一种用于船舶门系统的安全保护控制方法

文档序号:804475 发布日期:2021-03-26 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于船舶门系统的安全保护控制方法 (Safety protection control method for ship door system ) 是由 戈建鸣 胥鹏飞 李�杰 汤凯丰 王科良 吴波 于 2020-12-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于船舶门系统的安全保护控制方法,通过在逻辑控制层和电机驱动层之间电性连接安全保护控制层;安全保护控制层中的软件实时监测船舶门板运行速度的输入信号,并输出控制船舶门板的开关门速度;安全保护控制层中的硬件吸收超速和失控状态下电机反馈的能量;根据软件的模式,确定开关门速度信号是否异常,软件具有第一模式、第二模式或者第三模式;软件获得第一模式、第二模式或者第三模式的开关门速度,进行模式的切换,适时监测保护;从而克服了船舶航行时,船舶门板会产生倾斜角度,存在安全隐患的技术问题。(The invention discloses a safety protection control method for a ship door system, which is characterized in that a safety protection control layer is electrically connected between a logic control layer and a motor driving layer; software in the safety protection control layer monitors an input signal of the running speed of the ship door plate in real time and outputs and controls the door opening and closing speed of the ship door plate; hardware in the safety protection control layer absorbs energy fed back by the motor in an overspeed and out-of-control state; determining whether the door opening and closing speed signal is abnormal according to a mode of software, wherein the software has a first mode, a second mode or a third mode; the software obtains the door opening and closing speed of a first mode, a second mode or a third mode, switches the modes and monitors and protects in due time; therefore, the technical problem that the ship door plate can generate an inclination angle and has potential safety hazards when the ship sails is solved.)

一种用于船舶门系统的安全保护控制方法

技术领域

本发明涉及船舶技术领域,具体的说是一种用于船舶门系统的安全保护控制方法。

背景技术

随着国内航运交通行业的不断发展,船舶门系统逐渐从手动开关门操作改为电动控制,由此带来了一系列安全控制问题,由于船舶门相比于普通移门,其重量是普通移门的几倍,并且船舶航行时,门会随船晃动,产生倾斜角度,影响开关门的正常运行,当倾斜角度过大时,门板自身的重量将拖动门板下滑,若电机扭矩力不足以制动门板下滑,将会造成严重的失控安全事故。

发明内容

针对相关技术中存在的上述不足之处,目的是提供一种用于船舶门系统的安全保护控制方法,以解决相关技术中的船舶航行时,船舶门板会产生倾斜角度,存在安全隐患的技术问题。

实现目的的技术方案是:一种用于船舶门系统的安全保护控制方法,通过在逻辑控制层和电机驱动层之间电性连接安全保护控制层;所述安全保护控制层中的软件实时监测船舶门板运行速度的输入信号,并输出控制船舶门板的开关门速度;所述安全保护控制层中的硬件吸收超速和失控状态下电机反馈的能量;

根据所述软件的模式,确定开关门速度信号是否异常,所述软件具有第一模式、第二模式或者第三模式;

获得所述第一模式的开关门速度信号,所述第一模式为正常运行模式,所述开关门速度为第一速度,所述船舶门板运行速度为第二速度,所述第一速度具有一第一阈值,当所述第二速度大于所述第一阈值时,所述第一模式切换为所述第二模式;

获得所述第二模式的开关门速度信号,所述第二模式为超速运行模式,所述开关门速度为第三速度,所述船舶门板运行速度为第四速度,所述第三速度具有一第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值,当所述第四速度大于所述第一阈值小于所述第二阈值时,电机开始反制动减速,当所述第四速度小于所述第一阈值时,所述第二模式切换为所述第一模式,当所述第四速度大于所述第二阈值时,所述第二模式切换为所述第三模式;

获得所述第三模式的开关门速度信号,所述第三模式为失控运行模式,所述开关门速度为第五速度,所述第五速度大于所述第二阈值或者所述第四速度,所述软件对制动器输出抱死制动命令,船舶门板立即停止在原地,上传失控故障,不响应所有的开关门控制信号,等待倾斜角度恢复正常,再次进入所述第一模式。

进一步的:所述硬件包括:电性连接在电源模块与电机驱动电路之间的泄放电路。

进一步的:所述软件包括:船舶门板运行速度实时监控单元;输入信号处理单元;安全逻辑控制单元;开关门控制信号解锁;以及屏蔽单元。

进一步的:还包括:起始模式,所述起始模式在所述第一模式之前,船舶门板在启动时,所述软件给定一个固定的PWM占空比,产生起始推力,延时一段时间后,船舶门板开始动作,进入所述第一模式。

进一步的:所述第一模式下,所述第二速度小于所述第一阈值。

进一步的:所述第一模式下,船舶门板在开到位、关到位或者开关门过程中出现停止时,电机停止转动失去对船舶门板的控制,所述安全保护控制层输出一个控制信号给制动器,制动器上锁,抱死船舶门板,并等待下一次电机运行命令信号,从而再次释放制动器,船舶门板恢复运动。

进一步的:所述开关门控制信号包括:本地开关门信号,以及脚触感应开关门信号。

采用了上述技术方案,具有以下的有益效果:一种用于船舶门系统的安全保护控制方法,与相关技术相比,通过在逻辑控制层和电机驱动层之间电性连接安全保护控制层;安全保护控制层中的软件实时监测船舶门板运行速度的输入信号,并输出控制船舶门板的开关门速度;安全保护控制层中的硬件吸收超速和失控状态下电机反馈的能量;根据软件的模式,确定开关门速度信号是否异常,在第一模式、第二模式或者第三模式之间进行切换,及时检测到异常开关门信号,适时监测保护;从而克服了船舶航行时,船舶门板会产生倾斜角度,存在安全隐患的技术问题,达到了能够及时检测到异常开关门信号,适时安全保护,安全可靠性好的技术效果,有利于推广使用。

