JP5453398B2 - 流体船積みおよび/または荷揚げシステム用の制御装置 - Google Patents
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Description
結合器の位置情報手段により提供される情報に従って、目標ダクトに対する直接の結合器の相対位置を計算し、
アクチュエータの組み合わされた動きが、結合器を目標ダクトにより接近させることを目的とする結合器の動きという結果になる(を生じる)ように、各アクチュエータに与えられる制御指令を計算し、
目標ダクトに結合器を、より接近させるために前記制御指令を適用し、
この3つの先行ステップを、結合器が、接続の位置において目標ダクトの前に位置するようになるまで繰り返すように構成されている計算手段を備えている。
グループ結合器/目標ダクトの少なくとも1つの部材、またはグループ結合器/目標ダクトの部材の内の少なくとも1つに対して固定されている部材は、目標ダクトの位置についての情報を提供する少なくとも1つの手段を備えており、計算手段は、位置情報を提供する少なくとも2つの手段により提供される、ダクトの位置についての情報と結合器の位置についての情報に基づいて、目標ダクトに対する結合器の相対位置を推測するように構成されており、
結合器の位置についての情報を提供する手段と、目標ダクトの位置についての情報を提供する手段は、お互いに通信するように設計されており、目標ダクトに対する結合器の相対位置についての情報を計算して直接提供する計算手段を備えており、
結合器は、回転の3自由度を有してその端部において関節式接続されており、回転の3自由度の少なくとも1つはアクチュエータにより制御され、装置には、結合器の角度方向についての情報を提供する手段と、目標ダクトの角度方向についての情報を提供する手段が設けられており、計算手段は、角度方向についての情報を提供する手段により提供される情報に基づいて、結合器の角度情報が、接続の位置において、目標ダクトの角度方向とほぼ同一になるように、少なくとも1つのアクチュエータに与える制御指令を計算するように構成されている。
装置は更に、結合器を締結且つ取り外すことを可能にするアクチュエータを備えており、結合器が、接続の位置において目標ダクトの前に位置すると、計算手段は、前記アクチュエータに、結合器を目標ダクトに締結するような制御指令を適用し、
結合器が、目標ダクトに接続されて締結されると、計算手段は、アクチュエータを取り外すような指令を適用し、システムの動きを、その自由度において制御して、システムの動きを自由にする。
結合器の位置についての情報を提供する手段は、特にはGPSタイプである全地球測位システムの装置を含み、結合器の絶対位置を与えることを可能にし、計算手段は、結合器と目標ダクトの絶対位置についての情報に基づいて、目標ダクトに対する結合器の相対位置を計算するように構成されており、
特にはGPSタイプである全地球測位装置は、お互いに通信するように設計されており、目標ダクトに対する結合器の相対位置についての情報を計算して直接提供する計算手段を備えており、
結合器または目標ダクトの位置についての情報を提供する手段の1つは光学装置を含み、この光学装置は、目標ダクトまたは結合器それぞれと協働するか、または目標ダクトまたは結合器に対してそれぞれ固定されている目標と協働するように形成されており、レーザービームのような光ビームを、目標ダクトまたは結合器、または目標ダクトまたは結合器それぞれに対して固定されている目標に向けて放射することにより、反射ビームを検出し、ビームの走行時間を測定して、そこから、目標ダクトに対する直接の結合器の相対位置についての情報を推定するように形成されており、
結合器の位置についての情報を提供する手段は、光学カメラを備えており、この光学カメラは、結合器の画像を計算手段に提供するように設計されて搭載されており、計算手段は、カメラにより提供される画像を処理して、目標ダクトに対する結合器の相対位置を計算するように構成されており、
少なくとも1つのコードが、結合器と目標ダクトの間にリールを使用してぴんと張られており、位置についての情報を提供する手段は、少なくとも1つの角度センサおよび/またはリール上の少なくとも1つの巻き取られていないコード長センサを含み、それらは、計算手段が目標ダクトに対する結合器の相対位置を計算できるようにする情報を、計算機に提供するように選択されており、
1つの自由度においてシステムの動きをそれぞれ制御するアクチュエータの少なくとも1は、比例式制御アクチュエータであり、
装置は、オペレータのためのコマンドインタフェースを備えており、コマンドインタフェースと計算手段の間の通信は、無線で行われ、コマンドインタフェースは、計算機に結合されている受信機と無線通信するための送信機を備えており、
