DE4303829C2 - Method and device for controlling the positioning of a ship - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Positionierung eines Schiffes im Bereich einer Pier in Richtung der Schiffslängsachse, bei dem über mindestens zwei flexible Spannelemente Positionierkräfte in das Schiff eingeleitet werden und Einleitungsorte in Rich­ tung der Schiffslängsachse mit einem Abstand zueinander angeordnet werden und bei dem die Spannelemente derart mit unterschiedlichen Neigungswinkeln zur Schiffslängs­ achse angeordnet werden, daß entgegengesetzt wirkende Kraftkomponenten in Richtung der Schiffslängsachse er­ zeugt werden können und daß die Spannkräfte durch im Bereich der Einleitungsorte angeordnete Winden erzeugt werden und daß die Spannkräfte durch im Bereich der Einleitungsorte angeordnete Winden erzeugt werden, sowie bei dem im Bereich von mindestens zwei der Winden eine Positionserfassung bezüglich durchgeführter Rotationsbewegungen einer Windentrommel durchgeführt wird, und im Bereich der Winden detektierte Positions­ veränderungen erfaßt und zur Ausregelung einem Rege­ lungskreis zugeführt werden, der Antriebe der Winden derart ansteuert, daß eine Sollwertpositionierung ein­ genommen wird und daß die Winden von der Regelung in einem Konstantzugbetrieb angesteuert und positioniert werden.The invention relates to a method for controlling the Positioning a ship in the area of a pier Direction of the ship's longitudinal axis, in which at least two flexible clamping elements positioning forces in the Ship to be discharged and discharge points into Rich tion of the ship's longitudinal axis with a distance from each other are arranged and in which the clamping elements such with different angles of inclination to the length of the ship axis are arranged that counteracting Force components in the direction of the ship's longitudinal axis can be witnessed and that the clamping forces by im Area of the discharge points arranged winds generated be and that the clamping forces through in the area of Introduction winds arranged are generated, as well as in the area of at least two of the winches a position detection with regard to the carried out  Rotational movements of a winch drum performed and detected positions in the area of the winches changes recorded and to regulate a rain be supplied, the drives of the winches controls such that setpoint positioning is taken and that the winches from the scheme in controlled and positioned in a constant train mode will.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Steuerung der Positionierung eines Schiffes im Bereich einer Pier in Richtung einer Schiffslängsachse, bei der mindestens zwei flexible Spannelemente zur Ein­ leitung von Positionierkräften in das Schiff im Bereich eines Schiffsdecks angeordnet sind und bei der Einlei­ tungsorte in Richtung der Schiffslängsachse mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, daß entgegengesetzt wirkende Kraftkomponenten in Richtung der Schiffslängs­ achse erzeugbar sind und daß zur Erzeugung der Spann­ kräfte im Bereich der Einleitungsorte angeordnete Winden mit Antrieben versehen sind.The invention also relates to a device to control the positioning of a ship in the Area of a pier in the direction of a ship's longitudinal axis, at least two flexible clamping elements for one management of positioning forces in the ship in the area of a ship's deck are arranged and during the launch locations in the direction of the ship's longitudinal axis with a Spaced from each other that opposite force components acting in the direction of the ship's longitudinal Axis can be generated and that to generate the clamping forces in the area of the discharge points Winches are provided with drives.

Bei Lade- oder Löschvorgängen im Bereich einer Pier ist es erforderlich, daß die Schiffsposition nach dem Fest­ machen in sehr engen Grenzen eingehalten wird. Dies resultiert daraus, daß im Bereich der Pier angeordnete Lade- und Löscheinrichtungen möglichst exakt definiert zum Schiff verwendet werden müssen. Ähnliche Probleme sind zu lösen, wenn ein Schiff zur Durchführung von Wartungs- oder Überholungsarbeiten im Bereich eines Schwimmdocks eingedockt werden muß. Als Störgrößen bei einer derartigen Schiffspositionierung treten Strömungs-, Wind- und Tideneinflüsse auf. Darüber hinaus können durch die durchgeführten Lade- und Lösch­ vorgänge Längsbewegungen des Schiffes hervorgerufen werden. Die jeweils einzuhaltenden Positionierungsgrenzen hängen von den jeweils ver­ wendeten Verladeeinrichtungen ab. Als derartige Ver­ ladeeinrichtungen können Zentrierhilfen und Justie­ rungseinrichtungen am Ladegeschirr verwendet werden.When loading or unloading in the area of a pier it required that the ship position after the feast make within very narrow limits. This results from the fact that arranged in the area of the pier Loading and unloading devices are defined as precisely as possible must be used for the ship. Similar problems are to be resolved when a ship is carrying out Maintenance or overhaul work in the area of a Floating docks must be docked. As disturbances at such a ship positioning occur Current, wind and tidal influences. About that In addition, the loading and unloading can be carried out processes caused longitudinal movements of the ship will. The ones to be observed in each case  Positioning limits depend on the ver averted loading facilities. As such ver loading devices can centering and justie be used on the charging harness.

