Требования Регистра к ДАУ
Лекция 4 Электрические системы автоматики и контроля судовых технических средств «Системы ДАУ главными двигателями. ДАУ ГД двигателя» Цели: Ознакомиться с понятием и степенями автоматизации судна, объектами автоматизации. Курсант должен: Знать: - Понятие и степени автоматизации судов - Что является объектом автоматизации на судне - Что представляет собой ДАУ ГД и, какие требования к ним предъявляются Регистром РМРС - Знать классификацию ДАУ ГД - Функциональное предназначение основных узлов ДАУ уметь: - Дать описание типовой схемы ДАУ ГД - Применять базовые данные о системах ДАУ в практической деятельности Материал для изучения: Автоматизация судов — это процесс, при котором функции управления судном и его оборудованием, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и техническим устройствам. Автоматизация судовождения обеспечивает безопасность рейсов судов. При комплексной автоматизации судовых энергетических установок повышается надежность и экономичность работы оборудования, увеличивается производительность и улучшаются условия труда плавсостава, сокращается его численность. Объектами автоматизации на судне являются: 1) главные двигатели, 2) котельные установки, 3) судовая электростанция, 4) компрессоры сжатого воздуха, 5) балластные, осушительные системы, 6) рефрижераторные установки и системы кондиционирования, вспомогательные механизмы и др. Эффективность использования судовых энергетических установок (СЭУ) в большей степени определяется уровнем автоматизации и качеством управления различными режимами их работы. Уровень автоматизации В зависимости от уровня автоматизации судну присваивается знак автоматизации. Знак A3 распространяется на суда с главными двигателями мощностью до 1500 кВт и упрощенной электростанцией вследствие использования электрогенераторов с приводом от главного двигателя. Суда со знаком A2 в символе класса должны быть оборудованы системами автоматизации в объеме, позволяющем производить дистанционное автоматизированное управление с мостика главными механизмами и движителями, обеспечивающими требуемое маневрирование судном. Предусматриваемое оборудование автоматизации при всех условиях плавания, включая маневрирование, должно обеспечивать такой же уровень безопасности судна, как и на судах с вахтой в машинных помещениях. Должно быть предусмотрено дистанционное управление из центрального поста управления (ЦПУ) главными и вспомогательными механизмами, Все оборудование, устанавливаемое в машинных помещениях, должно быть приспособленным к работе в условиях без вахтенного обслуживания. По согласованию с Регистром допускается выполнение отдельных операций (пополнение цистерн, очистка фильтров и т. п.) с местных постов управления, если эти операции будут выполняться с определенной периодичностью (не чаще 1 раза за 12 ч). Знак автоматизации А1 присваивается судну в том случае, если энергетическую установку можно нормально эксплуатировать без постоянной вахты как в машинном отделении, так и в ЦПУ. При эксплуатации судна со знаком А1 изменение режима работы энергетической установки задается с мостика общей командой. ДАУ ГД Для управления скоростью и направлением движения судна служит система дистанционного автоматизированного управления (ДАУ). Дистанционное автоматизированное управление — это управление, с помощью которого можно задавать желаемый режим работы механизма, воздействуя на элемент управления (например, регулирующий рычаг или рукоятку). Система управления в дальнейшем выполняет самостоятельно все промежуточные действия; Судовые средства автоматизации В составе судовых средств автоматизации находятся: · панели управления и контроля, · программируемые контроллеры, · операторские станции, датчики, · исполнительные устройства, · разнообразные программируемые средства для работы с информацией (получение, обработка и передача по интерфейсным каналам), · основные и резервные источники питания, · устройства преобразования и коммутации сигналов. Посты управления Для управления судовой силовой установкой на судне организованы посты управления: 1. Ходовой мостик, включая крылья 2. ЦПУ 3. Местное управление 4. Аварийное управление Требования Регистра к ДАУ 1.Управление ГД должно быть полностью автоматизировано и осуществляться одной рукояткой без выдержки времени. 2.Ручное управление должно совмещаться с рукояткой машинного телеграфа, но система питания машинного телеграфа должна быть отдельной от системы питания ДАУ. 3.Система ДАУ должна обладать высокой точностью задания оборотов (±1,5%). 4.Система должна обеспечивать резервное управление из машинного отделения, которое может быть автоматическим или ручным дистанционным. 5.Переход на такой вид управления должен происходить не более чем за 10 сек. 6.