高性价比和高可用性的滚装船轮渡跳板控制

案例概况

绳索  

Ark Dania滚装船渡轮上的绳索

  • 舾装专家麦基嘉正在寻找一种新的跳板、舱门及移动式车辆甲板控制解决方案。
  • ILC 370 PN/M Inline控制器是从分布式I/O模块到控制系统的一种经济高效的连接方案。
  • 以太网和控制技术的冗余设计确保了自动化解决方案的高可用性。

客户概况

移动式艉门跳板  

通过艉门跳板关闭车辆甲板

卡格特克集团(Cargotec Oyj)的子公司麦基嘉(MacGregor RoRo)位于瑞典哥德堡(Gothenburg),是世界领先的货轮和游轮舾装专家。

该公司专注于吊车、跳板和舱壁的研发和制造。

应用案例

Ark Dania  

麦基嘉在2014年完成Ark Dania滚装船渡轮的装配工作

过去,渡轮上安装的各种跳板都以手动方式远程操作。中央控制器读取来自操作界面的输入信号,直接控制相应的液压驱动器移动跳板。当驱动器到达最终位置时,液压系统关闭。为实现这一控制功能,整艘船内所有信号必须并联,这非常容易出错。此外,某些区域需敷设过长的电缆,成本很高,故障排除时也很费时。

加之,控制器供应商将停产麦基嘉之前所用的自动化系统,因此,麦基嘉必须寻找一种新的解决方案。在新方案中,分布式I/O模块直接安装在各跳板和舱壁旁。该公司选择了一种基于以太网协议将分布式I/O设备信号冗余连接到控制系统的方案。

解决方案

ILC 370 PN/M Inline控制器  

ILC 370 PN/M通过PROFINET协议控制渡轮上安装的所有系统

经过广泛的市场调研,麦基嘉团队选择了菲尼克斯电气作为其系统供应商。PC Worx编程软件和Visu+可视化工具的开放性和灵活性满足了麦基嘉的所有要求。此外,菲尼克斯电气的全套产品均通过必要的海事认证。Ark Dania滚装船渡轮便是二者深度合作的典型成功案例,麦基嘉于2014年完成了该渡轮的装配工作。

Ark Dania轮渡上安装了大量麦基嘉的舾装设备,包括艉门跳板、舱口盖、跳板盖、舱门和移动式车辆甲板等。所有舾装设备与控制系统之间的通信必须具备高可用性,即便发生故障,无需切换到手动操作状态即可自动运行所有系统。为此,所有舾装设备采用冗余环网结构的以太网连接。RSTP冗余协议的快速环网检测功能可确保切换时间小于500 ms。

根据客户要求,麦基嘉还要实现冗余控制系统。为此,在Ark Dania轮渡上采用了高性能ILC 370 PN/M Inline控制器。各舾装设备的控制柜中设有一个PROFINET总线耦合器,渡轮上安装的传感器(按钮、限位开关)和执行器(液压阀)通过I/O模块连接到总线耦合器上。此外,总线耦合器可通过PROFINET将记录数据实时传输到控制系统。同样采用冗余设计的液压泵控制装置并非通过总线耦合器控制,而是通过ILC 170 ETH小型控制器控制。与总线耦合器一样,正常运行时,该控制装置与两个主控制器交换数据。一旦发生故障,控制装置自主控制液压泵。

案例总结

海事面板式PC机  

所有麦基嘉的舾装设备都可在舰桥的触控面板上可视化显示

船员通过可视化系统诊断船上安装的所有舾装设备状态。工作人员可检测跳板或舱门是否仍处于打开状态。通过海事认证的面板式触控PC机实现通过Visu+软件创建的可视化。PC机通过OPC服务器从冗余控制器获取需要显示的值并在显示器上展示。

如有需要,其他区域还可加装面板式PC机。船只的黑匣子,即航行数据记录仪(VDR)还可访问控制器并记录已装设备的状态。

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