一种插销式海上平台液压升降系统电控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种插销式海上平台液压升降系统电控装置，集中控制单元包括PLC控制器、S7‑SM321开关量输入模块A、S7‑SM322开关量输出模块A、S7‑SM331模拟量输入模块A、以太网交换机A、集控单元ET200M冗余包、自动控制面板、模式切换面板、报警及故障指示面板A、集控单元HMI等；桩边控制单元包括桩控单元ET200M冗余包、桩控单元HMI、S7‑SM321开关量输入模块B、S7‑SM322开关量输出模块B、S7‑SM331模拟量输入模块B、S7‑SM332模拟量输出模块、S7‑SM338位移编码器模块、手动控制面板等。本实用新型专利技术实现了液压升降系统的集中控制、桩边控制、手动控制与自动控制等多种控制方式，简化了操作流程。

【技术实现步骤摘要】
一种插销式海上平台液压升降系统电控装置
本技术属于海上平台升降系统
，更具体的说，是涉及一种插销式海上平台液压升降系统电控装置。
技术介绍
插销液压升降系统作为一种自升式平台升降装置，其可靠性关乎平台安全生产作业。电控装置原始设计并未考虑到系统整体实现集中控制、自动控制功能，而只有单桩控制，这样导致了平台升降操作繁琐且升降速度慢，另外在升降平台时缺乏有效的监测装置，导致平台升降时各桩腿不同步、动作不一，这样平台倾斜角度过大时，存在安全风险。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，解决插销液压升降系统操作繁琐及存在安全风险问题，基于升降系统操作可靠性和安全性考虑设计了一种插销式海上平台液压升降系统电控装置，解决了升降系统不能集中控制、不能自动控制、控制繁琐，并在控制中存在因为缺乏有效监测而导致磨擦桩腿等安全风险问题，实现了液压升降系统的集中控制、桩边控制、手动控制与自动控制等多种控制方式，简化了操作流程。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。本技术的插销式海上平台液压升降系统电控装置，包括集中控制单元和桩边控制单元，其特征在于，所述集中控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别连接有集控单元ET200M冗余包和以太网交换机A；所述集控单元ET200M冗余包分别连接有S7-SM321开关量输入模块A、S7-SM322开关量输出模块A、S7-SM331模拟量输入模块A，所述S7-SM321开关量输入模块A分别连接有自动控制面板和模式切换面板，所述S7-SM322开关量输出模块A连接有报警及故障指示面板A，所述S7-SM331模拟量输入模块A连接有泵站压力传感器和温度传感器；所述以太网交换机A分别连接有集控单元HMI、以太网交换机B和水平仪网关，所述水平仪网关连接有水平仪变送器，所述水平仪变送器分别连接有水平仪显示器、水平仪传感器A和水平仪传感器B；每个所述桩边控制单元均包括桩控单元ET200M冗余包和与以太网交换机B连接的桩控单元HMI，所述集中控制单元的PLC控制器和各个桩边控制单元之间均通过集控单元ET200M冗余包和桩控单元ET200M冗余包进行通讯；所述桩控单元ET200M冗余包分别连接有S7-SM321开关量输入模块B、S7-SM322开关量输出模块B、S7-SM331模拟量输入模块B、S7-SM332模拟量输出模块和S7-SM338位移编码器模块；所述S7-SM321开关量输入模块B分别连接有操作指令输入按钮、插拔销动作检测限位开关和液压缸内部限位开关，所述S7-SM322开关量输出模块B分别连接有插销液压缸电磁阀和报警及故障指示面板B，所述S7-SM331模拟量输入模块B分别连接有液压缸有杆腔压力变送器和液压缸无杆腔压力变送器，所述S7-SM331模拟量输入模块B和S7-SM332模拟量输出模块均与提升液压缸主比例阀连接，所述S7-SM338位移编码器模块连接有液压缸位移编码器，所述提升液压缸主比例阀和插销液压缸电磁阀均与手动控制面板连接。