GMA_Microprocess_systems_1

Аннулирование заданных предельных значений

Команда Cancel Limiter на панели управления ДАУ приводит к аннулированию:

нагрузочной программы; режима медленного вращения; уставок регулятора.

При аннулировании нагрузочной программы перемещение рукоятки управления приводит к быстрому изменению частоты вращения.

При аннулировании режима медленного вращения пуск двигателя происходит без предварительного проворачивания, если он до этого не вращался более 30 мин.

Аннулирование уставок регулятора вызывает увеличение выходного сигнала исполнительного элемента, например, во время пуска, приводя к снятию ограничения момента и продувочного воздуха. Аннулирование уставок регулятора также происходит во время тяжелого пуска.

Режим моделирования работы системы ДАУ

Врежиме моделирования можно проверить функционирование системы ДАУ без пуска двигателя. В режиме моделирования потенциометром «Test Rpm» имитируется частота вращения двигателя.

Проверка системы осуществляется через параметры интерфейса при закрытом главном пусковом клапане.

Вданном режиме проверяется функционирование следующих операций:

переключение постов управления; пуск, включая подключение электромагнитного клапана рас-

предвала; блокировка пуска;

неисправность пуска; повторный пуск, включая индикацию тяжелого пуска;

остановка, включая подключение электромагнитного клапана остановки;

реверс;

381

аннулирование заданных предельных значений, исключая аннулирование уставок регулятора;

уставка значений частоты вращения; нагрузочная программа, ускорение и замедление;

зона критической частоты вращения, включая аварийную сигнализацию;

точная настройка частоты вращения.

382

4. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ СЭУ И СЭЭУ

4.1.МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ

ИУПРАВЛЕНИЯ DATACHIEF-7 (DC-7)

Data Chief-7 (DC-7) является распределенной микропроцессорной системой, служащей для контроля и управления судовыми системами.

Система выполнена на 16 разрядных микропроцессорах Intel 8088, Intel 8086 с 20 разрядной адресной шиной, позволяющий осуществлять доступ к памяти емкостью 1 Мбайт. Микропроцессоры имеют кварцевый генератор с тактовой частотой 10 М Гц.

Data Chief-7 дает соответствующую информацию в нормальных и аварийных условиях и управляет судовыми системами.

Небольшие интеллектуальные устройства, расположенные вблизи объектов контроля и управления, служат для контроля и управления рабочим процессом.

Они включены в контур центрального устройства.

В общий контур могут быть включены следующие устройства:

устройства сбора информации – SignalAcquesion Units (SAU-8800),

служащие для контроля параметров и подачи аварийных сигналов; устройства управления генератором – Generator Control Units

(GCU-8800);

программируемые устройства управления – Programmable Control Units (PCU-8800), служащие для управления клапанами и насосами;

система измерения уровня – Level Gauge System (LGU-8800);

устройство сбора и обработки сигналов – Signal Processing Unit (SPU-8600), представляющее оператору информацию о контролируемых процессах.

К SPU-8600 можно подключать до 4 индивидуальных операторских станций (OCS), которые включают: пульт управления оператора (ОСР), дисплей (VDU) и принтер.

383

Дисплей может быть одноцветным или многоцветным. Количество штепсельных разъемов и плат зависит от конфигура-

ции системы.

SPU-8600 сама является распределенной микропроцессорной системой, которая может включать 8 одноплатных компьютеров, каждый из которых служит для решения определенных задач.

Имеется обширная программа диагностирования аппаратного и программного обеспечений.

DC-7 соответствует требованиям большинства классификационных обществ для безвахтенного обслуживания машинного отделения.

На рис. 4.1 показана функциональная схема системы DC-7.

На функциональной схеме представлены основные устройства системы.

Количество различных устройств зависит от конкретной установки. Интеллектуальные устройства SAU располагаются в машинном отделении. Они служат для сбора информации от датчиков и испол-

нительных элементов.

Входные сигналы дискретизируются и контролируются в заданном диапазоне.

Если входные сигналы превышают заданные уставки, то появляется аварийная сигнализация.

Собранные и обработанные значения сигналов заносятся в память и могут быть прочитаны оператором на дисплее SAU.