Gemäß üblichen Arbeitsabläufen erfolgt die Positionie­ rung des Schiffes mit Hilfe von Seilen, die im Bereich des Schiffes einerseits und im Bereich der Pier ande­ rerseits befestigt sind. Die jeweilige Seillänge wird manuell vorgegeben und nach einem Festmachen sind Kor­ rekturen nur mit erheblichem Arbeitsaufwand durchführ­ bar. Kurzzeitig auftretende dynamische Positionsände­ rungen können somit nicht korrigiert werden. Ebenfalls ist ein Ausgleich der auftretenden Störungsgrößen mit geringem Aufwand nicht möglich.Positioning is carried out according to the usual work processes tion of the ship with the help of ropes in the area of the ship on the one hand and in the area of the pier ande are attached on the other. The respective rope length is manually specified and after mooring are Cor Make corrections only with considerable effort bar. Briefly occurring dynamic position changes This means that adjustments cannot be corrected. Likewise is a compensation of the occurring disturbance variables with little effort not possible.

Aus der DE-Z: "HANSA", 1967, STG-Sonderheft, Seite 1909 ist es bereits bekannt, im Bereich von Schiffen Ver­ hohlwinden zu installieren, die im Bereich des Schiffs­ decks angeordnet werden und nach einem definierte Verhohlplan zu betätigen sind, um eine Positionierung des Schiffes vorzunehmen.From DE-Z: "HANSA", 1967, STG special issue, page 1909 it is already known in the field of ships Ver to install hollow winches in the area of the ship decks are arranged and according to a defined Surveillance plan to be used to position of the ship.

Aus der DE-AS 18 04 541 ist eine Vorrichtung zum auto­ matischen Ausgleich eines horizontalen Schiffsversatzes bekannt. Hierzu sind an Deck eines Schiffes eine Mehr­ zahl von Winden angeordnet, die über Seile mit Fix­ punkten an der Pier verbunden sind und bei der Verbin­ dungseile zwischen den Winden und den Fixpunkten zu einer Schiffsquerachse schräg angeordnet sind. Die Verhohlwinden werden automatisch gesteuert und gleichen Bewegungen des Schiffes parallel zur Pier aus. Eine Steuerung erfolgt durch Erfassung eines horizontalen Schiffsversatzes und einer Ansteuerung der Verhohlwinden derart, daß der horizontale Schiffsver­ satz ausgeglichen wird.From DE-AS 18 04 541 a device for the car automatic compensation of horizontal ship misalignment known. To do this, there are more on the deck of a ship Number of winches arranged over ropes with fix points are connected at the pier and at the connec cables between the winches and the fixed points a ship's transverse axis are arranged obliquely. The Hollow winches are controlled automatically and are the same Movements of the ship parallel to the pier. A Control is done by capturing a horizontal Ship offset and a control of the  Hollow winches such that the horizontal ship ver rate is balanced.

Aus der US-PS 42 72 706 ist für die Anwendung im Be­ reich von Schiffen eine Installation von Mooringwinden bekannt. Die Mooringwinden werden von einer elektro­ nischen Steuerung kontrolliert. Es ist gemäß dieser Druckschrift ein Positionssensor vorgesehen, der eine jeweils aktuelle Positionierung der Winden erfaßt.From US-PS 42 72 706 is for use in loading rich of ships an installation of mooring winches known. The mooring winches are powered by an electric controlled. It is according to this Document provided a position sensor, the one current position of the winches recorded.

In der DE-OS 21 02 728 wird eine weitere Windenvorrich­ tung für Schiffe beschrieben. Die Winde wird hydrau­ lisch angetrieben und weist zwei Seiltrommeln auf. Über eine spezielle hydraulische Ansteuerung kann bei einem Einsatz der Winden als Verhohlwinden eine Aufwicklung von langen Trossen mit hoher Geschwindigkeit erfolgen.In DE-OS 21 02 728 another winch device described for ships. The winch becomes hydraulic driven and has two rope drums. over a special hydraulic control can be used with a Use of the winch as a reel winch long cables with high speed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver­ fahren der einleitend genannten Art derart zu ver­ bessern, daß unter Berücksichtigung von rauhen Arbeits­ bedingungen im Hafenbetrieb eine zuverlässige und leicht bedienbare Positioniermöglichkeit geschaffen wird.The object of the present invention is a Ver drive of the type mentioned in the introduction to ver better that taking into account rough work conditions in port operations a reliable and easy-to-use positioning option created becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.This object is achieved by the characteristic features of claims 1 and 5 solved.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Vorrichtung derart konstruiert, daß mindestens zwei flexible Spannelemente zur Einleitung von Positionier­ kräften in das Schiff im Bereich eines Schiffsdecks angeordnete sind, Einleitungsorte in Richtung der Schiffslängsachse mit einem Abstand zueinander angeord­ net sind, die Spannelemente derart mit unterschied­ lichen Neigungswinkeln zur Schiffslängsachse angeordnet sind, daß entgegengesetzt wirkende Kraftkomponenten in Richtung der Schiffslängsachse erzeugbar sind und daß zur Erzeugung der Spannkräfte im Bereich der Einlei­ tungsorte angeordnete Winden mit Antrieben versehen sind, daß im Bereich von mindestens zwei der Winden ein Positionssensor zur Erfassung einer Rotationspositio­ nierung einer Windentrommel angeordnet ist, daß der Positionssensor als ein Inkrementalgeber ausgebildet ist, daß die Windentrommeln der Winden in einen Speicherbereich und einen Arbeitsbereich unterteilt sind und daß eine Regelungseinrichtung im Bereich einer Steuereinrichtung mit einem Speicher für vor einem Beginn der Regelungsvorgänge erfaßte Parameter zur Elastizitätsermittlung der Spannelemente versehen ist.To carry out the method according to the invention constructed the device such that at least two flexible clamping elements to initiate positioning forces into the ship in the area of a ship deck are arranged, discharge points in the direction of Longitudinal ship axis arranged at a distance from each other  net, the clamping elements with such a difference Lichen angles to the longitudinal axis of the ship are that opposing force components in Direction of the ship's longitudinal axis can be generated and that to generate the clamping forces in the area of the inlet Provide winches arranged in locations with drives are that in the range of at least two of the winches Position sensor for the detection of a rotation position Nation a winch drum is arranged that the Position sensor designed as an incremental encoder is that the winch drums of the winches into one Storage area and a work area divided are and that a control device in the area of a Control device with a memory for before one Start of control processes parameters recorded for Determination of elasticity of the clamping elements is provided.