所述PLC控制器由两个冗余PLCS7-400CPU构成，两个PLCS7-400CPU均与以太网交换机A连接，两个PLCS7-400CPU均通过各自DP接口与集控单元ET200M冗余包连接。所述两个PLCS7-400CPU彼此之间通过光纤网络连接，所述集控单元HMI、以太网交换机B、水平仪网关以及两个PLCS7-400CPU均通过工业以太网总线连接以太网交换机A，两个PLCS7-400CPU均通过Profibus总线连接集控单元ET200M冗余包；所述水平仪网关和水平仪显示器均通过CAN总线连接水平仪变送器，所述水平仪传感器A和水平仪传感器B均通过信号线连接水平仪变送器。所述集控单元HMI的数量根据以太网交换机A的接口数量进行设置，各个集控单元HMI均与以太网交换机A连接。所述以太网交换机B分别连接各个桩边控制单元的桩控单元HMI，所有桩控单元ET200M冗余包中只有一个与集控单元ET200M冗余包直接连接，其余桩控单元ET200M冗余包均与该桩控单元ET200M冗余包形成串联连接与现有技术相比，本技术的技术方案所带来的有益效果是：(1)本技术中集中控制单元采用了由两个冗余PLCS7-400CPU构成的PLC控制器，实现了硬件冗余；同时也采用了集控单元ET200M冗余包，实现数据通讯链路冗余；桩边控制单元内部采用的桩控单元ET200M冗余包，与集中控制单元匹配，实现Profibus控制总线冗余设计，提升系统的安全性能；采用冗余技术，一旦出现异常，仍能保证正常工作，增强了安全性。(2)本技术仅在控制单元中采用了一套电子水平设备(包括1套水平仪变送器、1套水平仪显示器、2套冗余传感器：水平仪传感器A和水平仪传感器B)，用于实时观察平台倾斜状态，消除了安全隐患。(3)本技术中每个桩边控制单元设置均设置有一套独立的手动控制面板，用于在桩边直接手动操作提升液压缸主比例阀和插拔销液压缸电磁阀，实现应急情况下手动对液压升降系统的操作。(4)本技术的集中控制单元中，S7-SM321开关量输入模块A主要负责集中控制单元的指令输入，通过自动控制面板和模式切换面板进行指令输入；S7-SM322开关量输出模块A主要负责集中控制单元的故障报警输出，通过报警及故障指示面板A显示；S7-SM331模拟量输入模块A用于采集泵站压力信号、温度信号。(5)本技术的边桩控制单元中，S7-SM321开关量输入模块B用于采集指令输入信号、插拔销状态信号、液压缸极限限位开关信号等；S7-SM322开关量输出模块B用于控制插拔销液压缸电磁阀，从而完成插、拔销动作，通过输出使能信号触发相关报警；S7-SM331模拟量输入模块B采集4-20mA的压力变送器信号和提升液压缸主比例阀的反馈信号(-10-10VDC电压信号)；S7-SM332模拟量输出模块负责输出-10-10VDC信号给提升液压缸主比例阀，用于控制该电磁阀开度，进而控制液压油流量，达到控制提升液压缸伸缩速度的目的，最终通过PLC程序实现集中控制和自动控制功能。(6)本技术在未改变原始液压系统机械结构的情况下，以最低成本解决了问题；通过重新设计并优化控制过程，实现液压升降系统的集中控制、自动控制，并提升了控制速度，简化了操作，同时优化了操作界面，实现了可视化安全操作。附图说明图1是本技术中集中控制单元的示意图；图2是本技术中桩边控制单元的示意图；图3是本技术系统控制示意图(四个桩边控制单元)。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的描述。本技术的插销式海上平台液压升降系统电控装置，包括集中控制单元和若干桩边控制单元，集中控制单元和桩边控制单元组成一个工业以太网络，实现液压升降系统工作参数等数据的实时传输及显示。而集中控制单元与所述的桩边控制单元则通过Profibus总线连接，达到控制命令的实时性传递。所述集中控制单元作为升降系统电控装置的控制核心，如图1所示，所述集中控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别连接有集控单元ET200M冗余包和以太网交换机A。