GMA_Microprocess_systems_1

Рис. 3.5

Кроме того, в состав FAHM-S входят: реверсивные электромагниты переднего и заднего хода, электромагниты остановки, пускового воздуха и тяжелого пуска, электропневматический преобразователь.

Все уставки параметров системы программируются на плате параметров.

Система FAHM-S контролирует команды телеграфа мостика, обратную связь с датчика частоты вращения, обратную связь с рейки топливных насосов, входные сигналы электромагнитов и электропневматического преобразователя.

Возникшие неисправности индицируются аварийной сигнализацией.

В датчике частоты вращения контролируется питание и измерительный преобразователь. При неисправности обратной связи с датчика частоты вращения электронный регулятор автоматически переключается на другой режим.

Система самодиагностики процессора обнаруживает следующие неисправности:

361

неисправность источника питания; неисправность шины адреса; сбои выполнения программы.

Эти неисправности вызывают появление сигналов во внешней аварийной сигнализации.

Силовые модули электромагнитов имеют защиту от короткого замыкания, устройства обнаружения неисправности кабеля, например, плохой контакт с электромагнитом.

Контроль аналогового входа системы заключается в проверке работы аналого-цифрового преобразователя.

В системе предусмотрена проверка цифровых входных и выходных плат.

Система FAHM-S имеет панель мнемосхемы, которая служит для визуального отображения событий, происходящих в системе. Кроме того, мнемосхема используется для имитации работы системы.

Индикация состояний системы осуществляется 37 светодиодами, которые разбиты на несколько групп:

светодиоды проверки центрального процессора; светодиоды последовательности пуска; светодиоды ограничения частоты вращения; светодиоды случаев блокировки пуска; светодиоды сигналов остановки.

Индикатор критической скорости загорается в том случае, если частота вращения двигателя находится в критической зоне или в непосредственной близости от границ этой зоны.

На панели мнемосхемы имеются контрольные точки, на которых можно замерить сигналы, поступающие в компьютер, выходные аналоговые сигналы центрального процессора; проверить состояние любого дискретного сигнала компьютера.

На плате мнемосхемы располагается имитатор, при помощи которого может быть проверена система FAHM-S без запуска двигателя.

Имитатор содержит три потенциометра, которые позволяют воспроизвести команду машинного телеграфа, сигнал обратной связи с датчика частоты вращения и сигнал обратной связи с датчика положения рейки топливных насосов.

362

С помощью переключателя, расположенного на плате, можно воспроизвести положения распределительного вала.

3.3.СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

ИВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА FAMP-M

Система FAMP-M предназначена для управления главными двигателями судна. Она легко адаптируется к различным типам главных двигателей и гребных винтов.

Всистеме FAMP-M применяется специально разработанный одноплатный микропроцессор. Система имеет стандартное программное обеспечение.

Программное обеспечение FAMP-M допускает применение карманного терминала для изменения важных параметров, кривых, в том числе и программирование новых комбинаторных кривых.

Система FAMP-M может быть использована для одно- и двухдвигательных установок.

Кривые комбинаторного режима в системе FAMP-M легко изменяются. При изменении режима работы FAMP-M автоматически переходит с одной кривой комбинатора на другую.

Выход для задания частоты вращения ГД может осуществляться FAMP-M либо через электронную систему регулирования частоты вращения, либо через электропневматический преобразователь с пневматической системой регулирования.

Для предотвращения кавитации и повреждения винта при реверсировании, когда шаг винта близок к нулевому значению, частота вращения двигателя близка к частоте вращения холостого хода (минимально устойчивой).

Врежиме управления с мостика программа комбинаторного управления обеспечивает работу ГД и ВРШ оптимальным образом с точки зрения нагрузки и маневренности.

При командах на значительное изменение шага винта во время сильного волнения или при большой загрузке судна возможна перегрузка ГД. Система FAMP-M оснащена устройством регули-

363

рования нагрузки, которое автоматически выдерживает нагрузку в заданных пределах.

Временная программа увеличения нагрузки содержит программы нормального, аварийного и замедленного разгона ГД.

Назначением программы увеличения нагрузки является снижение температурных напряжений в двигателе.

Всистеме FAMP-M осуществляется контроль за параметрами системы, напряжением питания и сбоями программы. При обнаружении неисправности выходы отключаются, а процессор останавливается.

Всистеме контролируется состояние датчиков. При неисправности датчиков их выходы отключаются.

Возникновение неисправностей приводит к аварийной сигнализации.

3.4.СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

ИВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА FAMP-S

СистемаFAMP-Sприменяетсядляодномашинныхимногомашин- ных установок с ВРШ. Система FAMP-S разработана фирмой ASEA. Система дистанционного управления (ДАУ) FAMP-S построена на базе микропроцессорной системы DS-8.

Микропроцессорная система в комбинаторном режиме автоматически выбирает оптимальную комбинацию частоты вращения двигателя и угла поворота лопастей винта.

Программа микропроцессорной системы разработана в кооперации с изготовителями винтов и двигателей.