SPU получает всю информацию от каждой SAU. Связь осуществляется через две последовательные линии.

Одна из линий служит для передачи команд к SAU, а другая для приема информации от SAU.

К линии могут быть подсоединены до 20 SAU. Для каждой SAU присваивается специальный номер, который используется SPU при адресации. Только вызванная SAU может передавать сообщения.

Нарушение связи между SPU и SAU обнаруживается SPU по отсутствии отклика на передаваемое сообщение.

Данное SAU идентифицируется как бесполезное.

SAU функционирует в режиме ожидания, который требует запрос от SPU через определенные интервалы времени.

384

Рис. 4.1. Функциональная схема системы ДС-7

385

При отсутствии запроса SAU работает в резервном режиме. В резервном режиме SAU функционирует как локальная автономная аварийная система.

Дополнительно SAU может быть связана с групповой аварийной системой.

Связь SAU с пультом управления ОСЗ осуществляется по стандартному интерфейсу CL («токовая петля»). Прием и обработка сигналов от датчиков, сопоставление их с уставками, формирование временных задержек выполняются непосредственно в блоках SAU. Пульт OCP, располагаемый в центральном посту управления (ЦПУ) энергетической установки, обеспечивает вывод информации оператору и дистанционное управление SAU. Результаты контроля отображаются на мониторе, регистрируются принтером. Блок ОСР обеспечивает формирование тревожных светового и звукового сигналов в машинном отделении, а также обобщенные тревожные сигналы, поступающие на ходовой мостик судна и в блоки обобщенной сигнализации БОС, расположенные в каютах механиков и в других судовых помещениях.

Функциональная схема SAU дана на рис. 4.2. Она работает по принципу обегающего контроля.

Рис. 4.2. Функциональная схема SAU

386

Основу SAU составляет 16-разрядный микропроцессор МП типа Intel 8088. В микросхемах памяти типа EPROM хранится управляющая программа. Память типа EEPROM служит для хранения параметров, изменяемых в процессе эксплуатации уставок, конфигурации SAU (т. е. какие датчики к каким каналам подключены), параметров каналов и т. д. Память типа RAM служит для хранения данных, получаемых в работе SAU.

На каждый тип датчика используется собственный адаптер, выполненный на отдельной плате. Максимальное их число – 32. Разработанная фирмой номенклатура адаптеров позволяет использовать такие аналоговые датчики, как термопары (типа NiCr/Ni), платиновые терморезисторы (типов Pt100, Pt50), датчики других типов, формирующие унифицированные аналоговые сигналы в диапазоне 0-10 В, 0-5 В и т. д., а также датчики дискретного действия (Вкл./Выкл.). Сигналы с адапторов аналоговых датчиков преобразуются в АЦП в цифровой 12-разрядный код.

При автономном использовании блока SAU им формируется несколько сигналов для управления внешней сигнализацией, с помощью контроллеров, управляющих срабатыванием встроенных в блок реле.

Панель управления содержит индивидуальные световые индикаторы по каждому каналу (светодиоды – LED), засвечиваемые при достижении уставки, цифровые индикаторы для вывода значений параметров и уставок и индикации неисправности, а также органы управления в виде кнопок. Управление панелью осуществляется через отдельный контроллер.

SAU имеет встроенные средства самоконтроля, реализованные в виде специальных программ.

Если обнаружена неисправность, то на индикаторе SAU высвечивается код неисправности, выходные сигналы приводятся к безопасным уровням и включается специальное реле.

Связь между оператором и SPU осуществляется через ОСР и

VDU.

На дисплее SPU доступна вся информация, запрошенная оператором на VDU.

387

Лампы на ОСР, используемые для групповой аварийной сигнализации, позволяют оператору определить место возникновения неисправности. Точное место неисправности индицируется по запросу оператора на VDU.

Связь между SPU с OCP и VDU осуществляется последовательными линиями.

В связях ОСР используются две линии: одна для передачи информации, а другая для ее приема.

Связь полностью дублирована как для передачи, так и приема информации.

Связь VDU имеет одну линию: только для передачи от SPU к VDU. Обработанные данные с SPU представляются на мониторе, кото-

рый является частью рабочей станции, соединенной с SPU.

