GMA_Microprocess_systems_1

неисправность цифрового входа; неисправность цифрового выхода;

превышение допустимого диапазона аналового выхода; неисправность напряжения питания.

Неисправности индицируются на мостике с подачей звукового сигнала.

Появление неисправностей приводит к подаче сигнала в общую систему контроля.

При питании судовой сети от валогенератора частота вращения главного двигателя не должна снижаться ниже минимального значения, требуемого для работы валогенератора. Если рычаг управления или телеграф передвигается в положение, при котором заданное значение частоты вращения будет меньше минимального значения, то частотавращениядвигателяснижаетсятолькодоминимальногозначения. Сигнал, возникающий при перемещении рычага управления, используется для пуска вспомогательного дизеля. Дальнейшее снижение частоты вращения главного дизеля произойдет только после того, как судовая сеть получит питание от генератора вспомогательного дизеля.

Поддержание частоты вращения главного дизеля на минимальном уровнедиапазонаработывалогенераторасохраняетсяопределенное заданное время, после истечения которого произойдет снижение частоты вращения главного дизеля. Это произойдет даже в том случае, когда генератор вспомогательного дизеля не будет подключен к судовой сети.

Частота вращения дизеля обычно изменяется механическим регулятором. Задание требуемого значения частоты вращения для механического регулятора, происходит с помощью электропневматического преобразователя Е/Р. Для уставки частоты вращения, система управления дизелем дает выходной токовый сигнал 4-20 мА. Этот электрический сигнал преобразуется в пневматический.

Работа двухмашинной установки происходит с помощью двух независимых автоматических систем. Двухмашинная установка требует синхронизации частот вращения. Точная параллельная работа возможна при использовании системы синхронизации – синхронизатора. В соответствии с номинальным значением частоты вращения, установленным для двух машин, синхронизатор синхронизирует их

371

частоты вращения. В случае большой девиации частот вращения, вызванной различием входных сигналов датчиков частоты вращения, возникающими при маневрировании или неисправностях машин, синхронизатор немедленно автоматически отключается. Синхронизатор начинает действовать только после того, как значения частот вращения будут находиться в заданной полосе допуска.

Синхронизатор может использоваться при наличии электронных регуляторов для управления частотой вращения машин.

ВДАУ применяются электромагнитные клапаны: вперед, назад, пуск, стоп, медленное вращение, аварийный стоп.

Всистеме Geamot 90 C нашла применение независимая система безопасности (Еngine Safety System ESS) дизеля.

Система защищает дизель при нежелательных рабочих условиях. Система защиты используется для остановки дизеля или сниже-

ния его частоты вращения.

Система состоит из 8 дискретных датчиков и устройства контроля.

Функции безопасности осуществляются аппаратными средствами, а функции контроля – микропроцессором с соответствующим программным обеспечением.

Вся информация с ESS через последовательный интерфейс передается в центральную систему контроля.

ВESS имеется система самодиагностики, контролирующая: обрыв проводов датчиков и электромагнитных клапанов; источник питания. В системе диагностики используется специальный испытательный блок «Watch dog».

3.6.СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ MEGA-CUARD

Система ДАУ MEGA-GUАRD(MG) выполнена на микропроцессорах с модулями ввода/вывода, установленными на соединительной плате системы. Функциональная схема системы показана на рис. 3.6.

372

Рис. 3.6

Система MG может работать при всех навигационных условиях, как при вращающемся двигателе, так и при стоянке судна.

Система MG предназначена для дистанционного автоматизированного управления малооборотными двухтактными реверсивными дизелями MAN.

373

Система управляется с панели оператора на мостике или с панели управления в ЦПУ.

Система способна выполнять следующие функции: пуск двигателя; блокировка пуска; повторный пуск; остановка; медленное вращение; реверс;

установка заданных значений частоты вращения; задание предельных значений нагрузки; аннулирование заданных предельных значений;

быстрое прохождение и запрет работы в зоне критической частоты вращения;

управление наддувом; точная настройка заданных значений частоты вращения.

Далее приводится описание некоторых функций, выполняемых системой.

Пуск двигателя

Процедура пуска выполняется при переводе рукоятки из положения стоп в положения вперед или назад. При подаче пусковой команды вперед или назад активизируется соответствующий клапан распредвала, прекращается сигнал нулевого значения топлива к электронному регулятору, а пусковой электромагнитный клапан, также как и электромагнитный клапан остановки, возбуждаются.

С помощью пускового клапана в двигатель подается воздух, который приводит его во вращение. Когда частота вращения двигателя становится выше заданного значения, пусковой клапан обесточивается.

В то же время электромагнитный клапан остановки обесточивается, создавая возможность вспрыскивания топлива в цилиндры двигателя топливными насосами.