Durch diese Merkmalskombination ist es möglich, die jeweilige Schiffspositionierung (Mooringposition) der­ art einzuhalten, daß nur geringfügige Abweichungen auf­ treten. Es wird hierzu ausgenutzt, daß Relativbewegun­ gen der Winden über die flexiblen Spannelemente (Vor- und Achterspring) erzeugt werden. Durch die schräg zur Schiffslängsachse angeordnete Orientierung der Spann­ elemente ist es möglich, durch ein Lockern der einen Winde und ein Anziehen der anderen Winde eine Aus­ gleichsbewegung des Schiffes in Richtung der Schiffs­ längsachse vorzugeben. Es ist somit möglich, die Spann­ elemente zunächst im Bereich der Pier dauerhaft zu be­ festigen und alle weiteren Korrekturvorgänge mit Hilfe der Winden durchzuführen.This combination of features makes it possible to respective ship positioning (mooring position) of the kind to adhere to only minor deviations to step. It is used for this that relative movement against the winches via the flexible tensioning elements (forward and Figure eight). Through the diagonally to Orientation of the span arranged along the ship's longitudinal axis elements it is possible to loosen one Winches and pulling the other winches off equal movement of the ship in the direction of the ship to specify the longitudinal axis. It is thus possible to use the instep elements in the area of the pier solidify and all further correction processes with the help of the winches.

Zur Ermöglichung einer hohen Auflösung bei der Erfas­ sung von vorgegebenen Positionsabweichungen sowie zur Ermöglichung einer exakten Dosierbarkeit von Ausgleich­ sbewegungen wird vorgeschlagen, daß eine Umlenkung der Spannelemente derart erfolgt, daß die Spannelemente mit einer überwiegenden Komponente parallel zur Pier orien­ tiert werden.To enable a high resolution in the capture solution of specified position deviations and for Enabling exact dosing of compensation movements is proposed that a redirection of the  Clamping elements take place in such a way that the clamping elements with a predominant component parallel to the pier orien be animals.

Zur Ermöglichung einer Erfassung von Bewegungen des Schiffes, die Bewegungen der Spannelemente zur Folge haben, wird vorgeschlagen, daß im Bereich von min­ destens zwei der Winden eine Positionserfassung be­ züglich durchgeführter Rotationsbewegungen der Winden­ trommeln durchgeführt wird.To enable the movement of the Ship, the movements of the tensioning elements result have, it is proposed that in the range of min at least two of the winches have a position detection regarding the rotational movements of the winches drum is performed.

Eine automatische Kompensation von auftretenden Soll­ wertabweichungen wird dadurch ermöglicht, daß im Be­ reich der Winden detektierte Positionsveränderungen erfaßt und zur Ausregelung einem Regelungskreis zuge­ führt werden, der Antriebe der Winden derart ansteuert, daß eine Sollwertpositionierung eingenommen wird.An automatic compensation of occurring debits Deviations in value are made possible by the fact that in Be changes in position detected by the winds recorded and fed to a control loop for adjustment that drives the winch drives in such a way that a setpoint positioning is taken.

Eine Vereinfachung der Bedienung durch automatische Ausführung von Positionsveränderungen kann dadurch er­ folgen, daß mit Hilfe der Winden eine vorgebbare Posi­ tionierung des Schiffes im Bereich der Pier durch ge­ gensinnige Verlängerungen bzw. Verkürzungen der Spann­ elemente im Bereich der Winden durchgeführt wird.Simplification of operation through automatic He can carry out position changes follow that with the help of the winches a definable Posi tionation of the ship in the area of the pier by ge expansive extensions or shortenings of the instep elements in the area of the winch.

Zur Berücksichtigung von Materialeigenschaften der Spannelemente wird vorgeschlagen, daß vor der Durch­ führung der Regelungsvorgänge eine Elastizitätser­ mittlung der Spannelemente durchgeführt wird.To take into account material properties of the Clamping elements is proposed that before the through management of the control processes an elasticity averaging of the clamping elements is carried out.

