船厂里的Ulisse号甲板:圆形转盘,中间是灰色芯筒;绿色拱形导向吊机;塔架上的操作室;红色绞车,以及正在作业的工作人员。
Ulisse号的甲板,2016年6月4日。

案例 · Prysmian

Ulisse号的电缆敷设系统,要让电缆毫无察觉

电缆往海里下放时,电缆转盘、履带牵引机、吊机和绞车都作用在同一根电缆上。让它们协调动作的自动化系统,是我们做的。

客户
Prysmian
地点
Ulisse号船上
转盘
ø 36 m,四台电机
年
2016

难点

外圈36米,内圈10米,电缆却要始终匀速下放

  1. 01

    电缆在转盘上盘成螺旋状,从外缘一直盘到芯筒。放缆从外圈开始:直径36米。

  2. 02

    随着这一层慢慢放空,电缆的出缆点逐渐移向中心。转盘每转一圈,放出的电缆都比上一圈少。

  3. 03

    放到直径10米的地方,要让每分钟送进海里的电缆米数不变,转盘转速必须提高到3.6倍。接着这一层放完,再从下面一层开始。

从斜上方俯视Ulisse号的电缆转盘:电缆盘绕在36米外缘和10米芯筒之间,甲板上有C1-C4四台电机,C1为主电机。最后一圈电缆离开缆盘,升入导向吊机的拱架,吊机再把电缆送往履带牵引机;电缆已经放出的地方,露出下面一层。
出缆位置
ø 36,0 m
转盘转速
× 1,0
入海电缆
始终不变

与此同时,履带牵引机在拉,船在走,电缆往海底沉。不能猛拽,也不能松弛:整个敷设过程,一层接一层。

解决办法

四台设备作用在同一根电缆上,只用一套程序

转盘、履带牵引机、制动器和旋转方向,全部放在同一套PLC逻辑里,加减速按斜坡控制。没有各管各的指令互相追赶。

履带牵引机

两条履带,一主一从

它们夹紧电缆,控制电缆往海里送。船上管它们叫Master Belt和Slave Belt,各有自己的转矩给定。

履带牵引机示意图:上下两条相对的履带,上方的主履带(master)为蓝色,下方的从履带(slave)装在底座上,两条履带夹住从中间穿过的电缆,电缆继续通向大海;主履带的轮子上标有转矩给定。
转盘上方的绿色拱形导向吊机,操作室塔架上有工作人员在作业。

导向吊机

把电缆从甲板一路引到水面。

Ulisse号甲板上的一台红色绞车,卷筒上缠着缆绳。

绞车

只有逻辑给出允许信号,绞车才会动。

挂在船上围栏上的按钮盒,带急停按钮,橙色电缆上有标号。

船上的操作装置

按钮盒和急停按钮,装在有人作业的地方。

我们做了什么

从第一张图纸到船上调试,只有一个对接人

  1. 01

    电气原理图

    一个图号315204,每台电控柜、每个接线盒各有自己的标号。

    电气设计
  2. 02

    电控柜与操作装置

    从电控柜到电机旁的接线盒,接线规整,每根电缆都打了标号。

    电控柜制作
  3. 03

    软件与操作画面

    先把各项操作(装缆、运行、敷设、停止)拆成状态和联锁条件。再用一套逻辑统一管起来。

    PLC和HMI软件
  4. 04

    测试与调试

    信号、联锁条件和工艺流程,事先测好。然后才是船上调试。

    测试与调试

照片

11张照片,都是我们拍的,从车间一直到甲板上

每张照片都能点开全屏看。

同一条产业链

入海之前,先是光纤,两个相关的项目

两座并排的光纤塔:绿色框架、加热炉、操作面板和三色灯。

光纤

光纤塔

几米之内有加热炉、气体和多个轴,要一眼就能看清。

案例
车间里的松套管生产线:一排绿色工位,带黄色轮子,每个工位一台电机,后面是电控柜。

松套管

松套管生产线

工位很多,每个工位一台电机,从第一个到最后一个,张力保持一致。

案例

第一步

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