装置は、少なくとも2つの、結合器の位置についての情報を提供する手段を備えており、その1つは、他方よりも精度よく結合器の位置を決定することを可能にし、計算手段は、結合器の位置を決めるために、結合器と目標ダクトの間の距離が所定の距離より小さくなったときに、より高い精度を有する位置決め手段を使用する。
この計算手段は、
リアルタイムで、ベースに対する結合器の動きに従って、ベースに対する結合器の位置についての情報を計算し、結合器に対して許可されている少なくとも1つの位置ゾーン(区域)を画定するデータは、計算手段においてパラメータ化されており、
リアルタイムで、結合器が許可位置ゾーン(区域)内に位置しているかをチェックし、
結合器が対応する許可ゾーンから離れると、特別な警報を発してオペレータに警告するように構成されている。
前記計算機は、
結合器の位置についての情報を提供する手段により提供される情報に従って、目標ダクトに対する結合器の相対位置を計算し、
各アクチュエータの組み合わされた動きが、結合器を目標ダクトに近づけることを目的とした動きという結果になる(を生じる)ように、各アクチュエータに与える制御指令を計算し、
前記制御指令を、結合器が、接続位置において目標ダクトの前に位置するまで、結合器を目標ダクトに近づける前記制御指令を適用するように構成されている。
該方法は、
結合器の位置についての情報を提供する手段により提供される情報に従って、目標ダクトに対する結合器の相対位置を計算するステップと、
各アクチュエータの組み合わされた動きが、結合器を目標ダクトに近づけることを目的とした結合器の動きという結果になる(を生じる)ように、各アクチュエータに与える制御指令を計算するステップと、
前記制御指令を、結合器が、接続位置において目標ダクトの前に位置するまで、結合器を目標ダクトに近づける前記制御指令を適用するステップと、を備える。
Claims (19)
- 海洋船積みシステム(2)の結合器(26)の動きと位置決めのための制御装置(1)であって、
前記海洋船積みシステムは、ベース(21)に固定されているライン端部を有する少なくとも1つの流体転送ラインと、目標ダクト(35)と接続するように形成されている結合器(26)が設けられている可動ライン端部と、を備えており、
前記結合器は前記ベースに対して少なくとも3自由度を有しており、
前記装置は、1自由度における前記システムの動きをそれぞれが制御する少なくとも3つのアクチュエータ(27、28、29)を備えており、
グループ結合器/目標ダクトの少なくとも1つの部材または前記グループ/目標ダクトの前記部材の内の少なくとも1つに直接隣接している部材は、前記結合器の位置についての情報を提供する少なくとも1つの手段(33、34)を備えており、
前記装置は、
前記結合器の前記位置情報手段により提供される前記情報に従って、前記目標ダクトに対する直接の前記結合器の相対位置を計算し、
前記アクチュエータの組み合わされた動きが、前記目標ダクトに前記結合器がより接近することを目的とする前記結合器の動きという結果になるように、前記アクチュエータそれぞれに与える制御指令を計算し、
前記結合器を前記目標ダクトに、より接近させるために前記制御指令を適用し、
前記先行3ステップを、前記結合器が、接続位置において前記目標ダクトの前に位置するまで繰り返すように構成されている計算手段を備え、
前記グループ結合器/目標ダクトの少なくとも1つの部材、または前記グループ結合器/目標ダクトの前記部材の内の少なくとも1つに対して固定されている部材は、前記目標ダクトの位置についての情報を提供する少なくとも1の手段(34)を備えており、
前記計算手段は、位置情報を提供する前記少なくとも2つの手段(33、34)により提供される前記ダクトの位置についての情報と前記結合器の位置についての情報に基づいて、前記目標ダクト(35)に対する前記結合器(26)の前記相対位置を推測するように構成されており、
前記目標ダクトの位置についての情報を提供する前記手段(34)は、前記目標ダクトの絶対位置を与えることを可能にする、特にはGPSタイプである全地球測位システムの装置を含み、
前記計算手段は、前記目標ダクトの絶対位置についての情報に基づいて、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置を計算するように構成されていることを特徴とする制御装置。 - 前記結合器(26)は、その端部において回転の3自由度を有して関節式接続されており、
前記3種類の回転の少なくとも1つは、アクチュエータにより制御され、
前記装置には、前記結合器の角度方向についての情報を提供する手段と、前記目標ダクトの前記角度方向についての情報を提供する手段が設けられており、