Eine zweckmäßige Erfassung der jeweiligen Positionie­ rung erfolgt dadurch, daß im Bereich von mindestens zwei der Winden ein Positionssensor zur Erfassung einer Rotationspositionierung der Winden­ trommeln angeordnet ist.Appropriate recording of the respective position tion takes place in that in the range of at least position sensor for two of the winches  Detection of a rotational positioning of the winches drums is arranged.

Insbesondere ist daran gedacht, daß die Positions­ sensoren als Inkrementalgeber ausgebildet ist. Hier­ durch ist es möglich, eine hohe Auflösung vorzusehen und eine digitale Datenverarbeitung durchzuführen.In particular, it is thought that the positions sensors is designed as an incremental encoder. Here through it is possible to provide a high resolution and perform digital data processing.

Zur Ermöglichung einer eindeutigen Zuordnung eines Drehwinkels der Trommel der Winde zu einer Seillänge wird vorgeschlagen, daß die Windentrommel mindestens zwei Winden in einen Speicherbereich und einen Arbeits­ bereich unterteilt ist.To enable a clear assignment of a Angle of rotation of the drum of the winch to a rope length it is proposed that the winch drum at least two winches into one storage area and one working area is divided.

Für den Antrieb der Winden ist es erforderlich, daß mindestens bei zwei der Winden das Drehmoment elektrisch regelbar ist.For the drive of the winches it is necessary that torque in at least two of the winches is electrically adjustable.

Die Durchführung eines Positionierungsvorganges des Schiffes im Bereich der Pier kann weiter dadurch ver­ einfacht werden, daß mindestens im Bereich einer der Winden zusätzliche Fixierwinden angeordnet sind, die auf- und abwickelbare Zusatzspannelemente bevorraten.The implementation of a positioning process of the Ship in the area of the pier can further ver be simplified that at least one of the Additional fixing winches are arranged that Store additional tensioning elements that can be wound up and unwound.

Insbesondere ist daran gedacht, daß die Zusatzspannele­ mente relativ zueinander unterschiedliche Orientierun­ gen aufweisen.In particular, it is thought that the additional spans different orientations relative to each other gene.

Zur Vermeidung einer Beeinträchtigung des Ladebereiches durch die Vorrichtungen zur Durchführung der Posi­ tionierungsvorgänge wird vorgeschlagen, daß eine der Winden im Bereich eines Vorderteiles des Schiffes und die andere der Winden im Bereich einer hinteren Aus­ dehnung des Schiffes angeordnet sind.To avoid impairing the loading area through the devices for performing the Posi tionation processes, it is proposed that one of the Winches in the area of a front part of the ship and the other of the winches in the area of a rear out expansion of the ship are arranged.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown schematically. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein mit Winden zur Durch­ führung von Positionierbewegungen ausgestatte­ tes Schiff, Fig. 1 is a plan view of a winch with the equipped By execution of positioning movements th ship,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer mit einem Inkrementalgeber ausgestatteten Winde und Fig. 2 is an enlarged view of a winch equipped with an incremental encoder and

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Steuervorrich­ tung. Fig. 3 shows a schematic diagram of a Steuerervorrich device.

Zur Ausstattung eines Schiffes (1) sind flexible Spann­ elemente (2, 3), beispielsweise Seile (Springs), vorge­ sehen, die im Bereich von Einleitungsorten (4, 5) ge­ haltert sind. Im Bereich der Einleitungsorte (4, 5) sind Winden (9, 10) angeordnet. Insbesondere ist daran ge­ dacht, die Winde (9) im Bereich einer vorderen Aus­ dehnung des Schiffes (1) und die Winde (10) im Bereich einer hinteren Ausdehnung des Schiffes (1) anzuordnen.To equip a ship ( 1 ) flexible tensioning elements ( 2 , 3 ), for example ropes (springs), are provided, which are held in the area of discharge points ( 4 , 5 ). Winches ( 9 , 10 ) are arranged in the area of the introduction points ( 4 , 5 ). In particular, it is envisaged to arrange the winch ( 9 ) in the area of a front expansion of the ship ( 1 ) and the winch ( 10 ) in the area of a rear expansion of the ship ( 1 ).