Регулятор дизеля определяет положение рейки топливных насосов и, следовательно, количества топлива, вспрыскиваемого в цилиндры во время пуска.

374

Частота вращения двигателя увеличивается до значения, заданного уставкой.

После определенной выдержки времени появляется сигнал о вращении двигателя, после чего обесточивается электромагнитный клапан распредвала.

Есличастотавращениядвигателянедостигаетзаданногозначения, после выдержки времени, то попытка пуска считается неудачной.

После неудачного пуска через определенное время инициируется повторный пуск.

Во время повторной попытки пуска (тяжелого пуска) регулятор анулирует предельное значение продувного воздуха и повышает уставку заданного значения частоты вращения подачи топлива. Это приводит к увеличению вспрыскивания топлива и частоты вращения двигателя, что делает более успешным пуск двигателя.

Система позволяет трехкратный пуск двигателя, после которого появляется аварийный сигнал неудавшегося пуска.

В этом случае двигатель можно запустить после установки рукоятки управления в положение стоп.

Если во время пуска частота вращения не измеряется, то повторный пуск не происходит.

Реверс двигателя

Процедура реверса выполняется при перемещении рукоятки в направлении, противоположном направлению вращения двигателя.

При подаче команды на реверсирование возбуждается электромагнитный клапан остановки, который отключает подачу топлива в цилиндры.

К электронному регулятору подается сигнал о нулевом значении топлива. Электронный регулятор перемещает рейку топливных насосов в положение остановки.

Частота вращения двигателя уменьшается в зависимости от скорости судна и внешних условий.

Когда частота вращения двигателя становится меньше заданного значения подачи тормозного воздуха, электромагнитный клапан перемещает распредвал в требуемое направление вращения двигателя.

375

Спустя заданное значение выдержки времени возбуждается пусковой электромагнитный клапан, подготавливая процедуру пуска.

С помощью пускового воздуха и подготовленного для реверса распредвала двигатель реверсируется.

Электромагнитные пусковой клапан и клапан остановки обесточиваются при превышении частотой вращения двигателя заданного значения подачи топлива подобно обычной пусковой процедуре.

Система предусматривает две дополнительные попытки реверса.

Блокировка пуска двигателя

При наличии некоторых условий возможна блокировка пуска двигателя.

Блокировка пуска происходит при следующих условиях: низком давлении пускового воздуха, закрытом главном пусковом клапане, отсоединенным исполнительным двигателем регулятора, подключенном валоповоротном устройстве, неудачном трехкратном пуске.

Если при наличии некоторых условий блокировки дается пусковая команда, то появляются световая и звуковая индикации, которые будут продолжаться до тех пор, пока рукоятку управления не возвратят в положение стоп.

Медленное вращение (проворачивание) двигателя

Если пусковая команда дана для двигателя, который до этого не вращался более 30 мин, то он автоматически переходит в режим медленного вращения, который предшествует пусковой последовательности.

Этот режим предохраняет двигатель от механических повреждений, которые в частности могут быть вызваны наличием охлаждающей воды в цилиндре (ах).

При медленном вращении получают питание электромагнитные клапаны пуска, остановки медленного вращения.

Это обеспечивает медленное вращение двигателя пусковым воздухом при нахождении распредвала в нужном положении.

376

После того, как двигатель сделает один оборот, электромагнитный клапан медленного вращения отключается, а электромагнитный клапан пуска остается включенным некоторое время.

После чего может начаться процесс нормального пуска двигателя. Аварийный сигнал о неисправности появляется в том случае, если медленное вращение не выполняется за определенный отрезок времени. При наличии аварийного сигнала рукоятку управления необходимо установить в положение стоп и выяснить причину возник-

новения неисправности.

После выяснения причины неисправности система возвращается в исходное состояние нажатием кнопки «Slow turn Failure Reset» на панели управления.

Остановка двигателя

Система ДАУ останавливает двигатель при наличии нескольких условий:

рукоятка управления устанавливается в положение «Стоп»; аварийная остановка; неисправность при пуске;

неисправность при медленном вращении.

Двигатель останавливается при подаче питания в электромагнитный клапан остановки, который прерывает подачу топлива.

Вэто же время в регулятор подается сигнал о нулевом значении топлива, который устанавливает рейку топливных насосов в положение «Стоп». Электромагнитный клапан остановки остается в подключенном состоянии до новой попытки пуска.

При остановке двигателя появляется индикация «Двигатель остановлен».

Вслучае остановки двигателя системой безопасности или аварийным сигналом дополнительно к вышесказанному подключается аварийный электромагнитный клапан остановки.

Уставка частоты вращения

Положение рукоятки управления преобразуется контроллером в уставку частоты вращения двигателя.

377

Если ДАУ применяется для управления энергетической установки с ВРШ, то ДАУ также осуществляет уставку шага винта.

