专利名称：总线式调距桨联合控制系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种用于对船舶推进装置中的可调螺距螺旋桨进行控制的总线式调距桨联合控制系统。
背景技术：
可调螺距螺旋桨(调距桨)是船舶的主推进装置，使用调距桨可以在主机各种转速工况下，方便地通过改变桨叶螺距角实现主机负载的增加或减小，从而提高船舶在不同航行工况下主机推进效率和船舶操纵性能，实现船—机—桨的最佳匹配，延长主机寿命，降低营运成本。现有的调距桨控制系统一般包括有位于机舱的用来监视螺距角和转速的传感器，以及用来执行螺距调整的螺距角调节装置，此外还包括有螺旋桨的主机系统及调速装置，在现有技术中，这些位于机舱中的装置一般均要通过电缆线与位于船舶驾驶室和集控室中的控制装置相连接，并进行集中控制。这种结构的调距桨控制系统需要在船舶中进行大量的电缆铺设，设备成本的安装成本较高，同时由于进行集中控制，一旦驾驶室或集控室中的控制装置发生故障将使整个控制系统无法正常工作，因而其运行的可靠性较差。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安装和调试简单、操作方便、运行可靠性高的总线式调距桨联合控制系统。
本实用新型的调距桨联合控制系统包括位于船舶机舱的螺距角传感器、转速传感器、螺距角调节装置、主机调速装置和主机控制系统；在机舱中还设置有一个总路线控制器，上述螺距角传感器和转速传感器的传感信号输出端均连接至总线控制器的信号输入端，总线控制器的一个控制信号输出端连接至螺距角调节装置；此外，在船舶的机舱之外(如驾驶室和集控室)还设置有多个总线控制器，所有的总线控制器均通过CAN现场总线相连接。
所述的总线控制器由CAN通讯收发电路、开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、手柄电机驱动电路、微控制器和电源电路构成，开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路和手柄电机驱动电路通过信号总线与微控制器连接，而CAN通讯收发电路、开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、手柄电机驱动电路和微控制器均通过电源总线与电源电路连接。
本实用新型由于通过CAN总线进行信息的传递，无需铺设大量线缆，节约安装调试时间和成本；在不改变硬件的条件下，通过修改系统的软件即可实现互换，从而提高了系统的通用性；由于通过多个总线控制器进行分散控制，任何一个总线控制器发生故障，均可通过其它的总线控制器进行控制，避免了集中控制带来的弊端；每个模块都具备独立运算处理的能力，将采集到的信号经过运算处理后再进行模块之间的通讯，可以减少信息传输量提高运算和响应速度；总线控制器通过安装不同的软件，即可完成驾控模块、集控模块、处理模块和机舱模块的功能，而总线控制器的硬件是通用的。
图1是本实用新型实施例的整体结构框图；图2是总线控制器的结构框图；图3是总线控制器中微控制器和CAN通讯收发电路的一种电路图；图4是总线控制器中开关量输入电路的一种电路图；图5是总线控制器中开关量输出电路的一种电路图；图6是总线控制器中模拟量输入电路的一种电路图；图7是总线控制器中模拟量输出电路的一种电路图；图8是总线控制器中手柄电机驱动电路的一种电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的实施例中，在机舱内设置有一个总线控制器作为机舱模块，螺距角传感器和转速传感器的传感信号输出端均与位于机舱中的总线控制器(机舱模块)的信号输入端，总线控制器(机舱模块)的一个控制信号输出端连接至螺距角调节装置；在驾驶室设置有一个总线控制器作为驾控模块；在集控室设置有两个总线控制器，分别作为集控模块和处理模块；所有的总线控制器均通过CAN现场总线相连接，每个总线控制器均设置有用于显示信息和实施操控的控制面板或显示面板(即图中所示的机旁控制面板、控制面板BR、控制面板ECR、转速面板和负荷面板)；处理模块的总线控制器用于与主机控制系统进行信号交换，处理模块总线控制器的主机调速信号输出端连接至主机调速装置，处理模块总线控制器的主机状态信息输入端与机舱内主机控制系统的主机状态信息输出端连接；主机控制系统的还有一个主机油门信号输出端连接至机舱模块的总线控制器，同时螺距角传感器有一个零螺距信号输出端连接至主机控制系统，从而实现机舱模块与处理模块的协调工作，保证主机的转速与螺距角之间合理的运行关系。
如图2所示，总线控制器中，开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路和手柄电机驱动电路通过信号总线相互连接并与微控制器连接，而CAN通讯收发电路、开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、手柄电机驱动电路和微控制器均通过电源总线与电源电路连接。