Die Spannelemente (2, 3) werde von den Winden (9, 10) im wesentlichen quer zur Schiffslängsachse (8) abgespult und im Bereich einer Seitenwandung (11) des Schiffes (1) von Umlenkelementen (12) in eine Richtung umge­ lenkt, die eine überwiegende Komponente in Richtung der Schiffslängsachse (8) und damit parallel zu einer Pier, in deren Bereich das Schiff (1) festgemacht ist, auf­ weist. Sowohl im Bereich der vorderen Ausdehnung des Schiffes (1) als auch im Bereich der hinteren Aus­ dehnung des Schiffes (1) können zusätzliche Fixier­ winden (13) angeordnet werden, auf denen Zusatzspann­ elemente (14) aufgewickelt sind, die ggf. über weitere Umlenkelemente (15) in Richtung auf die Pier geführt sind.The tensioning elements ( 2 , 3 ) are unwound from the winches ( 9 , 10 ) essentially transversely to the ship's longitudinal axis ( 8 ) and deflected in one direction in the region of a side wall ( 11 ) of the ship ( 1 ) by deflection elements ( 12 ) which a predominant component in the direction of the ship's longitudinal axis ( 8 ) and thus parallel to a pier, in the area of which the ship ( 1 ) is moored. Both in the area of the front extension of the ship ( 1 ) and in the area of the rear expansion of the ship ( 1 ) additional fixing winches ( 13 ) can be arranged on which additional tensioning elements ( 14 ) are wound, which may have additional deflection elements ( 15 ) are led towards the pier.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 sind die Winden (9, 10) mit Positionssensoren (16) versehen, die als Inkremen­ talgeber ausgebildet sind. Mit Hilfe dieser Positions­ sensoren ist es möglich, nach einer Voreinstellung der Winden (9, 10) aufgrund von äußeren Einflüssen auftre­ tende Verschiebungen des Schiffes (1) in Richtung der Schiffslängsachse (8), die zwangsläufig ein Auf- bzw. Abwickeln der Spannelemente (2, 3) von den Winden (9, 10) zur Folge haben, zu erfassen und durch geeignete Auf- bzw. Abwickelvorgänge im Bereich der Winden (9, 10) zu kompensieren. Es ist somit möglich, nach einer Detektion einer Positionierungsabweichung die ursprüng­ liche Position wieder anzufahren. Die Korrekturbewegung kann unmittelbar in dem Moment erfolgen, in dem eine Abweichung festgestellt wurde. Hierdurch werden größere Abweichungen vom vorgegebenen Sollwert verhindert. Die Bedienung kann sowohl mit Hilfe einer an Bord des Schiffes (1) angeordneten Steuereinrichtung (17) als auch mit Hilfe geeigneter Übertragungsmittel von der Pier aus erfolgen. Die Steuereinrichtung (17) weist Bedienelemente (18) zur Aktivierung des Systems sowie zur Vorgabe von Sollwerten und zur Vorgabe von Korrekturbewegungen auf.According to the representation in Fig. 2, the winches ( 9 , 10 ) are provided with position sensors ( 16 ) which are designed as incremental encoders. With the help of these position sensors, it is possible, after presetting the winches ( 9 , 10 ), due to external influences, the ship ( 1 ) shifts in the direction of the ship's longitudinal axis ( 8 ), which inevitably involves winding or unwinding the tensioning elements ( 2 , 3 ) of the winches ( 9 , 10 ) have to be detected and compensated for by suitable winding and unwinding processes in the area of the winches ( 9 , 10 ). It is thus possible to move back to the original position after detection of a positioning deviation. The correction movement can take place immediately the moment a deviation is found. This prevents major deviations from the specified target value. The operation can take place both with the aid of a control device ( 17 ) arranged on board the ship ( 1 ) and with the aid of suitable transmission means from the pier. The control device ( 17 ) has control elements ( 18 ) for activating the system and for specifying setpoints and for specifying corrective movements.

Zur Unterstützung einer zuverlässigen Betriebsweise sind Windentrommeln der Winden (9, 10) in einen Spei­ cher- und einen Arbeitsbereich unterteilt. Hieraus re­ sultiert, daß zu einem bestimmten Drehwinkel der Win­ dentrommel immer eindeutig eine Seillänge zuordbar ist. Als Antriebe für die Winden (9, 10) ist eine Hydraulik vorgesehen, die mit elektrisch regelbaren Mooringventi­ len ausgerüstet ist. Dies hat den Vorteil, daß ein Kon­ stantzugbetrieb realisiert werden kann. Im Bereich der Steuereinrichtung (17) kann eine speicherprogrammier­ bare Steuerung angeordnet werden, die die Signale der als Inkrementalwinkelgeber ausgebildeten Positionssen­ soren (16) sowie eingestellte Zugwerte auswertet. Von der Steuereinrichtung werden elektrische Stellbefehle an die Antriebe der Winden (9, 10) übermittelt.To support a reliable mode of operation, winch drums of the winches ( 9 , 10 ) are divided into a storage area and a working area. From this results that a rope length is always clearly assignable to a certain angle of rotation of the win drum. As drives for the winches ( 9 , 10 ) a hydraulic system is provided which is equipped with electrically controllable mooring valves. This has the advantage that a constant operation can be realized. A programmable logic controller can be arranged in the area of the control device ( 17 ), which evaluates the signals of the position sensors ( 16 ) designed as incremental angle transmitters as well as set tension values. Electrical control commands are transmitted from the control device to the drives of the winches ( 9 , 10 ).