Допускаются небольшие изменения программы.

Программа, составленная совместно с изготовителями двигателей, ограничивает перегрузку двигателей в случае ускорения, аварийной остановки, штормового моря, ледовых условий и других внешних факторов.

Независимо от выбранного режима работы нагрузка уменьшается автоматически изменением шага винта. При аварийной остановке телеграф мостика может быть установлен в положение «полный назад»

364

без риска перегрузки. В случае аварийной остановки ограничивается неблагоприятный эффект, вызванный высокой частотой вращения вблизи нулевого шага винта. Устранение неблагоприятного эффекта достигается уменьшением частоты вращения двигателя.

Вблагоприятных условиях работы изменением шага винта обеспечивается оптимальное использование двигателей.

С учетом термической постоянной двигателя специальная программа, при необходимости, уменьшает его мощность изменением шага винта.

Система безопасности FAMP-S выполняет следующие функции: полная остановка, медленное вращение и аварийная остановка.

Когда система FAMP-S обеспечивает работу многомашинной установки, то происходит равномерное распределение нагрузки между ними. Если необходимо разгрузить одну машину, то система FAMP-S разгружает ее, оставляя равномерное распределение нагрузки между другими машинами.

При повторном пуске одной из машин она автоматически разгоняется до требуемой частоты вращения и затем подсоединяется к валу.

Несинхронная работа двигателей может привести к их повреждению и износу.

Система FAMP-S предотвращает такую работу подсоединением двигателей тогда, когда их валы находятся в наиболее благоприятных позициях.

Вдвухвинтовых установках FAMP-S синхронизирует гребные валы, обеспечивая одинаковую частоту вращения и оптимальное отношение между положениями лопастей винтов.

3.5.СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ GEAMOT 90

Система ДАУ Geamot 90 С разработана фирмой Systemtechnik Nord. Система ДАУ может быть использована для управления сле-

дующими дизелями Burmeister & Wein, Deutz,Sulzer, MTU, MAN, Ruston, MaK.

365

Она также может быть использована для паровых и газотурбинных установок и комбинированных газотурбинных – дизельных установок.

Система Geamot 90 С является микропроцессорной системой управления, одобренной следующими классификационными общества-

ми: GL, LR, BV, ABS, DNV.

Всистеме используется такое же аппаратное обеспечение, как и

вмикропроцессорной системе управления судовой электроэнергетической установкой Geapas, где применяется 8-разрядный микропроцессор МС 6802 фирмы Motorola.

Система Geamot 90 C имеет небольшие габариты, легко адаптируется к специфическим параметрам соответствующих судов, обладает обширной системой диагностики.

Система ДАУ состоит из следующих основных компонентов : датчика заданных значений частоты вращения, пульта управления

и индикации на мостике; пульта управления в ЦПУ;

электропневматического преобразователя; периферийной соединительной платы;

датчика частоты вращения исполнительных элементов, регулятора, расположенного на двигателе.

Датчик заданных значений частоты вращения механически связан с командным телеграфом или с рычагом управления, который отделен от командного телеграфа.

Вкачестве датчика используется потенциометрический измерительный преобразователь.

Пульт управления на мостике имеет все элементы, необходимые для управления и индикации, требуемые для управления главной машины с мостика.

Пульт управления на мостике может быть расширен приборами индикации давления пускового воздуха и давления управляющего воздуха.

Впульте управления имеются модули входа и выхода для связи компьютера с периферийной платой; легко заменяемые модули памяти, в которых записана программа управления установкой.

366

Периферийная соединительная плата смонтирована на отдельной консоле.

На плате имеются выходные реле, клеммы, предохранители. Периферийная соединительная плата связана с пультом управле-

ния в ЦПУ кабелем длиной не более 2,5 м.

Взависимости от типа регулятора частоты вращения двигателя его уставка, может быть установлена электромеханическим или электрическим образом.

Вслучае электронного регулятора рейка топливных насосов перемещается с помощью электромеханического или электрогидравлического исполнительного элемента.

Функционирование системы ДАУ реализуется с помощью программного обеспечения для мало- и среднеоборотных дизелей. Программное обеспечение разработано на основе длительных исследований в соответствии с требованиями классификационных обществ и кооперации с заводами-изготовителями дизелей.

Нормальный пуск двигателя обеспечивается электронной системой. Пуск может повторяться три раза. После неудачного трехкратного пуска появляется индикация «Неудавшийся пуск».

При реверсировании двигателя частота вращения переднего хода должна снизиться до значения, разрешенного заводом-изготовителем дизеля. После снижения частоты вращения разрешается пуск дизеля для заднего хода.

Разгон двигателя определяется программой, обеспечивающей возрастание частоты вращения в соответствии со значениями, рекомендованными заводом-изготовителем. В программе учитывается диапазон критической частоты вращения заданием двух ее значений. Если рычаг управления в маневренном режиме находится в таком положении, что критическая частота располагается внутри маневренного диапазона, то во время ускорения уставка частоты вращения остается ниже диапазона критической частоты вращения,

аво время замедления – выше указанного диапазона. Если рычаг управления находится в положении, при котором частота вращения должна быть вне диапазона критической частоты вращения, то ее уставка перескакивает нижний и верхний уровни диапазона при

367

ускорении и, наоборот, перескакивает верхний и нижний уровни при замедлении.

