actual rudder order, and then converted to helm signals corresponding to steering.

【技术实现步骤摘要】
一种船用随动操舵装置
本技术属于船舶航行自动操舵控制领域，特别涉及一种船用随动操舵装置。
技术介绍
目前船舶自动操舵仪通常包含自动控制、随动控制、简操控制以及越控等操舵控制模式。一般船舶在空旷海域使用自动操舵模式，在遇到紧急情况或者其他操舵模式故障的情况下使用简操或者越控模式，而在进入狭窄水域或者船舶靠泊等重要场合，一般都使用随动操舵模式，而这些场合下发生意外的几率很高，因此，随动操舵模式作为船用自动操舵仪的一种由人工来实时控制的船舶驾驶模式，无论对于船用自动操舵仪的安全性能考核还是对于整条船的航行安全都具有非常特殊的意义。伴随着现代船舶航行对船舶操纵的安全性、可靠性和经济性提出的新要求，并且随着船舶电子技术的不断发展，越来越多的航行控制设备进行联合控制，其中包括动力定位系统（DPS）的使用。对于动力定位系统的加入，对船用自动操舵仪也提出了更高的要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种船用随动操舵装置，能够实时接收舵角反馈信号，根据人工设定舵轮的指令舵角或者接收外部动力定位系统的指令舵角，计算求得实际舵令，进而转换为相应的舵机操舵信号进行操舵。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种船用随动操舵装置，该船用随动操舵装置包括随动控制主板、液晶显示器和按键，所述随动控制主板的信号输出端与电磁阀的信号输入端相连，所述电磁阀控制液压舵机的开启和闭合，所述液压舵机与舵角反馈器相连，所述舵角反馈器通过串口将舵角信息输送至随动控制主板，所述随动控制主板通过CAN网进行数据通讯，操舵仪系统选择单元、操舵模式选择单元、操舵地点选择单元分别通过CAN网络隔离收发模块与CAN网相连，随动控制主板通过CAN网采集自动操舵仪系统信息、操舵模式和操舵地点数据信息，所述随动控制主板与液晶显示器进行串口数据通讯，将从CAN网采集到的数据信息以数据编码形式发送到液晶显示器进行数据显示。所述随动控制主板包括第一控制主板和第二控制主板，所述CAN网包括第一CAN网和第二CAN网，所述第一控制主板与第一CAN网相连，所述第二控制主板与第二CAN网相连。每套随动控制装置里配置两块控制主板，这样做使第一控制主板和第二控制主板之间实现了电气部分的物理隔离，增强了随动控制装置的安全可靠性。在所述CAN网上并联多个船用随动操舵装置。所述随动操舵装置通过跳线进行输出信号切换，输出0或者24v的有源开关量信号或者通、断的无源开关量信号，或者输出-10v~+10v的电压控制信号。所述随动控制主板中设有操舵模式转换单元，操舵模式转换单元通过Src按键实现操舵模式的转换。所述随动控制主板中设有故障报警单元。所述随动控制主板中设有挡舵调节和操舵灵敏度调节单元。本技术中随动控制配置液晶显示器，显示更加直观清晰。随动操舵装置配置液晶显示器，具有自动操舵仪状态信息显示和故障报警显示等功能。与现有技术相比，本技术的有益效果为：①本技术能够实时接收舵角反馈信号，根据人工设定舵轮的指令舵角或者接收外部动力定位系统的指令舵角，计算求得实际舵令，进而转换为相应的舵机操舵信号进行操舵；②本技术根据不同船型，可以通过按键设定随动操舵灵敏度和挡舵系数，该随动操舵装置提供两套完全独立随动操舵系统，当前系统出现故障时不会影响另一个系统，增加了船舶航行安全性，根据实际船舶航行需要，该随动操舵装置可以在主驾控台、辅驾驶台、船舶左、右两舷以及其它位置进行配置，而且目前使用的随动控制模式只接收本地手轮的指令舵角，随着现在航行对于安全性以及航行精度要求的不断提高，动力定位系统被越来越多的广泛应用，本技术接收动力定位传输的4-20MA电流信号为指令舵角信号，通过面板上的按键Src来进行指令舵角输入源的切换；③本技术CAN网络只需要4根线即可实现随动操舵功能，而且可以根据实际需要进行增加和减少配置，大大增加了随动操舵装置配置的灵活性。附图说明图1为本技术中舵角控制回路原理图。图2为本技术的原理框图。图3为本技术中的CAN网框图。图4为本技术中Src按键选择指令舵角源流程框图。图5为本技术中Src按键选择指令舵角源的电路图。图6为本技术中挡舵调节和操舵灵敏度调节硬件原理图。图7为本技术中操舵输出信号方式选择框图。