本发明专利技术属于船舶动力传动系统控制领域，具体涉及一种应用在大功率船舶动力传动系统验证试验台中，用以对大功率船舶正倒车传动装置样机进行验证控制的正倒车装置控制系统。具体包括上位机HMI、下位机PLC、西门子S120变频系统、2台驱动电机、油站控制从站、油站所含泵及各类电磁阀。本发明专利技术控制系统可通过HMI界面及PLC智能的完成正倒车装置试验要求。首先此发明专利技术控制系统集成了控制与数据采集，提高了系统的集成化程度；其次，本控制系统采用PLC与西门子S120变频系统联合控制，可以更好的模拟舰船动力真实输入状态，无需单独为油站配套控制器，大大减少了空间占用面积及控制复杂性。大大减少了空间占用面积及控制复杂性。大大减少了空间占用面积及控制复杂性。
【技术实现步骤摘要】
一种正倒车装置控制系统
[0001]本专利技术属于船舶动力传动系统控制领域，具体涉及一种应用在大功率船舶动力传动系统验证试验台中，用以对大功率船舶正倒车传动装置样机进行验证控制的正倒车装置控制系统。
技术介绍
[0002]随着船舶行业蓬勃发展，对船舶动力传动装置要求越来越高，其中对正倒车装置亦提出更高要求，目前船用正倒车装置多采用调矩浆或液力耦合器实现，但每种方式都有自己的弊端，为避免以上装置带来的弊端，需要设计出一套大功率船舶正倒车原理样机，其控制系统必不可少。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种控制精度高、集成化程度高的正倒车装置控制系统。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：
[0005]一种正倒车装置控制系统，包括上位机HMI、下位机PLC、西门子S120变频系统、2台驱动电机、油站控制从站、油站所含泵及各类电磁阀；系统通过上位机HMI界面进行控制指令发送同时对系统各数据变量进行采集及存储，下位机PLC接收来自上位机HMI界面的控制指令，按照预先编制好的控制逻辑对西门子S120系统及油站控制从站发送控制命令从而控制左、右发驱动电机及油站供油泵与各电磁阀动作。
[0006]控制逻辑通过上位机HMI界面输入控制指令，下位机将按照预先编制好的程序完成相关试验并获取关键数据。
[0007]由左发脱开闭锁同步自动离合器、壳体、右发脱开闭锁同步自动离合器、#1摩擦离合器、#2摩擦离合器、输出轴、#1制动器、#2制动器组成；正倒车装置由左发驱动电机通过左发输入端与右发驱动电机通过右发输入端作为动力源驱动。
[0008]本专利技术的有益效果在于：
[0009]本专利技术控制系统可通过HMI界面及PLC智能的完成正倒车装置试验要求。首先此专利技术控制系统集成了控制与数据采集，提高了系统的集成化程度；其次，本控制系统采用PLC与西门子S120变频系统联合控制，可以更好的模拟舰船动力真实输入状态；最后，本专利技术专利控制系统集成油站控制逻辑，无需单独为油站配套控制器，大大减少了空间占用面积及控制复杂性。经过现场实际应用验证本专利技术控制系统完全满足正倒车装置试验要求，同时具备控制精度高、集成化程度高、操作简便、数据实时性好等优点。
附图说明
[0010]图1是本专利技术的装置内的正倒车装置简图。
[0011]图2是本专利技术的控制系统硬件配置简图。
[0012]图3是本专利技术的控制系统正车切换倒车控制程序流程图。
[0013]图4是本专利技术的控制系统倒车切换正车控制程序流程图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。
[0015]本专利控制系统专为本套大功率船舶正倒车原理样机试验台设计，用于模拟舰船动力输入及各离合器动作以完成正倒车原理样机在动力输入不停机的状态下进行正倒车切换。
[0016]为了验证大功率正倒车原理样机性能，本专利为大功率正倒车原理样机试验台提供一套完整控制系统，该控制系统具备远程操控，同时集成数据采集及存储等功能，在验证原理样机性能的同时也验证了系统内各离合器、制动器等性能。
[0017]本专利技术提供一种正倒车装置控制系统，正倒车装置部分(图1)为被试验部分主要由左发脱开闭锁同步自动离合器10、壳体2、右发脱开闭锁同步自动离合器4、#1摩擦离合器5、#2摩擦离合器6、输出轴7、#1制动器8、#2制动器9组成；正倒车装置由左发驱动电机通过左发输入端1与右发驱动电机通过右发输入端3作为动力源驱动，用以模仿舰船动力输入源；本专利技术控制系统主要体现在电气控制硬件及软件程序部分(即内部PLC程序)。
[0018]本专利技术控制系统硬件构成(图2)主要包括：上位机HMI界面11，下位机PLC12、现场PROFINET总线13、西门子S120变频系统14、油站控制从站15、左右发驱动电机16、泵、阀、电缸等执行设备17。