Данные постоянно сравниваются с заданными предельными значениями и, если при этом обнаруживается аварийное состояние одного из параметров рабочего процесса, то оператор получает предупреждение звуковыми и световыми сигналами.

Аварийные значения параметров записываются на бумаге с регистрацией времени и идентификацией параметра.

На рабочей панели управления оператор получает желаемую информацию на дисплее монитора и принтере.

Система Data Chief-7 дистанционного контроля протекания рабочих процессов выполняет следующие основные функции:

аварийная сигнализация; функции контроля; функции регистрации;

регулирование параметров рабочего процесса.

Главной целью системы является представление необходимой информации оператору для поддержания безопасной и эффективной работы механизмов, к которым система адаптирована.

Для достижения этой цели Data Chief-7 позволяет оператору проверять и распечатывать несколько переменных и параметров по требованию.

Сигналы, поданные с SAU 8800 и LGU 8800, передаются к аварийной системе в устройство обработки сигналов (PCU 8800), распо-

388

ложенное в ЦПУ.

Сигналы, поданные к GCU 8800 и PCU 8800, служат для управления процессом, выполняемого этими распределенными устройствами.

Аварийные сигналы, возникающие в процессе управления, передаются для индикации в ЦПУ.

Дискретные значения каждого сигнала, полученные с местного устройства сбора сигналов, можно прочитать через определенные интервалы на устройстве обработки сигналов.

Обрабатываются два рода сигналов: аналоговые и сигналы включено/выключено. Эти сигналы поступают от SAU и LGU.

Заданные значения сигналов находятся в устройстве обработки сигналов SPU 8800 и локальных устройствах (SAU, LGU).

Устройство управления генератором GCU 8800 и программируемое управляющее устройство (PCU 8800) являются автономными станциями управления.

Управляющая логика генерирует ряд аварийных сообщений. Эти аварийные сообщения воспроизводятся через устройство обработки сигналов.

Параметры этих сигналов являются частью управляющей логики и не могут обрабатываться как обычные сигналы, поступающие от

SAU или LGU.

Аналоговый сигнал дает непрерывное представление измеряемой величины. Этот сигнал сравнивается с двумя заданными предельными значениями:

измерительным предельным значением; предельным значением процесса.

Датчик имеет нормальный диапазон предельных пороговых значений –низкий и высокий.

Если сигнал датчика обнаруживается вне этих предельных пороговых значений, то это определяется как инструментальная неисправность, а аналоговый сигнал переходит в аварийное состояние.

При проверке инструментальной неисправности сигнал сравнивается с низким и высоким предельными значениями процесса.

Сигнал переходит в аварийное состояние, если одно из этих пороговых значений нарушается.

389

Аварийные условия заканчиваются при возвращении сигнала в нормальный диапазон значений.

Для избежания частого включения и отключения аварийных сигналов вводится зона нечувствительности.

Сигналы включено/выключено определяют два состояния. Одно из этих состояний считается аварийным.

При протекании рабочего процесса или его временного нарушения может происходить частое включение датчика.

Регулируемое время задержки для каждого сигнала позволяет скомпенсировать эти влияния. Аварийный сигнал появляется только в случае постоянного аварийного состояния.

При наличии специфических условий некоторые аварийные сигналы могут быть запрещены.

Запрет на аварийные сигналы может быть в базе данных или в местном устройстве обработки (SAU).

Система контроля и аварийной сигнализации может управлять большим числом аварийных сигналов.

Количество аварийных сигналов зависит от конфигурации системы.

Максимальное число локальных устройств (SAU, LGU, PCU) в одной петле (контуре) равно 20. Каждое из локальных устройств обрабатывает 32 сигнала. Таким образом, общее число сигналов равно 640.

Максимальное число контуров системы равно 6, поэтому общее число обрабатываемых сигналов равно 3840.

На основе сигналов, поступающих от систем управления, управляющая логика GCU и PCU генерирует несколько аварийных сообщений. Они определяются в базе данных и представляются как обычные аварийные сигналы.

Центральной частью представления данных процесса являются операторские станции.

Одна или несколько станций могут быть подсоединены к устройству обработки сигналов. Каждая станция имеет панель управления оператора и монитор. Принтер может быть общим для всех операторских станций.

390