一种海上风电登乘栈桥控制系统技术方案

一种海上风电登乘栈桥控制系统，包括PLC控制器、液压油站、伺服阀、液压油缸、位置传感器、液压马达、方位编码器、MEMS传感器、控制按钮。在栈桥需要工作时，通过控制按钮将栈桥伸出控制指令传输至PLC控制器，PLC控制器收到控制指令后，将启动指令发送给液压油站，使液压油站工作，为运动机构提供动力，同时将控制指令的要求分解为运动机构的分别运动，然后将分解后的指令分别发送给伺服阀，伺服阀根据指令动作，使液压油驱动液压马达以及液压油缸，实现四个自由度栈桥的运动控制，栈桥系统的运动主要包含栈桥伸出，主动补偿和栈桥收回功能。主动补偿和栈桥收回功能。主动补偿和栈桥收回功能。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电登乘栈桥控制系统


[0001]本专利技术属于登乘栈桥
，具体涉及一种海上风电登乘栈桥控制系统。

技术介绍

[0002]海上风电登乘栈桥是安装在风电保障船上，帮助维护人员登上海上风电塔的设备，在海上风电维护过程中，一般的方法是使用保障船抵靠在海上风电塔的靠船柱上，然后人直接迈向风电塔爬梯。这种原始方法有很多问题，首先是安全性很低，保障船抵靠时，船舶会在海浪的作用下上下起伏，左右摇摆，维护人员迈向爬梯或从爬梯回归保障船时，船舶的位置相对爬梯在一直运动，极易照成人身伤害。其次，这种方式在海况恶劣的情况下无法使用，如果海面上风浪过大，保障船相对风电塔的运动就会过大，维护人员根本无法登上风电塔或从风电塔回归保障船。基于以上的原因，需要使用登乘栈桥，它可以针对船舶的运动进行主动补偿，使栈桥保持与风电塔的位置相对稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术其目的就在于提供一种海上风电登乘栈桥控制系统，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0004]为实现上述目的而采取的技术方案是，一种海上风电登乘栈桥控制系统，包括PLC控制器、液压油站、伺服阀、液压油缸、位置传感器、液压马达、方位编码器、MEMS传感器、控制按钮；所述PLC控制器分别接收并处理位置传感器采集液压油缸的实时位置数据、方位编码器采集液压马达的实时转动角度数据、MEMS传感器采集登乘船的实时运动数据以及控制按钮的控制指令，并提供控制信号控制液压油站和伺服阀，所述液压油站和伺服阀接收PLC控制器的控制信号，PLC控制器控制液压油站和伺服阀分别驱动液压油缸和液压马达，实现风电登乘栈桥的桥体主动运动补偿。
[0005]进一步，所述液压油缸有3组，3组液压油缸分别为用于调整风电登乘栈桥基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩自由度运动的基座摇摆油缸、栈桥俯仰油缸以及栈桥伸缩油缸。
[0006]进一步，所述位置传感器有3组，3组位置传感器分别对应采集风电登乘栈桥的基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩自由度运动信息。
[0007]进一步，所述液压马达用于调整风电登乘栈桥方位旋转自由度运动。
[0008]进一步，所述液压油缸和液压马达的运动速度、运动方向由伺服阀控制，伺服阀由PLC控制器提供的控制信号控制。
[0009]进一步，所述位置传感器和方位编码器通过测试导线将采集的运动信息传送至PLC控制器。
[0010]进一步，所述MEMS传感器通过通讯导线将登乘船的位置信息传送至PLC控制器。
[0011]进一步，所述PLC控制器包括PLC模块、数字量IO模块、模拟量IO模块、快速计数模块、通信模块；所述伺服阀的控制端连接到PLC控制器的模拟量IO模块，所述位置传感器的信号端连接至PLC控制器的模拟量IO模块，所述方位编码器的信号端连接至PLC控制器的快
速计数模块，所述MEMS传感器的信号端连接至PLC控制器的通信模块，所述控制按钮连接至PLC控制器的数字量IO模块。
[0012]有益效果与现有技术相比本专利技术具有以下优点。
[0013]本专利技术可以实现四个自由度栈桥的运动控制，栈桥系统的运动主要包含栈桥伸出，主动补偿和栈桥收回功能，操作人员只需选择相应的控制按钮，栈桥各自由度的运动完全由PLC程序控制，操作方式简单，同时船舶升降、摇摆、平移等运动由MEMS传感器检测，检测数据反馈给PLC，PLC根据这些运动信息发出指令，即实现了栈桥的主动补偿，保障人员在栈桥上行走的安全。
附图说明
[0014]以下结合附图对本专利技术作进一步详述。
[0015]图1为本专利技术的整体示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述。