如图3所示，总线控制器中的微控制器可选用CYGNAL公司的C8051F041作为模块的MCU，CAN通讯收发转换电路使用Philips的TJA1040收发器，收发电路采用了独立供电、光耦隔离电路，有利于系统的可靠性、稳定性及抗干扰性。
如图4所示，总线控制器中的开关量输入电路能接收无源触点信号，调距桨控制系统的无源触点信号将接到该输入电路，通过输入电路将输入的开关状态读入CPU。典型信号包括试灯/消音、集控认可、驾控接受、系统复位、功率开关、恒转速开关、驾控认可、集控接受等。
如图5所示，总线控制器中的开关量输出电路在CPU的控制下将相应开关量输出信号输出到控制点。典型信号包括恒转速指示、功率指示、控制失效指示、负荷控制失效指示、主机过载指示、驾驶室操作指示、集控室操作指示、蜂鸣器等。
如图6所示，总线控制器中的模拟量输入电路采用滤波及运算放大器变换电路，并增加端口过压、反压及过流的保护。输入端串接的二极管，可防止端口信号的反接；取样电阻上并接的两个串连二极管，可避免过流信号对取样电阻的损坏；运放输入端的RC滤波电路，可平滑输入信号；运放本身也隔离了输入端与MCU，防止端口高电压大电流对MCU的损坏。模拟量输入电路能接收4～20mA的电流信号，在CPU的控制下进行A/D转换，变成数字信号。典型信号手柄指令信号和备用。
如图7所示，总线控制器中的模拟量输出电路采用线性光耦隔离变换电路，并增加端口反压及过流的保护，电路图见图9。线性光耦HCNR200，非线性度≤0.01％，低增益温度效应-65ppm/℃，高频带范围DC-＞1MHz，使用它可使高精度的模拟量隔离；输出端串接的二极管可有效防止端口线接反对运放的损坏。
如图8所示，总线控制器中的手柄随动电机驱动电路主要由两部分组成，一是由继电器完成的电机方向的切换，二是由场效应管完成的PWM调速控制。当继电器切换方向前，PWM调速电路切断输出，这样可保证电机方向的无电流切换，有效延长继电器的使用期限；电机的PWM调速由MCU控制场效应管来实现；方向控制和PWM控制都用了光耦隔离，有效避免了外端口对MCU的损坏。
权利要求1.一种总线式调距桨联合控制系统，包括位于船舶机舱的螺距角传感器、转速传感器、螺距角调节装置、主机调速装置和主机控制系统，其特征是在机舱中还设置有一个总路线控制器，上述螺距角传感器和转速传感器的传感信号输出端均连接至该总线控制器的信号输入端，该总线控制器的一个控制信号输出端连接至螺距角调节装置；此外，在船舶的机舱之外还设置有多个总线控制器，所有的总线控制器均通过CAN现场总线相连接。
2.根据权利要求1所述的总线式调距桨联合控制系统，其特征是所述的总线控制器由CAN通讯收发电路、开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、手柄电机驱动电路、微控制器和电源电路构成，开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路和手柄电机驱动电路通过信号总线与微控制器连接，而CAN通讯收发电路、开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、手柄电机驱动电路和微控制器均通过电源总线与电源电路连接。
3.根据权利要求1或2所述的总线式调距桨联合控制系统，其特征是在机舱外设置的总线控制器中，有一个与主机调速装置和主机控制系统相连接，该总线控制器的主机调速信号输出端连接至主机调速装置，该总线控制器的主机状态信息输入端与机舱内主机控制系统的主机状态信息输出端连接；主机控制系统的还有一个主机油门信号输出端连接至机舱内的总线控制器，同时螺距角传感器有一个零螺距信号输出端连接至主机控制系统。
专利摘要本实用新型涉及一种用于对船舶推进装置中的可调螺距螺旋桨进行控制的总线式调距桨联合控制系统。该系统包括位于船舶机舱的螺距角传感器、转速传感器、螺距角调节装置、主机调速装置和主机控制系统；在机舱中还设置有一个总路线控制器，上述螺距角传感器和转速传感器的传感信号输出端均连接至总线控制器的信号输入端，总线控制器的一个控制信号输出端连接至螺距角调节装置；此外，在船舶的机舱之外(如驾驶室和集控室)还设置有多个总线控制器，所有的总线控制器均通过CAN现场总线相连接。本实用新型安装和调试简单、操作方便、运行可靠性高。
文档编号G05B99/00GK2837200SQ20052007423
公开日2006年11月15日 申请日期2005年8月5日 优先权日2005年8月5日
发明者俞孟蕻, 许亦清, 吴晨, 虞琼 申请人:镇江市海达科技有限公司