[发明专利]一种海洋工程平台的插销式升降装置控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋工程平台的升降技术，特别是一种海洋工程平台的插销式升降装置。

背景技术

海工装备对于控制系统的安全性要求非常高，海上环境复杂多变，若升降装置由于故障不能正常运行，整个海洋工程平台的安全就无法保障。

目前，在海洋工程平台(以下简称“平台”)升降过程中，为保证平台升降更加安全，常常在各桩腿旁设置工作人员对升降装置的工作情况进行瞭望，但由于升降装置安装在固桩桶内部，而固桩桶内部空间有限，使桩腿旁的工作人员不能完全了解到升降装置的运行情况，平台的安全性仍存在隐患。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种升降装置控制系统，以适应复杂多变的平台海上作业环境，最大程度的保障升降装置的稳定、安全、无故障运行，降低生产维护成本。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种海洋工程平台的插销式升降装置控制系统，包括中央控制台、冗余PLC控制器、液压泵站控制单元、桩腿机旁控制单元、桩腿运行状态检测装置和CCTV监控装置。

所述的中央控制台包括按钮、指示灯、CMS监控装置和远程I/O模块；远程I/O模块采集工作人员通过按钮发出的控制指令，经PLC控制器处理后，通过远程I/O模块输出状态信息到指示灯，并将控制系统运行的状态信息通过PROFINET网络传到CMS监控装置供显示和归档。

所述的冗余PLC控制器包括有源背板总线、电源模块A、电源模块B、CPU模块A、CPU模块B、四个同步模块和两条同步光纤；所述的电源模块A、CPU模块A、电源模块B、CPU模块B、四个同步模块和两条同步光纤通过有源背板总线集成为一体，电源模块A为CPU模块A提供24V供电电源，电源模块B为CPU模块B提供24V供电电源，两个CPU模块独立运行，CPU模块A和CPU模块B通过四个同步模块及两条同步光纤建立连接，当一个CPU模块因故障停机，另一个CPU模块可通过同步模块和同步光纤与故障CPU模块同步运行信息并转为运行状态，构成控制系统的CPU冗余。

所述的液压泵站控制单元包括无功补偿装置、低压配电装置、泵站控制装置和远程I/O模块；外部380V电源供电到低压配电装置，由低压配电装置为泵站控制装置和远程I/O模块进行供电，无功补偿装置采集低压配电装置的电流信号，当功率因数低时，自动对功率因数进行补偿，远程I/O模块采集低压配电装置和泵站控制装置内断路器和接触器的供配电元件的状态，在冗余PLC控制器发出相关控制指令时，控制相关执行装置运行。

所述的桩腿机旁控制单元有四个，分别为1#桩腿机旁控制单元、2#桩腿机旁控制单元、3#桩腿机旁控制单元和4#桩腿机旁控制单元，各桩腿机旁控制单元包括按钮、指示灯、触摸屏和远程I/O模块；远程I/O模块采集工作人员通过桩腿机旁控制单元按钮发出的控制指令，经冗余PLC控制器处理后，通过远程I/O模块输出状态信息到指示灯，并将控制系统运行的状态信息通过PROFINET网络传到触摸屏供显示和归档。

所述的桩腿运行状态检测装置包括液压升降油缸位移传感器、插销油缸限位开关、液压升降油缸有杆腔压力传感器、液压升降油缸无杆腔压力传感器、电子倾角仪和液位传感器和油箱温度传感器；桩腿机旁控制单元的远程I/O模块接收液压升降油缸位移传感器、插销油缸限位开关、液压升降油缸有杆腔压力传感器、液压升降油缸无杆腔压力传感器、电子倾角仪和液位传感器和油箱温度传感器的信号，通过PROFIBUS网络传给冗余PLC控制器。

所述的CCTV监控装置包括CCTV控制单元、各桩腿固桩桶内的高清全景摄像头、机旁光端机接线装置和液晶显示设备；CCTV控制单元经各桩腿机旁光端机接线装置连接到各桩腿固桩桶内高清全景摄像头，输出信号给液晶显示设备；所述的各桩腿固桩桶内的高清全景摄像头与机旁光端机接线装置间采用以太网连接，机旁光端机接线装置与CCTV控制单元间采用光纤连接。

所述的冗余PLC控制器的CPU模块A通过PROFIBUS网络A分别与中央控制台的远程I/O模块、液压泵站控制单元的远程I/O模块和各桩腿机旁控制单元的远程I/O模块连接；CPU模块B也通过PROFIBUS网络B分别与中央控制台的远程I/O模块、液压泵站控制单元的远程I/O模块和各桩腿机旁控制单元的远程I/O模块连接。

所述的冗余PLC控制器的CPU模块A和CPU模块B分别通过PROFINET网络A和PROFINET网络B连接到以太网交换机；以太网交换机分别与中央控制台的CMS监控装置和各桩腿机旁控制单元的触摸屏连接。