Zur Durchführung einer Positionierung des Schiffes (1) im Bereich einer Pier nimmt das Schiff (1) zunächst eine Grobpositionierung ein und wird in üblicher Weise an der Pier festgemacht. Anschließend werden die Winden (9, 10) sowie ggf. die Fixierwinden (13) auf Mooringbe­ trieb geschaltet. Die Zusatzspannelemente (14) müssen hierbei mit einer ausreichenden Lose eingestellt wer­ den, um ein genaues Anfahren der gewünschten Position mit Hilfe der Spannelemente (2, 3) zu ermöglichen.To carry out a positioning of the ship ( 1 ) in the area of a pier, the ship ( 1 ) initially assumes a rough positioning and is fastened to the pier in the usual way. Then the winches ( 9 , 10 ) and possibly the fixing winches ( 13 ) are switched to Mooringbe operation. The additional clamping elements ( 14 ) must be set with a sufficient amount of who to enable an exact approach to the desired position using the clamping elements ( 2 , 3 ).

Nach der Durchführung dieser vorbereitenden Arbeiten wird die Steuereinrichtung (17) eingeschaltet und mit Hilfe von Bedienelementen (18) für Vorwärts- und Rück­ wärtsbetrieb kann die vorgegebene Pierposition exakt angefahren werden. Der Anfahrvorgang wird durch ent­ sprechende Auf- und Abwickelvorgänge im Bereich der Winden (9, 10) realisiert. Nach einer Einnahme der vor­ gesehenen Realisierung wird im Bereich der Steuerein­ richtung (17) ein Bedienelement zur Erfassung der vor­ liegenden Istposition betätigt und die hierdurch er­ mittelte Istposition als Sollpositionierung übernommen.After this preparatory work has been carried out, the control device ( 17 ) is switched on and with the aid of operating elements ( 18 ) for forward and reverse operation, the specified pier position can be approached exactly. The start-up process is realized by corresponding winding and unwinding processes in the area of the winches ( 9 , 10 ). After taking the realization seen before, an operating element for detecting the present actual position is actuated in the area of the control device ( 17 ) and the actual position determined thereby is adopted as the target positioning.

Eine Ermittelung der Elastizität der Spannelemente (2, 3) kann automatisch durchgeführt werden, in dem kurzzeitig die Zugkraft erhöht wird und derjenige Weg erfaßt wird, um den sich das Seil dabei längen läßt.The elasticity of the tensioning elements ( 2 , 3 ) can be determined automatically by briefly increasing the tensile force and detecting the path by which the rope can be lengthened.

Die Steuereinrichtung (17) koordiniert die Winden (9, 10) derart, daß bei einer Erhöhung der Zugkraft im Bereich einer der Winden (9, 10) die Zugkraft im Bereich der anderen der Winden (9, 10) gegebenenfalls verringert wird. Im bereits erwähnten Betrieb mit Konstantzugbe­ trieb hat dies zur Folge, daß die jeweiligen Sollwerte verändert werden. Umgesetzt werden die jeweiligen Steuerwerte mit Hilfe elektrischer Signale.The control device ( 17 ) coordinates the winches ( 9 , 10 ) in such a way that if the tensile force increases in the area of one of the winches ( 9 , 10 ), the tensile force in the area of the other of the winches ( 9 , 10 ) may be reduced. In the operation with constant train operation already mentioned, this has the consequence that the respective setpoints are changed. The respective control values are implemented using electrical signals.

Tritt nach einer Übernahme des Sollwertes aufgrund von äußeren Störeinflüssen eine Bewegung im Bereich der Winden (9, 10) auf, so bedeutet dies, daß eine Verände­ rung der Positionierung des Schiffes in Richtung der Schiffslängsachse (8) vorliegt. Diese Positionsänderung kann durch entsprechende Korrekturbewegungen der Winden (9, 10) kompensiert werden. Aufgrund eines bekannten Trommeldurchmessers der Winden (9, 10) läßt sich aus einem jeweiligen Drehwinkel, der mit Hilfe der Positi­ onssensoren (16) bestimmt wird, unmittelbar die Länge der jeweiligen Positionsabweichung bestimmen. Hierbei wird die vorab ermittelte Seilelastizität berücksich­ tigt.If a movement in the area of the winches ( 9 , 10 ) occurs after a takeover of the setpoint due to external interference, this means that there is a change in the positioning of the ship in the direction of the ship's longitudinal axis ( 8 ). This change in position can be compensated for by corresponding correction movements of the winches ( 9 , 10 ). Due to a known drum diameter of the winches ( 9 , 10 ), the length of the respective position deviation can be determined directly from a respective angle of rotation, which is determined with the help of the position sensors ( 16 ). The previously determined rope elasticity is taken into account.

Insbesondere ist daran gedacht, eine Differenz der je­ weiligen Bewegungen der Winden (9, 10) auszuwerten. Hierdurch ist es möglich, Bewegungen des Schiffes in lotrechter Richtung, die durch einen Wellengang oder einen vorliegenden Tidenhub verursacht werden, von Be­ wegungen des Schiffes in Richtung der Schiffslängsachse (8) zu unterscheiden. Treten Bewegungen des Schiffes (1) in lotrechter Richtung auf, so werden hierdurch die Drehbewegungen der Winden (9, 10) gleichsinnig beein­ flußt. Bei einer Bewegung in Richtung der Schiffslängs­ achse (8) treten hingegen ungleichmäßige Bewegungen im Bereich der Winden (9, 10) auf.In particular, it is thought to evaluate a difference between the respective movements of the winches ( 9 , 10 ). This makes it possible to distinguish movements of the ship in the vertical direction, which are caused by a swell or a present tidal range, from movements of the ship in the direction of the ship's longitudinal axis ( 8 ). If movements of the ship ( 1 ) occur in the vertical direction, the rotary movements of the winches ( 9 , 10 ) are thereby influenced in the same direction. With a movement in the direction of the ship's longitudinal axis ( 8 ), however, uneven movements occur in the area of the winches ( 9 , 10 ).