前記計算手段(41)は、前記角度方向についての情報を提供する前記手段により提供される前記情報に基づいて、接続位置において、前記結合器(26)の前記角度方向が、前記目標ダクト(35)の前記角度方向と実質的に同じになるように、前記少なくとも1つのアクチュエータに与える制御指令を計算するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記結合器の締結および取外しを可能にするアクチュエータ(30)を更に備え、
前記結合器が、接続位置において、前記目標ダクトの前に位置すると、前記計算手段(41)は、前記目標ダクトに前記結合器を締結するように、前記アクチュエータ(30)に制御指令を適用することを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記結合器(26)が、前記目標ダクト(35)に接続され且つ締結されると、前記計算手段(41)は、アクチュエータの係合を解除する指令を適用して、前記システムの前記動きをその自由度において制御して、前記システムの前記動きを自由にすることを特徴とする請求項1から3に記載の制御装置。
- 前記結合器の位置についての情報を提供する前記手段(33)と前記目標ダクトの位置についての情報を提供する前記手段(34)は、お互いに通信するように設計されており、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置についての情報を計算して直接提供する計算手段を備えていることを特徴とする請求項4に記載の制御装置。
- 前記結合器の位置についての情報を提供する前記手段(33)は、前記結合器の絶対位置を与えることを可能にする、特にはGPSタイプである全地球測位システムの装置を含み、
前記計算手段は、前記結合器と前記目標ダクトの絶対位置についての情報に基づいて、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置を計算するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の制御装置。 - 特にはGPSタイプである全地球測位装置(33、34)は、お互いに通信するように設計されている装置であり、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置についての情報を計算して直接提供する計算機を備えていることを特徴とする請求項6に記載の制御装置。
- 前記結合器または前記目標ダクトの位置についての情報を提供する前記手段の1つは、光学装置(76、78)を含み、該光学装置(76、78)は、前記目標ダクトまたは前記結合器それぞれと協働するか、または前記目標ダクトまたは前記結合器に対してそれぞれ固定されている目標と協働するように形成されており、レーザービームのような光ビーム(78)を、前記目標ダクトまたは前記結合器、または前記目標ダクトまたは前記結合器それぞれに対して固定されている目標に向けて放射することにより、反射ビームを検出し、前記ビームの走行時間を測定して、そこから、前記目標ダクトに対する直接の前記結合器の相対位置についての情報を推定するように形成されていることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の制御装置。
- 前記結合器の位置についての情報を提供する前記手段は、光学カメラ(70)を含み、前記光学カメラ(70)は、前記結合器の画像を前記計算手段に提供するように設計されて搭載されており、
前記計算手段は、前記カメラにより提供される前記画像を処理して、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置を計算するように構成されていることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の制御装置。 - 少なくとも1つのコード(75)が、前記結合器と前記目標ダクトの間にリール(72)を使用してぴんと張られており、
位置についての情報を提供する前記手段は、少なくとも1つの角度センサ(74)および/または前記リール上の少なくとも1つの巻き取られていないコード長センサ(73)であり、それらは、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置を計算できるようにする情報を前記計算手段(41)に提供するように選択されていることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の制御装置。 - それぞれが1つの自由度において前記システムの前記動きを制御する前記アクチュエータ(27、28、29)の少なくとも1つは、比例式制御アクチュエータであることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載の制御装置。
- オペレータ用のコマンドインタフェース(60)を備え、
