【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下液压传动装置控制，具体涉及一种针对水下液压传动装置的集成式控制器及控制方法。
技术介绍
1、由于液压传动具有在水下设备中应用的独特优势，在水下得到广泛的应用。传统的水下液压传动装置采用人员直接进行操控，但这种方式不仅消耗人力，并且由于人本身的感知和操作无法精确且平稳，存在很大缺陷。因此大多水下液压传动装置都配备单独的电子控制器以代替人实现传动控制，但现有技术的水下液压传动装置控制器大多都存在以下不足之处：
2、(1)许多水下液压传动装置控制器均只针对某一个特定装置进行控制，这导致使用多个水下液压传动装置时需配备多个不同的控制器，不仅占用空间，也浪费资源；
3、(2)水下液压传动装置控制器大多没有提供外部控制接口，少数提供外部接口的控制器之间也可能不兼容，因此较难实现不同水下液压传动装置的集成控制，不利与信息化集成；
4、(3)若水下液压传动装置之间的功能存在配合或互斥，由于没有统一的控制端，很难实现多个控制器之间的复杂联锁等功能；
5、(4)单个控制器的实现较为简单，大多缺少冗余备份的设计，一旦出现故障就导致水下液压传动装置无法使用，可靠性不高。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种针对水下液压传动装置的集成式控制器及控制方法，具备高集成、多控制源、联锁性强的特点，能够在本地或者远程模式下对多个水下液压传动装置进行精确、可靠的控制。
2、为解决上述技术问题，本专利技
3、一、一种针对水下液压传动装置的集成式控制器
4、本专利技术提供了一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，主要包括：箱体、电源模块、plc控制模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、继电器、can通讯模块和显示器模块；
5、所述显示器模块安装于箱体面板上，所述箱体面板上设有多个指示灯和手动控制旋钮组，所述指示灯和手动控制旋钮组的数量与所述水下液压传动装置的数量相适配，所述plc控制模块设于箱体内部；所述电源模块一端与ac220v外部电源相连，另一端分别连接plc控制模块和显示器模块的电源端子；所述数字量输入模块一端与所述手动控制旋钮组相连，另一端与plc控制模块相连，所述数字量输出模块一端与plc控制模块相连，另一端与所述指示灯相连或通过继电器连接水下液压传动装置的执行机构；所述模拟量输入模块一端与所述水下液压传动装置的传感器相连，另一端与plc控制模块相连，所述模拟量输出模块一端与plc控制模块相连，另一端与所述水下液压传动装置的执行机构相连；所述plc控制模块通过can通讯模块与远程上位监控设备进行通讯。
6、优选的，所述箱体由钢板拼焊而成且箱体厚度≥2mm，所述箱体采用底部填料函进出线。
7、优选的，所述手动控制旋钮组具体包括正向、停止、反向控制旋钮，且每个水下液压传动装置均适配有对应的手动控制旋钮组。
8、优选的，所述箱体面板上还设有急停按钮、报警蜂鸣器、消音按钮、电源指示灯和本地/远程切换旋钮。
9、优选的，所述电源模块包括滤波器、断路器和开关电源，所述ac220v外部电源经过滤波器和断路器后与所述开关电源的输入端相连，所述开关电源的输出端分别连接plc控制模块和显示器模块的电源端子。
10、优选的，所述plc控制模块设有两块冗余cpu模块，且所述两块冗余cpu模块之间形成热备冗余，在其中一个出现故障时另一个可以直接切换进行控制。
11、优选的，所述数字量输出模块设有多块，且多块数字量输出模块相配合互为冗余；所述数字量输出模块一部分直接与对应的指示灯相连，另一部分通过继电器输出无源触点信号给对应的水下液压传动装置执行机构；所述模拟量输出模块设有多块，且多块模拟量输出模块相配合互为冗余。
12、优选的，所述多个水下液压传动装置通过pid控制模块进行水下液压传动装置pid联锁控制。
13、二、一种针对水下液压传动装置的集成式控制方法
14、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种针对水下液压传动装置的集成式控制方法，基于如上所述的集成式控制器，主要包括如下步骤：
15、s1，plc控制模块根据数字量和模拟量输入数据，建立每一个水下液压传动装置的状态机模型，每个状态机模型包括正向、停止、反向三种执行状态，且每种状态预设有对应的数字量和模拟量输出数据；
16、s2，通过控制器箱体面板上的本地/远程切换旋钮选择控制模式，当选择本地控制模式时，执行步骤s3，当选择远程控制模式时，执行步骤s4；
17、s3，plc控制模块根据控制器箱体面板上本地正向、停止、反向控制旋钮的状态，判断当前各状态机模型的执行状态，并发送对应状态预设的数字量和模拟量输出数据给对应的水下液压传动装置；
18、s4，plc控制模块根据远程上位监控设备发送的控制指令，判断当前各状态机模型的执行状态，并发送对应状态预设的数字量和模拟量输出数据给对应的水下液压传动装置；
19、s5，水下液压传动装置根据接收到的所述数字量和模拟量输出数据，执行水下液压传动装置pid联锁控制；
20、s6，plc控制模块实时将所述数字量和模拟量输入数据传输给显示器模块。
21、其中，所述水下液压传动装置pid联锁控制，具体包括：
22、s11，pid控制模块实时采集第n个水下液压传动装置的扭矩值的油口压力pn、到位信号dn、距离信号ln；