При проходе двигателем во время разгона диапазона критической частоты вращения уставка частоты вращения остается в начале диапазона.

Если программа ускорения достигает верхней границы диапазона, то уставка частоты вращения перепрыгивает на верхнюю границу диапазона.

С помощью кнопок в ЦПУ возможно ограничение частоты вращения дизеля.

Из ЦПУ с помощью дополнительных кнопок также возможно ограничение подачи топлива.

Вводимые ограничения по частоте вращения и подаче топлива индицируются для вахтенного штурмана на пульте управления мостика.

Ручное ограничение частоты вращения шунтируется при аварийных маневрах. Если при плохой погоде частота вращения три раза в течение 120 с превысит на 5 % номинальное значение, то частота вращения автоматически снижается до заданного значения. Подобное снижение частоты вращения предотвращает срабатывание защиты от сверхоборотов.

Это ограничение частоты вращения индицируется на пультах управления мостика и ЦПУ.

Оператор на мостике может анулировать ограничение частоты вращения с помощью выключателя «Аварийный маневр».

На пульте управления в ЦПУ имеется кнопка, позволяющая оператору в машине на короткое время или полностью анулировать вмешательство с мостика.

Независимая система безопасности при недопустимых рабочих условиях ограничивает частоту вращения до 60 % номинального значения.

Снижение частоты вращения индицируется на мостике и в ЦПУ. Оператор на мостике может аннулировать это снижение с помо-

щью выключателя «Аварийный маневр».

При реверсе возможно ограничение максимального значения частоты вращения, например, до 80 % номинального значения.

368

Значения (параметры) всех аналоговых и цифровых величин могут быть записаны в энергонезависимую память EPRОM.

Такими параметрами могут быть: номинальная частота вращения, максимальное значение частоты вращения при реверсе, время разгона, время выдержки и т. д.

Все параметры могут быть разбиты на несколько групп: параметры частоты вращения; временные параметры;

постоянные времени для программы разгона; параметры специальных функций.

Эти параметры могут быть введены с помощью клавиатуры управления без дополнительных вспомогательных средств.

Цифровой дисплей на пульте управления ЦПУ показывает значения выбранных параметров.

Прерывание напряжения питания не приводит к изменению регулируемых параметров.

Имеется защита против неразрешенного изменения параметров. Без знания специального кода изменение параметров невоз-

можно.

Всистеме Geamot 90 C происходит контроль за правильным выполнением маневренных операций.

Взависимости от типа и исполнения главного двигателя контролируются следующие неисправности:

рейка топливных насосов не находится в исходном положении, хотя имеется команда на остановку;

неисправность медленного вращения, при которой медленное вращение дизеля с уменьшением пускового воздуха не выполняется как следует;

неисправность пуска, при которой пусковая операция дизеля не выполняется как следует;

остановка машины, т. е. машина остановилась опять после завершения последовательности пуска.

При всех перечисленных неисправностях возникают световая сигнализация на пульте управления в ЦПУ, звуковая и световая сигнализации на пульте управления мостика и в системе контроля.

369

Если сигнал обратной связи «Fuel Rack Stop» в течение 3 с не появится после подключения электромагнитного клапана «Стоп», то на панели управления ЦПУ индицируется сигнал «Fuel Rack Stop». На пульте управления мостика возникают звуковой и световой аварий-

ные сигналы «Starting Mechanism Failure».

В системе ДАУ контролируются неисправности всех периферийных устройств.

Потенциометрическийпреобразовательобратнойсвязирычагауправления контролируется на обрыв или короткое замыкание кабеля.

Имеется контроль за обрывом в самом преобразователе. Индукционный датчик частоты вращения контролируется на об-

рыв провода, исчезновение импульсов выходного сигнала. Электропневматический преобразователь контролируется на об-

рыв цепи сигнала управления и кабеля источника питания. Электромагнитные клапаны контролируются на обрыв провода. Для всех периферийных устройств, включая электромагнитные

клапаны, контролируется напряжение питания.

Некоторые из неисправностей индивидуально индицируются на пульте управления ЦПУ.

Возникновение неисправности приводит к появлению звуковой и световой сигнализаций в системе контроля.

На пульте управления мостика появляются звуковая и световая сигнализации об общей неисправности гребной установки. Насколько это возможно при неисправностях маневренное состояние гребной установки должно быть «заморожено», автоматический режим должен быть немедленно переведен на ручной.

Электронные устройства управления имеют систему самодиагностики, которая обнаруживает неисправности и выдает соответствующую сигнализацию.

На дисплее пульта управления ЦПУ индицируются следующие неисправности:

неисправность цикла компьютера; неисправности в запоминающем устройстве;

неисправность или неточность в аналого-цифровом преобразователе;

370