所述集控单元ET200M冗余包分别连接有S7-SM321开关量输入模块A、S7-SM3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种插销式海上平台液压升降系统电控装置，包括集中控制单元和桩边控制单元，其特征在于，所述集中控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别连接有集控单元ET200M冗余包和以太网交换机A；所述集控单元ET200M冗余包分别连接有S7‑SM321开关量输入模块A、S7‑SM322开关量输出模块A、S7‑SM331模拟量输入模块A，所述S7‑SM321开关量输入模块A分别连接有自动控制面板和模式切换面板，所述S7‑SM322开关量输出模块A连接有报警及故障指示面板A，所述S7‑SM331模拟量输入模块A连接有泵站压力传感器和温度传感器；所述以太网交换机A分别连接有集控单元HMI、以太网交换机B和水平仪网关，所述水平仪网关连接有水平仪变送器，所述水平仪变送器分别连接有水平仪显示器、水平仪传感器A和水平仪传感器B；每个所述桩边控制单元均包括桩控单元ET200M冗余包和与以太网交换机B连接的桩控单元HMI，所述集中控制单元的PLC控制器和各个桩边控制单元之间均通过集控单元ET200M冗余包和桩控单元ET200M冗余包进行通讯；所述桩控单元ET200M冗余包分别连接有S7‑SM321开关量输入模块B、S7‑SM322开关量输出模块B、S7‑SM331模拟量输入模块B、S7‑SM332模拟量输出模块和S7‑SM338位移编码器模块；所述S7‑SM321开关量输入模块B分别连接有操作指令输入按钮、插拔销动作检测限位开关和液压缸内部限位开关，所述S7‑SM322开关量输出模块B分别连接有插销液压缸电磁阀和报警及故障指示面板B，所述S7‑SM331模拟量输入模块B分别连接有液压缸有杆腔压力变送器和液压缸无杆腔压力变送器，所述S7‑SM331模拟量输入模块B和S7‑SM332模拟量输出模块均与提升液压缸主比例阀连接，所述S7‑SM338位移编码器模块连接有液压缸位移编码器，所述提升液压缸主比例阀和插销液压缸电磁阀均与手动控制面板连接。...

【技术特征摘要】
1.一种插销式海上平台液压升降系统电控装置，包括集中控制单元和桩边控制单元，其特征在于，所述集中控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别连接有集控单元ET200M冗余包和以太网交换机A；所述集控单元ET200M冗余包分别连接有S7-SM321开关量输入模块A、S7-SM322开关量输出模块A、S7-SM331模拟量输入模块A，所述S7-SM321开关量输入模块A分别连接有自动控制面板和模式切换面板，所述S7-SM322开关量输出模块A连接有报警及故障指示面板A，所述S7-SM331模拟量输入模块A连接有泵站压力传感器和温度传感器；所述以太网交换机A分别连接有集控单元HMI、以太网交换机B和水平仪网关，所述水平仪网关连接有水平仪变送器，所述水平仪变送器分别连接有水平仪显示器、水平仪传感器A和水平仪传感器B；每个所述桩边控制单元均包括桩控单元ET200M冗余包和与以太网交换机B连接的桩控单元HMI，所述集中控制单元的PLC控制器和各个桩边控制单元之间均通过集控单元ET200M冗余包和桩控单元ET200M冗余包进行通讯；所述桩控单元ET200M冗余包分别连接有S7-SM321开关量输入模块B、S7-SM322开关量输出模块B、S7-SM331模拟量输入模块B、S7-SM332模拟量输出模块和S7-SM338位移编码器模块；所述S7-SM321开关量输入模块B分别连接有操作指令输入按钮、插拔销动作检测限位开关和液压缸内部限位开关，所述S7-SM322开关量输出模块B分别连接有插销液压缸电磁阀和报警及故障指示面板B，所述S7-SM331模拟量输入模块B分别连接有液压缸有杆腔压力变送器和液压缸无...

【专利技术属性】
技术研发人员：高连烨，穆胜军，庄继泽，张兴，刘传彬，赵军，张鹏，陈瑞宝，郑路，王立志，王东岳，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11