23、s12，比较pn是否超过预设的油口压力阈值，若否，则继续执行步骤s13，若是，则执行步骤s15；
24、s13，根据dn和ln综合判断第n个水下液压传动装置与其他水下液压传动装置在位置上是否存在冲突，若否，则继续执行s14，若是，则执行s15；
25、s14，第n个水下液压传动装置根据目标距离和ln对当前接收到的数字量和模拟量输出数据进行修正后控制执行机构进行对应动作，并重新执行步骤s11；
26、s15，停止第n个水下液压传动装置的执行机构，并发出报警提示。
27、本专利技术与现有技术相比具有以下主要的优点：
28、1、本专利技术实现了同时对多个水下液压传动装置的集成控制，减少了控制箱数量，节省设备布置空间；
29、2、本专利技术具备远程模式下的控制功能，便于不同设备间进行信息化集成，提升了设备的信息化水平；
30、3、本专利技术实现了多远程控制设备源，多目标水下液压传动装置控制时的复杂联锁逻辑，保证了操作的正确性和安全性；
31、4、本专利技术具备部分模块的冗余功能，提高了设备的可靠性。
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1.一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，用于同时监测和控制多个水下液压传动装置，其特征在于，包括箱体、电源模块、PLC控制模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、继电器、CAN通讯模块和显示器模块；
2.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述箱体由钢板拼焊而成且箱体厚度≥2mm，所述箱体采用底部填料函进出线。
3.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述手动控制旋钮组具体包括正向、停止、反向控制旋钮，且每个水下液压传动装置均适配有对应的手动控制旋钮组。
4.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述箱体面板上还设有急停按钮、报警蜂鸣器、消音按钮、电源指示灯和本地/远程切换旋钮。
5.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述电源模块包括滤波器、断路器和开关电源，所述AC220V外部电源经过滤波器和断路器后与所述开关电源的输入端相连，所述开关电源的输出端分别连接
6.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述PLC控制模块设有两块冗余CPU模块，且所述两块冗余CPU模块之间形成热备冗余，在其中一个出现故障时另一个可以直接切换进行控制。
7.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述数字量输出模块设有多块，且多块数字量输出模块相配合互为冗余；所述数字量输出模块一部分直接与对应的指示灯相连，另一部分通过继电器输出无源触点信号给对应的水下液压传动装置执行机构；所述模拟量输出模块设有多块，且多块模拟量输出模块相配合互为冗余。
8.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述多个水下液压传动装置通过PID控制模块进行水下液压传动装置PID联锁控制。
9.一种针对水下液压传动装置的集成式控制方法，基于权利要求1至8中任意一项所述的集成式控制器，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述水下液压传动装置PID联锁控制，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，用于同时监测和控制多个水下液压传动装置，其特征在于，包括箱体、电源模块、plc控制模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、继电器、can通讯模块和显示器模块；
2.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述箱体由钢板拼焊而成且箱体厚度≥2mm，所述箱体采用底部填料函进出线。
3.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述手动控制旋钮组具体包括正向、停止、反向控制旋钮，且每个水下液压传动装置均适配有对应的手动控制旋钮组。
4.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述箱体面板上还设有急停按钮、报警蜂鸣器、消音按钮、电源指示灯和本地/远程切换旋钮。
5.根据权利要求1所述的一种针对水下液压传动装置的集成式控制器，其特征在于，所述电源模块包括滤波器、断路器和开关电源，所述ac220v外部电源经过滤波器和断路器后与所述开关电源的输入端相连，所述开关电源的输出端分别连接plc...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华辰，彭欢，吴畏，李夏晨，夏伟，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
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