深水系泊定位控制系统的研究与实现.pdf

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1、《电气自动化)2013年第35卷第5期—自动控制系统与装置一AutomaticControlSystems＆Equipments深水系泊定位控制系统的研究与实现孙涛，吴华强，李浩，高志民(中国船舶重工集团公司第704研究所，上海200031)摘要：深水系泊定位控制系统的研究成为开发深海资源的重要关键技术。针对于此，建立了深水系泊试验控制系统，采用自动定位控制、PLC和变频控制技术，实现对实物和模拟锚机的收放索的控制，以达到模拟平台的位移日标。深水系泊自动定位试验系统的研制，对于我国半潜式平台的发展具有重大战略意

2、义。关键词：深水系泊；锚机；模糊控制；PLC控制；自动定位控制DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2013．05．030[中图分类号]TP272／278[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)05—0086—03ResearchandImplementationofDeepwaterMooringPositionControlSystemSUNTao．WUHua．qiang．LIHao．GA0Zhi—min(No．704ResearchInstitute，ChinaShi

3、pbuildingIndustryCorporation，Shanghai200031，China)Abstract：Thestudyofthesemi—submersibleplatformmooringpositioningcontrolsystembecomesakeytechnologyforthedevelopmentofdeep—searesources．Forthis，thearticleestablishedatestcontrolsystemofdeepwatermooring，andadop

4、tedautomaticpositioningcontrol，PLCandinvertercontroltechnologytorealizethecontrolofthephysicalandanaloganchorchain，toachievethemotiongoalofthesimulationplatform．Thedevelopeddeepwatermooringpositioningtestsystemhasgreatstrategicsignificanceforthedevelopmentot

5、"China’Ssemi—submersibleplatform．Keywords：deepwatermooring；anchor，fuzzycontrol；PLCcontrol；automaticpositioncontrolI’引昂况等动态模型，模拟三套虚拟锚机工作。将锚机、平台、海况模拟发生装置的输出信号，作为建模相关随着陆地和近海油气的不断开采日渐减少，深海资源的开发输入，构造控制数学模型，通过系统的仿真分析与试验模型的验成为各国能源领域争夺的焦点。国外深海平台的制造技术已达证，对海洋平台综合变化产生的

6、响应，发出校正控制对策，实现平到第六代水平，深海平台的定位系泊系统市场几乎被国外垄断，台的有效控制，使平台快速回到目标位置。如由西班牙奥斯坦诺船厂建造的“发现者深海号”；韩国三星船系统具有对模拟海洋平台运动控制能力，如图1所示，均衡厂建成的“海军勘探者l号”；北爱尔兰Harland＆Wolf船厂建造力场的分布，同时对各实物锚机和模拟锚机间能相互协调。在进的“GLOMARCR．LUIGS号”。行多点锚泊自动定位作业时，及时分析处理检测信息，发出校正控海洋油气开发和海洋工程装备的发展成为我国经济新的增制指令，实现各

7、锚机锚索的收放，控制平台位置，使平台水平运动长点，也直接影响着国家的能源安全。我国油气资源开发海域主时偏离目标位置误差不大于工作水深的5％，以确保平台作业时的要集中在近海，深海海洋工程技术研究仍处于初期阶段⋯，与拥安全性。在控制过程中，环境载荷、海洋平台、各个锚机的各相关有国际先进技术的国家之间存在较大的差距。在系泊定位关键参数实时变化，可通过人机界面实现实时显示，供丁作人员监视。技术方面，国内相关研究单位已展开了动力定位和锚泊定位的研究，动力定位系统在深水作业时具有快速响应性，而锚泊定位系2深水系泊自动定位控

8、制系统统在使用、维护、成本和安全性方面具有较强的优势，因此以下对深水系?白自动定位控制分为中央控制和机旁控制两种方式。锚泊定位控制系统展开研究。中央控制与现场控制通过现场总线进行信号传输，且中央控制的1深水定位系泊系统优先权高于现场控制。深水定位系泊系统自动定位与仿真装置具有对模拟海洋平2．1中央控制台运动的控制能力，均衡力场的分布，同时对各实物锚机和模拟中央控制台采用人机界面(HMI