為了確保船舶的航行安全,需要進一步去優(yōu)化船用舵機的操縱性能。本文以某輪泵控型三菱FE-T050舵機為例,設計一套基于PLC的船用液壓舵機控制系統(tǒng)。采用該控制系統(tǒng)的液壓舵機,表現(xiàn)出轉(zhuǎn)舵速度快、舵角穩(wěn)定性好和抗干擾強等優(yōu)點,可以考慮在船舶甲板機械等其它液壓設備上推廣應用。 

【文章來源】：船電技術. 2020,40(09)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

舵機液壓控制系統(tǒng)流程圖

以某輪泵控型三菱FE-T050舵機為例，選擇2臺帶伺服變量機構(gòu)的斜盤式雙向變量軸向柱塞泵作為動力元件，也就是主泵，同時各配有1臺齒輪泵作為輔泵。執(zhí)行元件選擇撥叉式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)，由4個液壓缸里撞桿來驅(qū)動舵柄，帶動舵葉旋轉(zhuǎn)。主泵經(jīng)過各自的油路鎖閉閥，分別與轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的4個液壓缸相連，構(gòu)成了可以單獨也可以聯(lián)合運行的閉式液壓系統(tǒng)。在泵流量不變的情況下，液壓缸的工作數(shù)目多，轉(zhuǎn)舵扭矩大，轉(zhuǎn)速慢，處于“低速大扭矩”狀態(tài)；反之，處于“高速小扭矩”狀態(tài)。此外，增大主泵的流量時，轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的轉(zhuǎn)速隨之增大。根據(jù)船舶所處的海況和舵機的性能，可以采取不同的運行模式：當船舶正常航行時，選擇單泵四缸運轉(zhuǎn)工作模式；當進出港或經(jīng)過狹窄航道時，選擇雙泵四缸工作模式；當液壓系統(tǒng)異常時，可選擇單泵雙缸工作模式，嚴重時則停泵并報警。遠洋船舶液壓舵機舵角的自動控制，主要選擇泵控式，即通過改變變量泵的吸排方向和流量大小，來控制轉(zhuǎn)舵方向和轉(zhuǎn)舵速度。當實際舵角和指令舵角出現(xiàn)偏差，力矩馬達動作，控制軸向柱塞泵的伺服機構(gòu)，改變主泵排油的流量和方向，驅(qū)動轉(zhuǎn)舵機構(gòu)帶動舵旋轉(zhuǎn)。當實際舵角達到指令舵角時，力矩馬達回中，主泵伺服機構(gòu)隨之回中，停止排油，在主油路鎖閉閥的控制下，舵葉維持在指令舵角上。當舵機突然遭受大風浪襲擊而受力過大時，液壓系統(tǒng)壓力升高，為防止管路過載，溢流閥開啟泄油，開始跑舵（實際舵角小于指令舵角）；風浪過后，力矩馬達又將動作，控制主泵帶動轉(zhuǎn)舵機構(gòu)，驅(qū)動舵葉最終轉(zhuǎn)到指令舵角。整個控制過程，選擇西門子PLC 224來采集數(shù)據(jù)，運算后輸出信號，驅(qū)使力矩馬達來控制變量泵的伺服機構(gòu)，改變變量泵的吸排油方向和流量來自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的動作，最終控制舵葉的角度確保船舶航行的安全性。

舵機液壓控制系統(tǒng)方框圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]簡化的魯棒自適應自動舵控制算法設計[J]. 孫紅英.  船電技術. 2013(03)
[2]低舵速操舵控制技術研究[J]. 王令蓉.  船電技術. 2011(06)
[3]在線自整定PID控制的船舶自動舵[J]. 于洋.  船電技術. 2008(03)



本文編號：3214391