Предельные значения частоты вращения ограничиваются нагрузочной программой.

Нагрузочная программа ограничивает диапазон увеличения и уменьшения уставок частоты вращения, ограничивая диапазон увеличения и уменьшения нагрузки двигателя.

Если уставка частоты вращения находится в зоне критической частоты вращения, то уставка частоты вращения регулятора должна находиться вне этой зоны. После прохождения зоны критической частоты вращения уставка регулятора должна соответствовать нагрузочной программе.

Уставка частоты вращения при переднем ходе ограничивается 100 % значением, которое соответствует 100 % нагрузке.

Уставка частоты вращения при заднем ходе ограничивается значением меньшим 100 %.

Максимальное значение при заднем ходе зависит от типа двигателя. Так для двигателя MC/MCE максимальное значение частоты вращения равно 95 %, что соответствует 86 % нагрузки.

Точная настройка частоты вращения выполняется с помощью электрического исполнительного двигателя, вмонтированного в рукоятку управления.

Точная настройка позволяет изменять частоту вращения с точностью 0,1 от заданного значения. При нажатии кнопки на рукоятки меняется уставка частоты вращения.

При однократном нажатии кнопки «Up» уставка увеличивается на 0,1 заданного значения.

При нажатии кнопки «Down» частота вращения снижается.

Чем дольше нажимаются кнопки, тем больше происходит изменение уставки.

Ограничение нагрузки

Функция ограничения нагрузки запрещает делать уставку частоты вращения выше определенного предела.

Если рукояткой выставляется значение выше заданного предела,

378

то регулятор частоты вращения ограничивает предельное значение нагрузки. Ограничение нагрузки сопровождается световой индикаци-

ей «Chief Load Limit».

Предельные значения нагрузки можно изменять с помощью кнопки, установленной на панели управления. Нажатие этой кнопки приводит к подключению дисплея, который показывает заданное предельное значение нагрузки. Заданное значение можно увеличивать или уменьшать с помощью соответствующих кнопок, расположенных на дисплее.

Если в течение 10 с кнопки не нажимаются, то сохраняется прежнее заданное значение нагрузки.

На судах с ВФШ в режиме медленного вращения для предотвращения механических и термических перегрузок главного двигателя происходит автоматическое уменьшение уставки частоты вращения. В этом случае на панели управления появляется индикация

«Slowdown».

Если уставка, заданная рукояткой, находится ниже предельного значения «Slowdown», происходит мигание лампы.

На судах с ВРШ вместо уменьшения уставки частоты вращения происходит уменьшение уставки шага винта.

Нагрузочная программа

Нагрузочная программа служит для изменения частоты вращения в функции времени.

Ограничение скорости изменения частоты вращения в функции времени предохраняет двигатель от механической перегрузки, чрезмерных перегрева или охлаждения.

При разгоне двигателя до 90 % максимального заданного значения частоты вращения нагрузочная программа не действует и частота вращения изменяется регулятором без задержки.

При превышении частотой вращения 90 % максимального заданного значения изменение частоты вращения происходит в соответствии с нагрузочной программой.

Изменение частоты вращения от 90 до 100 % происходит за

30 мин.

379

В течение этого времени за 3 мин происходит изменение частоты вращения на 1 %.

При замедлении двигателя уменьшение частоты вращения от 100 до 90 % происходит за 15 с.

Ниже 90 % нагрузочная программа не действует и частота вращения изменяется регулятором без задержки.

Состояние нагрузочной программы индицируется соответствующими лампами. При достижении частотой вращения значений, заданных рукояткой управления, лампы гаснут.

Нагрузочная программа может быть анулирована нажатием кнопки «Program cancel» на панели управления мостика.

Нагрузочная программа возобнавляется опять при вторичном нажатии кнопки.

При анулировании программы возможно более быстрое изменение частоты вращения, которое необходимо при аварийных условиях.

Нормальная, замедленная и аварийная нагрузочные программы согласуются с заводом-изготовителем двигателя.

Зона критической частоты вращения

Избежание длительной работы в зоне критической частоты вращения предохраняет двигатель от механических перегрузок, возникающих вследствие крутильных колебаний.

Если уставка частоты вращения, определяемая рукояткой управления, находится внутри запретной зоны или проходит через нее, то уставка частоты вращения регулируется таким образом, чтобы она находилась вне запретной зоны. При этом двигатель работает вне критической зоны.

В том случае, если двигатель вращается внутри критической зоны очень долго, то появляются световая и звуковая сигнализации на мостике и в ЦПУ.

Такая же сигнализация появляется при длительном нахождении рукоятки управления в положении, соответствующем критической зоне.

Система позволяет контролировать две дополнительные критические зоны.

380