Zur Durchführung der erforderlichen Regelvorgänge kann ein Dreipunktregler mit justierbarer Ansprechschwelle und Hysterese eingesetzt werden. Es ist aber auch mög­ lich, beispielsweise einen Proportionalregler mit ein­ stellbarer Verstärkung zu verwenden.To carry out the necessary control processes a three-point controller with adjustable response threshold  and hysteresis are used. But it is also possible Lich, for example a proportional controller adjustable gain.

Zur Erhöhung der Funktionssicherheit ist es möglich, eine Funktionsüberwachung derart aufzubauen, daß eine Zeitüberwachung für den Regelvorgang vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, einen Alarm auszulösen, wenn nach einer vorgegebenen Zeit nach Auslösung des Regel­ vorganges im Bereich der Winden keine Bewegung des Schiffes (1) in der vorgegebenen Richtung bekannt wird.To increase the functional reliability, it is possible to set up a function monitoring in such a way that time monitoring is provided for the control process. This makes it possible to trigger an alarm if no movement of the ship ( 1 ) in the predetermined direction is known after a predetermined time after triggering the control process in the area of the winches.

Zur Erhöhung der Flexibilität ist vorgesehen, jederzeit mit Hilfe der Steuereinrichtung (17) eine Korrektur des vorgegebenen Positionssollwertes vornehmen zu können. Dies ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn bei einem Ladevorgang der Tiefgang im Bereich des vorderen und hinteren Endes des Schiffes (1) stark unterschiedlich ausfällt und beispielsweise eine Änderung von mehr als 2 Metern auftritt. Es wird dann erneut die korrigierte Sollpositionierung angefahren und der dann vorliegende aktuelle Positionswert als Sollwert übernommen.To increase the flexibility, it is possible to make a correction of the predetermined position setpoint at any time with the aid of the control device ( 17 ). This is useful, for example, if the draft in the area of the front and rear end of the ship ( 1 ) is very different during a loading process and, for example, a change of more than 2 meters occurs. The corrected target positioning is then approached again and the current position value then present is adopted as the target value.

Claims (11)