[0017]如图1所示，一种海上风电登乘栈桥控制系统，包括PLC控制器1、液压油站2、伺服阀3、液压油缸4、位置传感器5、液压马达6、方位编码器7、MEMS传感器8、控制按钮9；其特征在于，所述PLC控制器1分别接收并处理位置传感器5采集液压油缸4的实时位置数据、方位编码器7采集液压马达6的实时转动角度数据、MEMS传感器8采集登乘船的实时运动数据以及控制按钮9的控制指令，并提供控制信号控制液压油站2和伺服阀3，所述液压油站2和伺服阀3接收PLC控制器1的控制信号，PLC控制器1控制液压油站2和伺服阀3分别驱动液压油缸4和液压马达6，实现风电登乘栈桥的桥体主动运动补偿。
[0018]所述液压油缸4有3组，3组液压油缸4分别包括用于调整风电登乘栈桥上基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩自由度运动的基座摇摆油缸、栈桥俯仰油缸以及栈桥伸缩油缸。
[0019]所述位置传感器5有3组，3组位置传感器5分别对应采集风电登乘栈桥的基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩自由度运动信息。
[0020]所述液压马达6用于调整风电登乘栈桥方位旋转自由度运动。
[0021]所述液压油缸4和液压马达6的运动速度、运动方向由伺服阀3控制，伺服阀3由PLC控制器1提供的控制信号控制。
[0022]所述位置传感器5和方位编码器7通过测试导线将采集的运动信息传送至PLC控制器1。
[0023]所述MEMS传感器8通过通讯导线将登乘船的位置信息传送至PLC控制器1。
[0024]所述PLC控制器1包括PLC模块、数字量IO模块、模拟量IO模块、快速计数模块、通信模块；所述伺服阀3的控制端连接到PLC控制器1的模拟量IO模块，所述位置传感器5的信号端连接至PLC控制器1的模拟量IO模块，所述方位编码器7的信号端连接至PLC控制器1的快速计数模块，所述MEMS传感器8的信号端连接至PLC控制器1的通信模块，所述控制按钮9连接至PLC控制器1的数字量IO模块。
[0025]本专利技术所述的海上风电登乘栈桥控制系统包括PLC控制器1一台、液压油站2一台、
伺服阀3四台、液压油缸4三台、位置传感器5三台、液压马达6一台、方位编码器7一台、MEMS传感器8一台、控制按钮9多个；所述PLC控制器1包括PLC模块、数字量IO模块、模拟量IO模块、快速计数模块、通信模块；所述PLC控制器1提供控制信号，控制液压油站2和伺服阀3，并接收来自位置传感器5、方位编码器7和MEMS传感器8的反馈信号以及控制按钮9的控制指令；所述液压油站2接收PLC控制器1指令，同时为液压油缸4和液压马达6提供动力；所述位置传感器5负责采集液压油缸4实时位置，方位编码器7负责采集液压马达6实时转动角度，MEMS传感器8负责采集登乘船的实时运动情况，以上采集的数据通过PLC控制器1处理后，PLC控制器1控制伺服阀3驱动液压油缸4和液压马达6运动，实现风电登乘栈桥的桥体主动运动补偿。
[0026]本专利技术工作原理是，风电登乘栈桥设置了方位旋转、基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩四组液压运动机构，其中液压马达6对应方位旋转，三台液压油缸4分别对应基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩。栈桥的运动可分为三个阶段，栈桥伸出阶段，主动补偿阶段和栈桥收回阶段。
[0027]在栈桥需要工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电登乘栈桥控制系统，包括PLC控制器（1）、液压油站（2）、伺服阀（3）、液压油缸（4）、位置传感器（5）、液压马达（6）、方位编码器（7）、MEMS传感器（8）、控制按钮（9）；其特征在于，所述PLC控制器（1）分别接收并处理位置传感器（5）采集液压油缸（4）的实时位置数据、方位编码器（7）采集液压马达（6）的实时转动角度数据、MEMS传感器（8）采集登乘船的实时运动数据以及控制按钮（9）的控制指令，并提供控制信号控制液压油站（2）和伺服阀（3），所述液压油站（2）和伺服阀（3）接收PLC控制器（1）的控制信号，PLC控制器（1）控制液压油站（2）和伺服阀（3）分别驱动液压油缸（4）和液压马达（6），实现风电登乘栈桥的桥体主动运动补偿。2.根据权利要求1所述的一种海上风电登乘栈桥控制系统，其特征在于，所述液压油缸（4）有3组，3组液压油缸（4）分别为用于调整风电登乘栈桥上基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩自由度运动的基座摇摆油缸、栈桥俯仰油缸以及栈桥伸缩油缸。3.根据权利要求1所述的一种海上风电登乘栈桥控制系统，其特征在于，所述位置传感器（5）有3组，3组位置传感器（5）分别对应采集风电登乘栈桥的基座摇摆、栈桥俯仰以及栈桥伸缩自由度运动信息。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴广楠，郑文彬，刘刚，
申请(专利权)人：九江精密测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：