[发明专利]船用低速机转速分发系统、方法及设备

说明书

本发明公开了一种船用低速机转速分发系统、方法及设备。该系统包括：转速模拟装置和转速分发装置；转速模拟装置用于生成转速信息；转速分发装置，包括主控制器和至少一个从控制器，主控制器各从控制器采用EtherCAT网络协议进行组网；主控制器和各从控制器均包括分布式时钟；主控制器和各从控制器串联连接；与主控制器直接相连的从控制器为第一从控制器；第一从控制器采集转速信息与第一本地时钟信息发送至主控制器，使得主控制器根据第一本地时钟信息进行时钟同步并将上述信息转发至各从控制器，使得各从控制器完成时钟同步。解决了向多个控制器分发转速信息时，难以保证通信实时性和转速信息同步性的问题，提高了船舶中转速信息传播的实时性和同步性。

技术领域

本发明实施例涉及船用低速发动机性能监测技术领域，尤其涉及一种船用低速机转速分发系统、方法及设备。

背景技术

随着船舶行业的发展，为提高各类船舶的适应性并提供较好的推动力，柴油机由于其热效率高、经济性好、起动容易被广泛应用于船舶中。为了使螺旋桨具有较高的推进效率，要求有较低的转速，故常采用低速柴油机直接驱动螺旋桨。

现有技术中对船用低速机转速信号的采集常通过主机带动编码器或安装有霍尔传感器的齿盘进行，而为了增加整个航行过程的稳定性，需将采集到的转速信号分发至船上各控制器中。转速信号的分发常采用两种方式来完成：一种是通过将所有控制器都接入转速信号以完成信号的同步，另一种是通过通信方式来分发转速信号，该通信方式常采用CAN网络或以太网进行。

然而当所有控制器都接入转速信号时，虽然可以保证各控制器间转速信号的同步，但其需要连接的线缆较多，接线复杂；而采用CAN网络或以太网进行通信以分发转速信号时，却很难保证通信的实时性和转速信号的同步性。

发明内容

本发明提供一种船用低速机转速分发系统、方法及设备，以实现船用低速机转速信息分发的简便性、实时性和同步性。

第一方面，本发明实施例提供了一种船用低速机转速分发系统，包括：转速模拟装置和转速分发装置；

转速模拟装置用于生成转速信息；

转速分发装置，包括主控制器和至少一个从控制器，主控制器和至少一个从控制器采用EtherCAT网络协议进行组网；主控制器和至少一个从控制器均包括分布式时钟；主控制器和至少一个从控制器串联连接；其中，将与主控制器直接相连的从控制器确定为第一从控制器；

第一从控制器从转速模拟装置采集转速信息，并将转速信息和第一本地时钟信息发送至主控制器，使得主控制器根据第一本地时钟信息进行时钟同步；主控制器将转速信息和第一本地时钟信息转发至各从控制器，使得各从控制器根据第一本地时钟信息进行时钟同步。

进一步地，转速模拟装置包括：伺服电机、伺服控制器和编码器，伺服控制器向伺服电机发送转速指令；伺服电机用于以转速指令对应的转速带动编码器旋转；编码器在旋转过程中生成转速信息。

进一步地，伺服控制器接收用户通过物理按键输入的信息，并根据信息生成转速指令。

进一步地，转速指令通过模拟量输出口或通信接口由伺服控制器发送至伺服电机。

进一步地，编码器为低分辨率开路输出的增量式编码器。

进一步地，第一从控制器，包括：

信息采集模块，用于采集编码器的转速信息，并获取第一从控制器中的第一本地时钟信息；

信息传输模块，用于将转速信息及第一本地时钟信息发送至主控制器。

进一步地，主控制器，包括：

信息接收模块，用于接收第一从控制器发送的转速信息及第一本地时钟信息；