[0019]试验开始前检查并确保下位机PLC12与现场西门子S120变频系统14及油站控制从站15通过PROFINET总线13连接且通讯正常；确保左发驱动电机与左发输入端1可靠连接，右发驱动电机与右发输入端3可靠连接；确保油站对应油管与左发脱开闭锁同步自动离合器10、右发脱开闭锁同步自动离合器4、#1摩擦离合器5、#2摩擦离合器6、#1制动器8、#2制动器9安装可靠并固定。
[0020]检查并确保以上工作后控制系统上电，启动上位机HMI界面11，确保上位机HMI界面无报警无故障后，即可开始试验。
[0021]本正倒车装置控制系统软件PLC部分控制流程主要分为两种工作模式：1、正车状态切换至倒车；2、倒车状态切换至正车并完成双发并车。下面分别对两种工作模式控制流程进行如下简述：
[0022]正车状态切换至倒车工作模式程序流程图如图3所示：下位机PLC12接收到来自HMI上位机界面11的开始指令后控制左右发驱动电机进行双机并车启动并通过左发输入端1、右发输入端3、左发脱开闭锁同步自动离合器10、右发脱开闭锁同步自动离合器4带动正倒车装置的输出轴7正向转动，待左右发电机转速达到1200rpm后解除西门子S120变频器14的双机并车模式，提高左发电机转速至1500rpm，此时右发脱开闭锁同步自动离合器4由于输出转速大于输入转速而脱开，若未脱开则停机检查此离合器4的状态后重新开始试验；离合器4脱开后通过油站控制从站15控制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使右发脱开闭锁同步自动离合器4处于脱开闭锁状态，左发转速降至1200rpm后通过油站控制从站15控制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使#1摩擦离合器5结合，提高右发转速至1500rpm，此时左发脱开闭锁同步自动离合器10由于输出转速大于输入转速而脱开，若未脱开则停机检查此离合器10的状态后重新开始试验；离合器10脱开后通过油站控制从站15控
制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使右发脱开闭锁同步自动离合器10处于脱开闭锁状态；通过油站控制从站15控制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使#1摩擦离合器5脱开；通过油站控制从站15控制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使#1制动器8及#2制动器9结合，此后输出轴7转速将逐渐降低至0rpm；通过油站控制从站15控制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使#1制动器8及#2制动器9脱开，使#2摩擦离合器6结合，此后右发驱动电机将通过#2摩擦离合器带动输出轴7进行反向转动，以完成正车至倒车状态转。
[0023]倒车状态切换至正车工作模式程序流程图如图4所示：下位机PLC12接收到来自HMI上位机界面11的开始指令后控制右发驱动电机转速稳定在1200rpm，通过油站控制从站15控制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使#2摩擦离合器6脱开，使#1制动器8及#2制动器9结合，此时输出轴7转速将逐渐降低至0rpm，此后通过油站控制从站15控制泵、阀、电缸等执行设备17内对应电磁阀使#1摩擦离合器5结合，使#1制动器8及#2制动器9脱开，此时此后右发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种正倒车装置控制系统，包括上位机HMI、下位机PLC、西门子S120变频系统、2台驱动电机、油站控制从站、油站所含泵及各类电磁阀；其特征在于：系统通过上位机HMI界面进行控制指令发送同时对系统各数据变量进行采集及存储，下位机PLC接收来自上位机HMI界面的控制指令，按照预先编制好的控制逻辑对西门子S120系统及油站控制从站发送控制命令从而控制左、右发驱动电机及油站供油泵与各电磁阀动作。2.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳彬，祁中宽，姚望，荆晶，白云涛，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：
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