1、系統(tǒng)概述
　　
　　CARGOPRO（CARGOCONTROLSYSTEM）系統(tǒng)主要包括：液位遙測系統(tǒng)、閥門遙控系統(tǒng)、獨(dú)立高位及高高位報(bào)警系統(tǒng)和大艙進(jìn)水報(bào)警系統(tǒng)這四個(gè)子系統(tǒng)組成，可以對全船的貨控系統(tǒng)進(jìn)行檢測。
　　
　　我們采用GEFanuc90-30、VersaMaxMicro等系列的PLC作為系統(tǒng)的控制單元，VersaMaxRemoteI/O作為遠(yuǎn)程站進(jìn)行信號采集，GeniusBus、ModBus、Profibus等通用總線協(xié)議作為內(nèi)部通信協(xié)議，并通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與工控軟件iFix通信，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。
　　
　　2、系統(tǒng)解決方案
　　
　　整套CARGOPRO系統(tǒng)的系統(tǒng)圖如圖1所示：
　　　　
　　2.1液位遙測系統(tǒng)
　　
　　液位遙測系統(tǒng)采用分散采集，集中控制的設(shè)計(jì)理念，對相應(yīng)艙室的液位，液貨艙的溫度以及四角吃水等進(jìn)行檢測與報(bào)警。由于信號種類多，分布廣，在采集時(shí)尤其注意，因此所有的信號都通過安裝在各個(gè)采集箱中的GEVersaMaxRemoteI/O模塊進(jìn)行采集，保證所采集信號的準(zhǔn)確性。GEVersaMaxRemoteI/O模塊通過GE的GeniusBus總線協(xié)議與安裝在貨控臺的PLC主站通信，將所采集的信號發(fā)送到PLC的CPU模塊。經(jīng)過CPU處理后將控制信號經(jīng)GeniusBus發(fā)送到GEVersaMaxRemoteI/O模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
　　
　　本系統(tǒng)上位機(jī)部分包括一臺工控機(jī)、一臺交換機(jī)以及打印機(jī)和軟件。工控機(jī)通過TCP/IP協(xié)議與PLC主站通信，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控軟件HMI/SCADAiFix與PLC之間的信息交換。操作者通過iFix軟件可以實(shí)現(xiàn)對所有測量點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測以及對報(bào)警信息的處理。
　　
　　2.2獨(dú)立高位及高高位報(bào)警系統(tǒng)
　　
　　該系統(tǒng)通過采集獨(dú)立的報(bào)警信號，對液貨艙、污水艙、壓載水艙等艙室的高液位及高高液位信號進(jìn)行報(bào)警。采用獨(dú)立的VersaMaxMicro系列PLC作為控制器，QuickPanelView系列的觸摸屏作為HMI，構(gòu)成了一個(gè)相對獨(dú)立的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)報(bào)警信號的顯示和控制。
　　
　　作為HMI的觸摸屏與PLC控制器之間通過ModBus總線協(xié)議通信，所有報(bào)警信號的顯示以及操作員對系統(tǒng)的操作在一個(gè)觸摸屏上*實(shí)現(xiàn)，使得整個(gè)系統(tǒng)極為精簡。
　　
　　2.3大艙進(jìn)水報(bào)警系統(tǒng)
　　
　　系統(tǒng)利用壓力式液位測量原理，將壓力信號轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號，送至貨控臺上的VersaMaxMicro系列PLC控制站，PLC控制站與QuickPanelView系列的觸摸屏通過TCP/IP通信，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號的現(xiàn)實(shí)與控制。整套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的液位顯示，報(bào)警顯示及控制。
　　
　　2.4閥門遙控系統(tǒng)
　　
　　閥門遙控系統(tǒng)由貨控臺GEFanuc90-30系列PLC控制主站、電磁閥箱VersaMaxRemoteI/OPLC采集控制站、閥門遙控工控機(jī)、液壓動力泵站、電磁閥箱（包括應(yīng)急閥塊）、液動閥門、手搖泵、應(yīng)急手搖泵組成。閥門遙控裝置采用電-液型驅(qū)動裝置來控制電磁閥的動作以達(dá)到遙控操縱貨油及壓載艙管路閥門的打開和關(guān)閉。閥門的開閉操作及閥位指示都在貨控臺上閥門遙控顯示屏上。
　　
　　在貨控臺的PLC控制主站處可對液動遙控閥進(jìn)行開關(guān)操作。開關(guān)閥的開關(guān)指示，紅色指示閥門關(guān)閉，綠色指示為閥門打開；開度閥具有開度指示及控制。電磁閥箱PLC控制站通過GeniusBus與貨控臺PLC主站連接，根據(jù)貨控臺PLC控制站的操作要求，控制相應(yīng)的電磁閥，通過電磁閥的瞬間通電換向并鎖位功能，控制油路進(jìn)出方向，達(dá)到開關(guān)閥門的目的；所有遙控閥的閥位指示及開度控制信號均送到電磁閥箱PLC控制站，通過GeniusBus發(fā)送至貨控臺PLC控制站接收。
　　
　　上位機(jī)部分包括一臺工控機(jī)、一臺交換機(jī)以及打印機(jī)和軟件。工控機(jī)通過TCP/IP協(xié)議與PLC主站通信，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控軟件HMI/SCADAiFix與PLC之間的信息交換，實(shí)現(xiàn)閥門的控制及狀態(tài)的顯示及報(bào)警歷史記錄與查詢。
　　
　　3、系統(tǒng)特點(diǎn)
　　
　　為了盡可能的保護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，我們采用的控制和信號采集模塊是GE的PLC;利用分散采集，集中控制的原則，使得各種信號的采集與控制準(zhǔn)確、方便；兼容多種通用的總線協(xié)議，如：GeniusBus，ModBus等，極大的增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；同時(shí)運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)劃分為不同功能的模塊，使其獨(dú)立，便于修改和擴(kuò)展，這樣既能滿足根據(jù)客戶的特殊需要，又能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的組合；多種人機(jī)界面，如：IPC、觸摸屏、MIMIC板等，確保了操作人員能方便，快捷地獲取信息并實(shí)現(xiàn)控制。
　　
　　4、結(jié)束語
　　
　　CARGOPRO系統(tǒng)通過*的安全性和穩(wěn)定性和友好的人機(jī)交互界面在多艘船上得到了應(yīng)用，并通過了多家船級社的船檢。