Системи комплекс. автомат_К3С2(6) / Лр / 3361__Пр11

Практична робота №11

Дослідити та проаналізувати принцип дії функціональної підсистеми КСУ «Залив-М» - «Ільмень-М», її функції, склад, правила експлуатації та обслуговування.

Навести приклади реалізації системи на сучасній елементній базі та її використання на суднах.

Системи «Ільмень-М»

Система «Ільмень-М» призначена для дистанційно-автоматизованого контролю та управління арматурою вантажної та баластної суднових систем.

Вона входить до складу КСУ «Залив-М» та взаємодіє з системами «Нарочь-М», «Вікторія-М», «Іжора-М», «Шипка-М» та іншіми.

До вантажних операцій наливних суден відносяться:

• навантаження та вивантаження рідких вантажів;

• розподіл їх за танками;

• контроль за рівнем вантажів у танках;

• балансування танкера для переходу без вантажу.

Наливні судна обладнуються спеціальними вантажними та зачистними системами, а також пристроями для вимірювання рівня вантажу.

1. Вантажна система призначена для навантаження та вивантаження вантажу та розподілу його по танках. Основні елементи вантажних систем

• насоси,

• трубопроводи,

• приймальна та проміжна запорна арматура.

2. Зачистна система танкера призначена для видалення з танків залишків вантажу, невибраних вантажною системою.

У деяких випадках зачисна система може поєднуватися з баластною системою танкера.

Для управління процесом вантажних операцій необхідно:

• своєчасно у певній послідовності відкривати та закривати арматуру вантажної, зачистної та баластної систем танкера;

• контролювати рівень вантажу в кожному танку;

• здійснювати пуск та зупинку вантажних, зачисних та баластових насосів;

• встановлювати відповідні режими роботи насосів.

Управління вантажними операціями здійснюється з поста управління вантажними операціями, де встановлені щити управління та контролю системи «Ільмень-М».

Система «Ільмень-М» призначена

• для дистанційно-автоматизованого контролю та управління арматурою вантажної, зачистної та баластної суднових систем,

а також для отримання необхідної інформації

• про положення дистанційно-керованої арматури,

• про стан насосів,

• про заповнення ємностей,

• про тиск і температуру в різних точках вищевказаних систем,

• про роботу та несправність локальних систем.

Система «Ільмень-М» є електричною системою, яка базується на релейних та напівпровідникових елементах із застосуванням мікроелектроніки.

Система має

• надійно функціонувати,

• забезпечувати виконання усіх режимів роботи та

• забезпечувати збереження заданих значень параметрів в умовах, обумовлених Правилами Регістру.

Система «Ільмень-М» має різні модифікації.

Функції, які виконує система «Ільмень-М».

Система забезпечує оперативне управління та контроль за проведенням вантажних операцій, виконуючи при цьому такі функції:

1. дистанційне керування та світлову сигналізацію про роботу насосів з електроприводом, а також іншої арматури;

2. дистанційне керування запірною арматурою та світлову сигналізацію про її роботу;

3. автоматичне зупинення насосів з електроприводом по сигналу «зрив тиску»;

4. світлову аварійно-попереджувальну сигналізацію (АПС) при виході параметра за встановлене значення;

5. постійну дистанційну індикацію струму електроприводів насосів;

6. видачу сигналів на включення звукової сигналізації за усіма параметрами аварійно-попереджувальної сигналізації;

7. видачу узагальнених сигналів у систему «Шипка-М» за усіма параметрами аварійно-попереджувальної сигналізації.

Система «Ільмень-М» пов'язана з іншими системами автоматики КСУ «Залив-М» та забезпечує їх функціонування.

1. Для нормального функціонування системи «Вікторія-М» система «Ільмень-М» забезпечує:

1. сигналізацію про наявність електроживлення та роботу нагнітачів;

2. забезпечує аварійно-попереджувальну сигналізацію

• про несправність у системі,

• про зниження тиску інертного газу в танках,

• про вміст кисню в інертному газі,

• про відсутність живлення датчиків і сигналізаторів;

3. забезпечує видачу сигналу для зупинки системи «Вікторія-М».

2. Для нормального функціонування системи «Іжора-М» система «Ільмень-М» забезпечує:

1. видачу сигналу «Запит резерву потужності»;

2. забезпечує прийом сигналів

• «Пуск вантажних насосів дозволено» (у разі наявності резерву потужності електростанції) та

• «Пуск вантажних насосів заборонено» (за відсутності резерву потужності);

3. забезпечує видачу

• чотирьох сигналів (за кількістю насосів) «Пуск вантажних насосів дозволено» та

• чотирьох сигналів «Пуск вантажних насосів заборонено», а також видачу

• чотирьох сигналів «Блокування можливості пуску вантажних насосів» (за відсутності резерву потужності електростанції).

3. Для нормального функціонування системи «Шипка-М» система «Ільмень-М» забезпечує:

• узагальнену аварійно-попереджувальну:

• адресну сигналізацію за всіма параметрами АПС, а також

• сигналізацію про відсутність живлення в системі.

4. Від системи «Тангенс-М» система «Ільмень-М» отримує сигнал про втрату живлення датчиків та сигналізаторів, що працюють із цією системою.

Електроживлення системи «Ільмень-М» здійснюється від системи «Тангенс-М» за двома фідерами живлення напругою постійного струму 27 В, а також від акумуляторної батареї напругою 24 В.

Електроживлення деяких приладів системи здійснюється фідерами напругою постійного струму 6,3 В, які підводяться безпосередньо до контейнерів та субблоків.

Електроживлення автономних приладів здійснюється фідером напругою змінного струму 220 В частотою 400 Гц.

Система «Ільмень-М» складається із окремих каналів таких, як:

• канал сігналізації;

• канал управління насосами;

• канал індікації параметрів;

• канал управління арматурою з гідроприводом.

Кожний канал включає в себе типові елементи - контейнери та субблоки, які компануються у щиті управління та контролю системи «Ільмень-М».

На щиті розташовані усі органи управління та прибори надання інформації від технічних засобів вантажній, зачистної та баластної систем судна.

Побудова щита - набірно-модульна, тобто щит формується із типових функціональних пристроїв (субблоків), які зібрані у контейнери.

Контейнери призначені для

• розміщення в них субблоків,

• забезпечення електричного з'єднання субблоків між собою,

• з'єднання їх з монтажними платами.

Кожен субблок реалізує певні функції з управління та сигналізації

Система "Ільмень-М" є розробкою радянських і російських конструкторів і з'явилася ще в 70-х роках минулого століття. З тих пір вона була успішно використана на багатьох суднах різного призначення, включаючи пасажирські та вантажні судна, науково-дослідні та військові кораблі.

У сучасний час, система "Ільмень-М" використовується на багатьох різних типах суден, які використовуються в різних галузях, включаючи судна для грузових перевезень, наукові дослідження, а також пасажирські судна. Сучасна елементна база для реалізації системи "Ільмень-М" використовується на основі програмного забезпечення, яке дозволяє більш ефективно керувати судновими системами та контролювати їх стан.

Наприклад, в 2020 році підприємство "РАСТРАUB" (Росія) розробило нову версію системи "Ільмень-М" на основі мікроконтролерів ARM Cortex-M3, що забезпечило більш високу швидкість та надійність системи. Крім того, такі системи успішно використовуються на військових кораблях, наприклад, на кораблі ВМС США "Зумвальт", де система "Ільмень-М" використовується для управління судновими системами та контролю над їхнім станом.