前記コマンドインタフェース(60)と前記計算手段の間の通信は無線により行われ、前記コマンドインタフェースは、前記計算手段に結合されている受信機と無線通信するための送信機を備えていることを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記装置は、前記結合器の位置についての情報を提供する少なくとも2つの手段(33、34、77、76)を備えており、1つ(77、76)は他方(33、34)よりも高い精度で前記結合器の位置を決定することができ、
前記計算手段(41)は、前記結合器の位置決めのために、前記結合器と前記目標ダクトの間の距離が所定の距離よりも小さくなったときは、より高い精度の前記位置決め手段を使用することを特徴とする請求項1から12の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記結合器の位置についての情報を提供する前記少なくとも1つの手段(33)は、前記ベース(33)上または前記ベースに対して固定されている部材上に配置されている前記ベースの位置についての情報を提供する手段と直接協働して、前記ベースの位置についての情報に基づいて、前記ベースに対する直接の前記結合器の相対位置についての情報を提供するように構成されているか、または空間における前記結合器の絶対位置についての情報を提供するように構成されており、
前記ベースは空間における固定位置を有しており、
前記装置は、前記結合器の絶対位置についての前記情報と、空間において固定されている前記ベースの位置についてのデータに基づいて、前記ベースに対する直接の前記結合器の相対位置についての情報を計算することを可能にする計算手段を備えており、
前記装置は更に、計算手段を備えており、
該計算手段は、
リアルタイムで、前記ベースに対する前記結合器の動きに従って、前記ベースに対する前記結合器の位置についての情報を計算し、前記結合器に対して許可されている少なくとも1つの位置ゾーンを画定するデータは、前記計算手段においてパラメータ化されており、
リアルタイムで、前記結合器が許可ゾーン内に位置しているかをチェックし、
前記結合器が対応する前記許可ゾーンから離れると、特別な警報を発してオペレータに警告するように構成されている、ことを特徴とする請求項1から13の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記計算手段(41)は、前記アクチュエータのそれぞれに与えられる前記結合器を動かす、制御指令の適用を停止するように構成されていることを特徴とする請求項1から14に記載の制御装置。
- いくつかの海洋船積みシステムが前記計算手段(41)に接続されており、
セレクタが前記コマンドインタフェース(60)に設けられており、前記計算手段に接続されている前記船積みシステムの1つを選択的に制御することを特徴とする請求項1から15の何れか1項に記載の制御装置。 - 請求項1から16の何れか1項に記載の装置用の計算機(41)であって、
前記結合器の位置についての情報を提供する前記手段により提供される情報に従って、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置を計算し、
前記アクチュエータそれぞれの組み合わされた動きが、前記結合器を前記目標ダクトにより接近させることを目的とする前記結合器の動きという結果になるように、前記アクチュエータそれぞれに与える制御指令を計算し、
前記結合器が、接続位置において前記目標ダクトの前に位置するまで、前記結合器を前記目標ダクトに、より接近させる前記制御指令を適用するように構成されている、ことを特徴とする計算機。 - 請求項1から16の何れか1項に記載の装置の計算手段のための計算方法であって、
前記方法が具備する計算手順は、
前記結合器の位置についての情報を提供する前記手段により提供される情報に従って、前記目標ダクトに対する前記結合器の相対位置を計算するステップと、
前記アクチュエータそれぞれの組み合わされた動きが、前記結合器を前記目標ダクトに、より接近させることを目的とする前記結合器の動きという結果になるように、前記アクチュエータそれぞれに与える制御指令を計算するステップと、
前記結合器が、接続位置において前記目標ダクトの前に位置するまで、前記結合器を前記目標ダクトに、より接近させる前記制御指令を適用するステップと、を備えることを特徴とする計算方法。 - 一つのラインを有しかつベース(21)に固定された少なくとも一つの流体転送ラインと、
目標ダクト(35)への接続のために形成されかつ前記ベース(21)に対して少なくとも3自由度(A、B、C)を有する結合器(26)が設けられている可動ライン端部と、
請求項1から16の何れか1項に記載の制御装置(1)とを備えた、海洋船積みシステム又は海洋船積みシステムのアセンブリ。
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