滾裝船上的艉斜道控制系統

滾裝船上符合經濟效益且高度可用的艉斜道控制系統 簡單快速地識別不同屬具的狀態

✔ 船舶供應商 MacGregor 尋找用來操控艉斜道、 門和車輛甲板的新型解決方案。
✔ Inline 控制器 ILC 370 PN/M 將分散式的 I/O 模組
以符合經濟效益的方式連接至控制系統。
✔ 由於設有並聯備用乙太網網路和控制技術,可確保自動化解決方案的高度可用性。

人員正在操作車輛甲板和液壓式艉斜道

每個車輛甲板都與液壓式艉斜道相連並由其閉闔

客戶介紹

船舶供應商 MacGregor 總部位於瑞典 Göteborg,為 Cargotec Oyj 公司旗下子公司,是領先全球的貨船和遊輪供應商之一。

這家公司專門開發與製造起重機、艉斜道和隔艙板。

應用

過去,安裝在渡輪上的各種艉斜道都是透過分散式控制技術以手動操作。為了要移動艉斜道,中央控制器必須讀取操作介面的輸入信號,然後才能直接操作相關的液壓驅動裝置。當驅動裝置達到其最終位置時,液壓系統就會關閉。為此,所有信號線路均並聯通過全船,如此不但易於出錯,而且由於部分電纜的路徑相當長,在進行故障排除時不僅昂貴且費時。

此外,由於至目前為止的控制器供應商將停止生產至今所使用的自動化系統,MacGregor 急需找到一個新的艉斜道控制解決方案。新的解決方案必需能夠將分散安裝的 I/O 模組直接安裝在相關艉斜道和隔艙板旁邊。為了將所有分散式週邊系統的信號冗餘連接至控制系統,這家船舶供應商選擇了基於乙太網的協議。

ILC 370 PN/M 透過 PROFINET 協議來控制所有安裝在渡輪上的系統

ILC 370 PN/M 透過 PROFINET 協議來控制所有安裝在渡輪上的系統

解決方案

經過深入研究市場之後,MacGregor 的負責人決定選擇菲尼克斯電氣作為系統供應商。由於程式設計軟體 PC Worx 和視覺化顯示工具 Visu+ 具高度開放性和靈活度,滿足了所有應用要求。此外,廣泛多樣化的自動化專用產品組合也提供多種具有海事重要核准的設備。其中的成功合作範例,便是採用 MacGregor 屬具的滾裝渡輪 Arc Dania。

Arc Dania 上安裝了許多 MacGregor 系統 – 也就是所謂的屬具,例如艉斜道、艙口和斜道密封裝置、門和可移動的車輛甲板。為了讓所有系統都能維持零故障運行,不會發生必須轉換為手動操作模式的情形,屬具和控制系統之間的通訊必須保時高度可用。因此,採用一個冗餘環形結構的乙太網網路將所有屬具相互連結。冗餘協議 RSTP 具備快速環狀偵測 (Fast Ring Detection) 技術,可以確保切換時間短於 500 ms。

MacGregor 也能夠依據客戶願望,設置並聯備用的控制系統。Arc Dania 採用的是高性能 Inline 控制器 ILC 370 PN/M。每個屬具的控制櫃中,都有一個 PROFINET 匯流排聯接器,並透過 I/O 模組與安裝在渡輪上的感測器(按鈕、極限開關)和促動器(液壓閥)相連接。此外,匯流排聯接器會將所接收到的資料透過 PROFINET 即時傳遞給控制系統。然而,同樣為冗餘設置的液壓幫浦的控制單元並不透過匯流排聯接器操控,而是透過小規模控制器 ILC 170 ETH。這個小規模控制器和匯流排聯接器一樣,負責在常規運行模式之下與兩個主控制器交換數據。在發生故障時,也能夠獨立控制液壓幫浦。

MacGregor 的各套系統在駕駛臺中視覺化顯示於觸控面板上

MacGregor 的所有系統在駕駛臺中視覺化顯示於觸控面板上

結語

透過視覺化顯示系統,船員可以診斷所有船上所安裝屬具的狀態。如此一來,工作人員便能察覺艉斜道或是門是否還開著。工具 Visu+ 所建立的視覺化內容採用具有海事應用核准的觸控式平板電腦呈現。電腦會透過開放平台通訊伺服器從並聯備用的控制器對載入需顯示的數值,然後加以顯示。

若有需要,可以在其他區域安裝更多的平板電腦。船舶的黑盒子 – 所謂的航程資料記錄儀 (VDR),也能存取控制器資料,並且記錄所安裝屬具的狀態。