附图说明

图1为方法流程图;

图2为逻辑控制层,电机驱动层,安全保护控制层,电机和制动器之间电性示意图;

图3为第一模式和的起始模式的流程图;

图4为第二模式的电性示意图;

图5为第三模式的电性示意图;

图6为安全保护控制层中的软件的结构示意图;

具体实施方式

为了使内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,作进一步详细的说明;

一种用于船舶门系统的安全保护控制方法,解决了相关技术中的船舶航行时,船舶门板会产生倾斜角度,存在安全隐患技术问题,达到了能够及时检测到异常开关门信号,适时安全保护,安全可靠性好的积极效果,总体思路如下:

一实施方式:

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示;一种用于船舶门系统的安全保护控制方法,通过在逻辑控制层和电机驱动层之间电性连接安全保护控制层;所述安全保护控制层中的软件实时监测船舶门板运行速度的输入信号,并输出控制船舶门板的开关门速度;所述安全保护控制层中的硬件吸收超速和失控状态下电机反馈的能量;

根据所述软件的模式,确定开关门速度信号是否异常,所述软件具有第一模式、第二模式或者第三模式;

获得所述第一模式的开关门速度信号,所述第一模式为正常运行模式,所述开关门速度为第一速度,所述船舶门板运行速度为第二速度,所述第一速度具有一第一阈值,当所述第二速度大于所述第一阈值时,所述第一模式切换为所述第二模式;

获得所述第二模式的开关门速度信号,所述第二模式为超速运行模式,所述开关门速度为第三速度,所述船舶门板运行速度为第四速度,所述第三速度具有一第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值,当所述第四速度大于所述第一阈值小于所述第二阈值时,电机开始反制动减速,当所述第四速度小于所述第一阈值时,所述第二模式切换为所述第一模式,当所述第四速度大于所述第二阈值时,所述第二模式切换为所述第三模式;

获得所述第三模式的开关门速度信号,所述第三模式为失控运行模式,所述开关门速度为第五速度,所述第五速度大于所述第二阈值或者所述第四速度,所述软件对制动器输出抱死制动命令,船舶门板立即停止在原地,上传失控故障,不响应所有的开关门控制信号,等待倾斜角度恢复正常,再次进入所述第一模式;

具体来说,实施时,通过在逻辑控制层和电机驱动层之间电性连接安全保护控制层;安全保护控制层中的软件实时监测船舶门板运行速度的输入信号,并输出控制船舶门板的开关门速度;安全保护控制层中的硬件吸收超速和失控状态下电机反馈的能量;根据软件的模式,确定开关门速度信号是否异常,在第一模式、第二模式或者第三模式之间进行切换,及时检测到异常开关门信号,适时监测保护,并且能够及时上传到上位机,供调试人员参考故障发生原因,安全性相对更好;

另一实施方式:

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示;实施时,所述硬件包括:电性连接在电源模块与电机驱动电路之间的泄放电路;泄放电路用于吸收第二模式和第三模式下电机回馈的能量,保护电路板不被损坏或者击穿,安全可靠性更好;

所述软件包括:船舶门板运行速度实时监控单元;输入信号处理单元;安全逻辑控制单元;开关门控制信号解锁;以及屏蔽单元;能够及时的根据开关门速度信号,适时监测保护;

还包括:起始模式,所述起始模式在所述第一模式之前,船舶门板在启动时,所述软件给定一个固定的PWM占空比,产生起始推力,延时一段时间后,船舶门板开始动作,进入所述第一模式;有效的解决了船舶门板在倾斜角度较大时,由于电机刚调速启动时的扭矩小,拉不住重的船舶门板而导致失控下滑的问题;

所述第一模式下,所述第二速度小于所述第一阈值,船舶门板的开、关运行处于正常运行模式;

所述第一模式下,船舶门板在开到位、关到位或者开关门过程中出现停止时,电机停止转动失去对船舶门板的控制,所述安全保护控制层输出一个控制信号给制动器,制动器上锁,抱死船舶门板,并等待下一次电机运行命令信号,从而再次释放制动器,船舶门板恢复运动;使用了带有制动器的电机,与软件电性连接,便于控制,而且确保在失控时能立即制动抱死电机,使得船舶门板立刻停止移动,安全可靠性较好;

所述开关门控制信号包括:本地开关门信号,以及脚触感应开关门信号,保证了信号的可靠传输;本领域的普通技术人员,在看到公开的内容后,能够直接地、毫无疑义地知晓如何设置,并不需要付出创造性的劳动,也不需要进行过度的试验;

工作原理如下:通过在逻辑控制层和电机驱动层之间电性连接安全保护控制层;安全保护控制层中的软件实时监测船舶门板运行速度的输入信号,并输出控制船舶门板的开关门速度;安全保护控制层中的硬件吸收超速和失控状态下电机反馈的能量;根据软件的模式,确定开关门速度信号是否异常,在第一模式、第二模式或者第三模式之间进行切换,及时检测到异常开关门信号,适时监测保护,能够及时上传到上位机,供调试人员参考故障发生原因;

描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方位或位置关系是基于附图所述的位置关系,仅是为了便于描述或简化描述,而不是指示必须具有的特定的方位;实施例中描述的操作过程不是绝对的使用步骤,实际使用时,可以做相应的调整;

除非个别作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义;说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分,同样,“一个”或者“一”等类似词语也不决定表示数量限制,而是表示存在至少一个,需根据实施例的内容确定;

以上所述,仅为较佳的具体实施方式,但保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员揭露的技术范围内,根据技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在保护范围之内。

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