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多锚机系统控制系统的设计与研究
| 论文题名： | 多锚机系统控制系统的设计与研究 |
| 关键词： | 船舶运动;锚机系统;中央控制;定位精度 |
| 摘要： | 随着社会的发展，人们的生产与生活对石油天然气资源的需求与日俱增，由于陆地上的石油天然气资源勘探与开采已基本接近饱和状态，因此海上石油资源的开发利用在整个能源行业中的占比呈现越来越大的趋势，海上采油平台被越来越广泛的应用在海洋石油资源开采、储存、提炼、运输中。海上采油平台由于其运输和安装的特定环境，因此与陆地采油设备的运输安装有很大的区别，目前国内海上石油平台都是由大吨位驳船运输到导管架所在位置，然后再进行安装，而安装主要有吊装法和浮托法两种，随着对石油资源的开采越来越向深海发展，采油平台组块的吨位越来越大，从几千吨到上万吨甚至两、三万吨的组块越来越多，传统的吊装法已经不能满足施工需求，因此浮托法被越来越广泛的应用。而组块浮托法安装的关键是将驳船准确的行进到预定位置，这就需要准确的控制驳船上的锚机，使锚机按照要求收放锚缆，将驳船精确定位。 目前，锚机在船舶定位上的应用已非常广泛，但是一般的锚机控制都是由操锚手在锚机旁边进行操作，用对讲机接受操作命令，由于一般船舶上都有多台锚机，因此这种操作方法协同性差，控制繁琐，定位精度低，容易出现意外，因此不能应用在海洋石油平台组块的浮托任务中。本文将一种由中央控制系统集中控制的多台锚机系统应用到浮托任务中，由主操锚手在控制室中对多台锚机进行集中控制，实现了锚机的远程、可视操作，提高了整个船舶运动过程中的定位精度，已在实际浮托任务中成功应用。 该锚机中央控制系统基于PROFINET控制网络，借助于工业以太网技术将上位机与下位机紧密结合起来，实时分享底层数据与高层控制参数。该控制系统主要包括以下几部分，上位工控机系统，下位PLC控制系统，视频监控系统，无线与有线工业以太网数据传输系统。其中上位工控机系统负责统一协调几台锚机的数据，然后实时发送控制参数到各个锚机的控制系统，下位PLC控制系统负责采集单台锚机的状态数据向上位机传输并接收上位机发出的指令进行各种操作，视频监控系统负责采集各个锚机的视频信号，无线与有线工业以太网数据传输系统负责各个系统间数据的传输，担负通道作用。以上几个系统共同组成了多锚机系统的控制系统，完成了对多台锚机的控制，经过在实际工程中的应用，能够达到预定的设计目标。 |
| 作者： | 王东峰 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 孙宏军;倪建和 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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