Переключение постов управления осуществляется из машинного отделения. 7.Помимо основного поста управления в рулевой рубке могут устанавливаться дублирующие посты управления на крыльях мостика. 8.Система ДАУ должна обладать консерватизмом, т.е. в случае нарушения питания заданный режим сохраняется на время не менее 5 минут. 9.При исчезновении питания должно автоматически включаться резервное (аварийное) питание. Системы ДАУ ГД Согласно классификации системы ДАУ главных судовых дизелей характеризуются по следующими признаками: - по способу соединения с ГД они являются системами навешенного (универсального) типа, подключаемыми к штатным органам управления двигателем (к входным управляющим элементам пуско-реверсивной системы и топливной рейке); - по совмещению маневрового устройства с машинным телеграфом – совмещенными системами; Общая функциональная схема системы автоматизации главного дизеля представлена на рис. 1.1. Система автоматизации ГД состоит из трех подсистем: - система дистанционного автоматизированного управления, - система индикации состояния ГД и состояния самой системы автоматизации, Система ДАУ управляет режимами работы ГД и, в свою очередь, содержит: - систему формирования командных сигналов, управляющих двигателем; Рис. 1.1 Общая функциональная схема системы автоматизации главного дизеля. Непосредственное управление ГД производится: - пуско-реверсивной системой, осуществляющей пуск, нормальную остановку, реверс, медленное проворачивание и аварийную остановку; - топливной рейкой, которая изменяет цикловую подачу топливных насосов высокого давления и, тем самым, расход топлива на дизель, что приводит к изменению частоты вращения ГД. Топливная рейка перемещается системой управления частотой вращения ГД. На постах управления ГД находятся маневровые устройства, которые задают сигналы (команды) требуемого режима работы главного дизеля: пуск, остановку, реверс, заданную частоту вращения. Данные сигналы поступают в систему формирования команд, которая вырабатывает: - сигнал заданной частоты вращения ГД для системы управления частотой Для формирования командных сигналов дополнительно используются сигналы: - давления пускового воздуха, - положений элементов ПРС. Система команд формирует управляющие сигналы таким образом, чтобы выполнялись все рассмотренные выше требования и условия. Система управления частотой вращения перемещает топливную рейку так, чтобы частота вращения ГД соответствовала ее заданному значению. При этом данная система обеспечивает выполнение рассмотренных ранее ограничений на изменение заданной частоты вращения и расход топлива. Система защиты формирует сигналы: - аварийной остановки дизеля, - аварийного снижения частоты вращения. Для этого на систему защиты подаются сигналы: - частоты вращения дизеля, - другие параметры ГД, по которым производится защита, - сигналы сброса защиты из системы формирования команд. Сигнал аварийной остановки дизеля поступает в ПРС, которая прекращает подачу топлива на ГД. Также этот сигнал идет в систему управления частотой вращения и устанавливает топливную рейку в положение нулевой подачи топлива в ГД. Сигнал аварийного снижения частоты вращения поступает в систему управления частотой вращения для установки заданной сниженной частоты вращении ГД. Система индикации ГД представляет оператору необходимую информацию: - о прохождении сигналов управления ГД, - о состоянии элементов ПРС и других элементов системы автоматизации ГД. Данная информация вырабатывается по входным сигналам: - давления пускового воздуха, - положения топливной рейки, - положения элементов ПРС. Безаварийная и экономичная работа дизельной установки возможна при условии автоматического контроля и управления основными рабочими параметрами дизеля. · температура атмосферного воздуха Т0, · наддувочного воздуха во впускном коллекторе Тк, · выпускных газов по цилиндрам и средняя за газовой турбиной Tг, · пресной воды на входе Oв1 и на выходе Ов2, · смазочного масла на входе Ом1 и на выходе Ом2; · давление атмосферного воздуха Р0, · воздуха во впускном коллекторе Рк, · смазочного масла Рм, · газов в выпускном коллекторе Рг, · охлаждающей воды Рв; · крутящий момент М и частота вращения n коленчатого вала. На рис. 2 представлена обобщенная схема автоматического контроля и регулирования дизеля. Рис. 2. Обобщенная схема автоматического контроля и регулирования дизеля: 1, 22 — насосы забортной и пресной воды; 2, 13, 21 — холодильники пресной воды наддувочного воздуха и масла; 3, 20 — регуляторы температуры пресной воды и смазочного масла; 4 — регулятор давления масла в системе смазки; 5, 19 — нагнетательный и откачивающий масляные насосы; 6 — главная масляная магистраль; 7 — полости охлаждения; 8, 17 — выпускной