具体实施方式如图1-7所示，本实施例船用随动操舵装置，该船用随动操舵装置包括随动控制主板1、液晶显示器2和按键3，所述随动控制主板1的信号输出端与电磁阀4的信号输入端相连，所述电磁阀4控制液压舵机5的开启和闭合，所述液压舵机5与舵角反馈器6相连，所述舵角反馈器6通过串口将舵角信息输送至随动控制主板1，所述随动控制主板1通过CAN网进行数据通讯，操舵仪系统选择单元、操舵模式选择单元、操舵地点选择单元分别通过CAN网络隔离收发模块与CAN网相连，随动控制主板1通过CAN网采集自动操舵仪系统信息、操舵模式和操舵地点数据信息，所述随动控制主板1与液晶显示器2进行串口数据通讯，将从CAN网采集到的数据信息以数据编码形式发送到液晶显示器2进行数据显示。作为优选，本实施例随动控制主板1包括第一控制主板11和第二控制主板12，所述CAN网7包括第一CAN网71和第二CAN网72，所述第一控制主板11与第一CAN网71相连，所述第二控制主板12与第二CAN网72相连。作为进一步优选，本实施例在所述CAN网上并联多个船用随动操舵装置，所述随动操舵装置通过跳线进行输出信号切换，输出0或者24v的有源开关量信号或者通、断的无源开关量信号，或者输出-10v~+10v的电压控制信号。作为更进一步优选，本实施例所述随动控制主板1中设有操舵模式转换单元，操舵模式转换单元通过Src按键实现操舵模式的转换；所述随动控制主板1中设有故障报警单元；所述随动控制主板1中设有挡舵调节和操舵灵敏度调节单元。本实施例图5中，RP3为电阻，电阻值为10K欧姆，起到限流的作用，KEY4为指令舵角信号源选择SRC按键，K8连接到主板的CPU引脚。VDD3.3为主板电源电压，DGND为主板的接地。当没有按键按下的时候，此时电阻RP3上没有电流通过，引脚K8端为3.3V高电平。当按下KEY4，此时电路接通，电流从电源正端VDD3.3通过电阻RP3，再经过KEY4按键流向接地DGND。此时，引脚K8处接地，电压为0V。主板CPU通过读取K8引脚电压值从而判断KEY4按键是否按下。本实施例图6中，RP2为排阻，电阻值为10K欧姆，起到限流的作用，KEY1为设定按键，KEY2为增加按键，KEY3为减少按键；K5、K6和K7分别连接到主板的CPU引脚。VDD3.3为主板电源电压，DGND为主板的接地。当没有按键按下的时候，此时排阻RP2的1、8，2、7和3、6端都没有电流通过，引脚K5、K6和K7端为3.3V高电平。任意按下KEY1、KEY2或KEY3按键，假设按下KEY1按键，此时电路接通，电流从电源正端VDD3.3通过排阻RP2，再经过KEY1按键流向接地DGND。此时，引脚K5处为接地，电压为0V。主板CPU通过读取K5引脚电压值从而判断KEY1按键是否按下。KEY2和KEY3按键是否按下同理。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用随动操舵装置，其特征在于，该船用随动操舵装置包括随动控制主板（1）、液晶显示器（2）和按键（3），所述随动控制主板（1）的信号输出端与电磁阀（4）的信号输入端相连，所述电磁阀（4）控制液压舵机（5）的开启和闭合，所述液压舵机（5）与舵角反馈器（6）相连，所述舵角反馈器（6）通过串口将舵角信息输送至随动控制主板（1），所述随动控制主板（1）通过CAN网进行数据通讯，操舵仪系统选择单元、操舵模式选择单元、操舵地点选择单元分别通过CAN网络隔离收发模块与CAN网相连，随动控制主板（1）通过CAN网采集自动操舵仪系统信息、操舵模式和操舵地点数据信息，所述随动控制主板（1）与液晶显示器（2）进行串口数据通讯，将从CAN网采集到的数据信息以数据编码形式发送到液晶显示器（2）进行数据显示。

【技术特征摘要】
1.一种船用随动操舵装置，其特征在于，该船用随动操舵装置包括随动控制主板（1）、液晶显示器（2）和按键（3），所述随动控制主板（1）的信号输出端与电磁阀（4）的信号输入端相连，所述电磁阀（4）控制液压舵机（5）的开启和闭合，所述液压舵机（5）与舵角反馈器（6）相连，所述舵角反馈器（6）通过串口将舵角信息输送至随动控制主板（1），所述随动控制主板（1）通过CAN网进行数据通讯，操舵仪系统选择单元、操舵模式选择单元、操舵地点选择单元分别通过CAN网络隔离收发模块与CAN网相连，随动控制主板（1）通过CAN网采集自动操舵仪系统信息、操舵模式和操舵地点数据信息，所述随动控制主板（1）与液晶显示器（2）进行串口数据通讯，将从CAN网采集到的数据信息以数据编码形式发送到液晶显示器（2）进行数据显示。2.根据权利要求1所述的船用随动操舵装置，其特征在于，所述随动控制主板（1）包括第一控制主板（11）和第二控制主板（12），所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘进，陈皆潞，徐佳伟，蔡填培，景柏豪，
申请(专利权)人：中船航海科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：上海,31