1. Verfahren zur Steuerung der Positionierung eines Schiffes im Bereich einer Pier in Richtung der Schiffslängsachse, bei dem über mindestens zwei flexible Spannelemente Positionierkräfte in das Schiff eingeleitet werden und Einleitungsorte in Richtung der Schiffslängsachse mit einem Abstand zueinander angeordnet werden und bei dem die Spann­ elemente derart mit unterschiedlichen Neigungs­ winkeln zur Schiffslängsachse angeordnet werden, daß entgegengesetzt wirkende Kraftkomponenten in Richtung der Schiffslängsachse erzeugt werden können und daß die Spannkräfte durch im Bereich der Einleitungsorte angeordnete Winden erzeugt werden, sowie bei dem im Bereich von mindestens zwei der Winden eine Positionserfassung bezüglich durchge­ führter Rotationsbewegungen einer Windentrommel durchgeführt wird und im Bereich der Winden detektierte Positionsveränderungen erfaßt und zur Ausregelung einem Regelungskreis zugeführt werden, der Antriebe der Winden derart ansteuert, daß eine Sollwertpositionierung eingenommen wird und bei der die Winden von der Regelung in einem Konstantzug­ betrieb angesteuert und positioniert werden, da­ durch gekennzeichnet, daß vor der Durchführung der Regelungsvorgänge eine Elastizitätsermittlung der Spannelemente durchgeführt wird.1. Method for controlling the positioning of a ship in the area of a pier in the direction of the longitudinal axis of the ship, in which positioning forces are introduced into the ship via at least two flexible tensioning elements and places of introduction in the direction of the longitudinal axis of the ship are arranged at a distance from one another and in which the tensioning elements are arranged in this way with different angles of inclination to the longitudinal axis of the ship, that oppositely acting force components can be generated in the direction of the longitudinal axis of the ship and that the tensioning forces are generated by winches arranged in the area of the introduction points, and in the case of at least two of the winches, a position detection with respect to rotational movements carried out a winch drum is carried out and detected in the area of the winches detected changes in position and fed to a control circuit for regulation, which drives the winches in such a way that a sol lwertpositionierung is taken and in which the winches are controlled and positioned by the control in a constant pull operation, characterized in that an elasticity determination of the tensioning elements is carried out before carrying out the control processes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlenkung der Spannelemente (2, 3) derart erfolgt, daß die Spannelemente (2, 3) mit einer überwiegenden Komponente parallel zur Pier orien­ tiert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that a deflection of the clamping elements ( 2 , 3 ) takes place in such a way that the clamping elements ( 2 , 3 ) with a predominant component parallel to the pier orien. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit Hilfe der Winden (9, 10) eine vor­ gebbare Positionierung des Schiffes (1) im Bereich der Pier durch gegensinnige Verlängerungen bzw. Verkürzungen der Spannelemente (2, 3) im Bereich der Winden (9, 10) durchgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that with the help of the winches ( 9 , 10 ) before a given position of the ship ( 1 ) in the area of the pier by opposing extensions or shortenings of the clamping elements ( 2 , 3 ) in Area of the winches ( 9 , 10 ) is carried out. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Winden (9, 10) hydraulisch über elektrisch steuerbare Mooringventile positio­ niert werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the winches ( 9 , 10 ) are hydraulically positio ned via electrically controllable mooring valves. 5. Vorrichtung zur Steuerung der Positionierung eines Schiffes im Bereich einer Pier in Richtung einer Schiffslängsachse, bei der mindestens zwei flexible Spannelemente zur Einleitung von Positionierkräften in das Schiff im Bereich eines Schiffsdecks ange­ ordnet sind und bei der Einleitungsorte in Richtung der Schiffslängsachse mit einem Abstand zueinander angeordnet sind sowie bei der die Spannelemente derart mit unterschiedlichen Neigungswinkeln zur Schiffslängsachse angeordnet sind, daß entgegenge­ setzt wirkende Kraftkomponenten in Richtung der Schiffslängsachse erzeugbar sind und daß zur Er­ zeugung der Spannkräfte im Bereich der Einlei­ tungsorte angeordnete Winden mit Antrieben versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich von mindestens zwei der Winden (9, 10) ein Positions­ sensor (16) zur Erfassung einer Rotationspositio­ nierung einer Windentrommel angeordnet ist, daß der Positionssensor (16) als ein Inkrementalgeber aus­ gebildet ist, daß die Windentrommeln der Winden (9, 10) in einen Speicherbereich und einen Arbeits­ bereich unterteilt sind und daß eine Regelungsein­ richtung im Bereich einer Steuereinrichtung (17) mit einem Speicher für vor einem Beginn der Regelungsvorgänge erfaßte Parameter zur Elastizi­ tätsermittlung der Spannelemente (2, 3) versehen ist.5.Device for controlling the positioning of a ship in the area of a pier in the direction of a ship's longitudinal axis, in which at least two flexible tensioning elements for introducing positioning forces into the ship are arranged in the area of a ship's deck and at the points of introduction in the direction of the ship's longitudinal axis at a distance from one another are arranged and in which the clamping elements are arranged with different angles of inclination to the longitudinal axis of the ship that counteracting force components acting in the direction of the longitudinal axis of the ship can be generated and that for generating the clamping forces in the region of the introduction locations arranged winches are provided with drives, characterized in that discrimination in the range of at least two of the jacks (9, 10), a position sensor (16) for detecting a Rotationspositio a winch drum is arranged such that the position sensor (16) is formed as an incremental encoder in that the Windentromm eln the winches ( 9 , 10 ) are divided into a storage area and a working area and that a Regelungsein device in the area of a control device ( 17 ) with a memory for parameters recorded before the start of the control processes for elasticity determination of the tensioning elements ( 2 , 3 ) is provided. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß zu einer Umlenkung der Spannelemente (2, 3) von einer im wesentlichen senkrecht zur Schiffs­ längsachse verlaufenden Orientierung in eine mit überwiegend parallel zur Schiffslängsachse (8) ver­ laufende Orientierung im Bereich einer Seiten­ wandung (11) des Schiffes (1) mindestens je ein Umlenkelement (12) angeordnet ist.6. The device according to claim 5, characterized in that for a deflection of the clamping elements ( 2 , 3 ) from a substantially perpendicular to the ship's longitudinal axis orientation in a predominantly parallel to the longitudinal axis of the ship ( 8 ) ver running in the region of a side wall ( 11 ) of the ship ( 1 ) at least one deflection element ( 12 ) is arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens im Bereich einer der Winden (9, 10) zusätzliche Fixierwinden (13) ange­ ordnet sind, die auf- und abwickelbare Zusatzspann­ elemente (14) bevorraten. 7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that at least in the region of one of the winches ( 9 , 10 ) additional fixing winches ( 13 ) are arranged, the windable and unwindable additional clamping elements ( 14 ). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zusatzspannelemente (14) relativ zueinander unterschiedliche Orientie­ rungen aufweisen.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the additional clamping elements ( 14 ) relative to each other have different orientations. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß eine der Winden (9, 10) im Bereich eines Vorderteiles des Schiffes (1) und die andere der Winden (9, 10) im Bereich einer hinteren Ausdehnung des Schiffes (1) angeordnet sind.9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that one of the winches ( 9 , 10 ) in the region of a front part of the ship ( 1 ) and the other of the winches ( 9 , 10 ) in the region of a rear extension of the ship ( 1 ) are arranged. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Winden (9, 10) mit im Drehmoment elektrisch regel­ baren Antrieben ausgestattet sind.10. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that at least two of the winches ( 9 , 10 ) are equipped with drives electrically adjustable in torque. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Winden (9, 10) hydrau­ lisch angesteuert sind.11. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the winches ( 9 , 10 ) are hydraulically controlled.