и впускной коллекторы; 9 — кулачковые валы механизма газораспределения; 10, 11 — газовая турбина и компрессор турбонагнетателя (первая ступень наддува); 12 — автомат изменения угла заклинивания кулачковых валов; 14 — регулятор частоты вращения коленчатого вала; 15 — нагнетатель с механическим приводом (вторая ступень наддува); 16 — топливный насос высокого давления; 18 — коленчатый вал Контроль за температурой и давлением осуществляется через соответствующие датчики. Для управления величинами крутящего момента и частоты вращения коленчатого вала служит общий регулирующий орган — топливодозирующая аппаратура дизеля. Причем в установившихся режимах работы регулятор частоты вращения поддерживает заданный скоростной режим, изменяя подачу топлива на цикл в соответствии с изменением нагрузки на дизель. Несмотря на взаимное влияние основных рабочих параметров, большая инерционность дизеля по отношению к взаимосвязанным параметрам позволяет создавать системы их несвязанного регулирования. Системы автоматизированного управления дизельными установками обеспечивают автоматическое выполнение как минимум следующих операций: пуск, вывод на заданный скоростной режим, остановку, реверс. В общем виде структура системы может быть представлена схемой, показанной на рис. 3.
Рис. 3. Обобщенная структурная схема системы ДАУ главным двигателем
В блоке логики вырабатываются командные сигналы на базе анализа сигналов, поступающих с ПДУ, систем судовой автоматики и различных датчиков, контролирующих состояние объекта управления (дизеля) . Командные сигналы от блока логики после усиления поступают в цепи управления работой исполнительных двигателей, воздействующих на регулирующие органы. В блоке логики размещают ряд субблоков, каждый из которых обеспечивает только одну операцию управления, согласно заложенной в нем программе. Для построения функциональных устройств в системах ДАУ применяют: в устройствах логики — пневматические и электронные элементы; исполнительные двигатели — электрические, гидравлические, пневматические; в цепях управления — электрические и пневматические элементы; в системах сигнализации — электрические элементы. · управление главным двигателем с любого из двух дистанционных постов управления (ЦПУ и рулевой рубки); · пуск двигателя по программе; · реверс двигателя при подаче контрвоздуха по двум переключаемым программам (нормального и экстренного реверса); · исполнение команд управления двигателем по положению топливорегулирующей рукоятки; · прекращение подачи топлива в двигатель при падении давления масла ниже 0,8 кгс/см2; · прохождение зоны критической частоты вращения; · прекращение подачи пускового воздуха и топлива, если при пуске двигатель в течение 5—7 с не достигнет минимально устойчивой частоты вращения, повторных пусков при включении программы экстренного реверса; · постепенный вывод двигателя на режим полного хода в течение 2 ч; · сохранение заданного режима работы двигателя при исчезновении пневмо- и электропитания; · защиту двигателя от опрокидывания (самопроизвольный запуск дизеля в направлении, противоположном заданному); · контроль правильности функционирования блоков системы. Каждая операция управления выполняется по программе, заложенной в соответствующем субблоке блока логики. Информация о состоянии дизеля и органов управления, необходимая для реализации программы управления, вырабатывается основными датчиками: положения рукоятки реверса, положения пускотопливной рукоятки, положения распределительных валов, частоты вращения и направления вращения коленчатого вала. Системы ДАУ классифицируют по следующим признакам: по рабочей среде — электропневматические, электронно-пневматические; реже — пневмоэлектрические, пневматические, механические; по принципу включения — подключаемые параллельно или последовательно к системе местного управления; по совмещению с машинным телеграфом — совмещаемые и несовмещаемые; по связи с дизелем — навешенные, универсальные и встроенные; по объему выполняемых функций — гибкие (универсальные) и негибкие (встроенные). К системе ДАУ предъявляют следующие основные требования: она должна быть электропневматической или электронно-пневматической, с логической частью — на микроэлектронике; должна подключаться параллельно системам местного управления, совмещаться с машинным телеграфом; должна быть универсальной, повторять блокирование систем местного управления, время переключения от системы ДАУ на местное управление не должно превышать 10 с; статическая ошибка системы ДАУ не должна превышать ±1,5% номинальной частоты вращения.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ![]() ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (3918)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |