Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 1СУкопрессорнойСтанцией

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
621.07 Кб
Скачать

РАЗРАБОТКИ

СУДОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Система автоматического управления компрессорной станцией

Евгений Чередник, Илья Викторов, Ольга Матийчук, Александр Абрамов, Сергей Хвощ

В статье приведено краткое описание одного из серийных изделий ЗАО «Элкус» – комплекта приборов для управления компрессорной станцией. Изделие разработано в 2005 году, и сейчас осуществляется его серийная поставка на строящиеся корабли ВМФ.

Одним из основных направлений ра-

 

 

боты ЗАО «Электронная компания «Эл-

 

 

кус» является разработка и производство

 

 

приборов, относящихся к различным ав-

 

 

томатическим системам бортового обо-

 

 

рудования. Данные приборы давно и ус-

 

 

пешно применяются на новейших об-

 

 

разцах танков, самолётов, ракет и

 

 

кораблей (как морских, так и космиче-

 

 

ских) для военных и гражданских нужд.

 

 

Благодаря тому, что ЗАО «Элкус» осу-

 

 

ществляет полный цикл от разработки

 

 

плат до ввода готовых приборов в экс-

 

 

плуатацию, и благодаря использованию

 

 

качественной аппаратной базы собст-

 

 

венного изготовления и продукции, по-

 

 

ставляемой фирмой ПРОСОФТ, разра-

 

 

ботанные приборы полностью соответ-

 

 

ствуют всем требованиям заказчика, а

Рис. 1. Оборудование системы автоматического управления компрессорной станции: слева – шкаф

также обеспечивают безотказную работу

силовой (ШС), справа – прибор управления электрокомпрессором и блоком осушки (ПУ ЭКБО)

в самых жёстких условиях эксплуатации.

 

 

Одним из примеров подобных разра-

Прибор управления

механизмы компрессорной станции

боток может служить система автомати-

электрокомпрессором

как в автоматическом, так и в ручном

ческого управления (САУ) компрессор-

и блоком осушки

режимах;

ной станции (рис. 1).

ПУ ЭКБО (рис. 2) является основным

индикацию текущего состояния при-

 

управляющим устройством рассматривае-

бора и объекта управления;

НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ САУ

мой САУ. Благодаря использованию про-

постоянный контроль за появлением

Рассматриваемая система предна-

цессорного модуля FASTWELустрой-

возможных ошибок, а также вывод всей

значена для управления компрессорной

ство ПУ ЭКБО обеспечивает сочетание

необходимой для ремонта информации

станцией, входящей в состав системы

высокой надёжности и скорости работы.

в случае возникновения ошибок;

жизнеобеспечения отечественных под-

ПУ ЭКБО обеспечивает следующую

самотестирование прибора (включая

водных лодок. Система жизнеобеспече-

функциональность:

возможность самотестирования в ав-

ния требует высочайшего контроля на-

приём дискретных сигналов, посту-

тономном режиме с использованием

дёжности работы, которая и обеспечи-

пающих от датчиков и сигнализато-

специальной проверочной заглуш-

вается данной САУ. В состав САУ

ров компрессорной станции;

ки);

компрессорной станции входят:

формирование управляющих сигна-

обмен дискретной информацией с

прибор управления электрокомпрес-

лов в соответствии с алгоритмом ра-

бортовой корабельной системой

сором и блоком осушки (ПУ ЭКБО);

боты программы автоматики в реаль-

управления техническими средствами

шкаф силовой (ШС).

ном времени;

(КСУ ТС) и шкафом силовым (ШС),

Далее в статье приводится краткая ха-

выдачу дискретных и релейных управ-

позволяющий осуществлять как мест-

44 рактеристика данных приборов.

ляющих сигналов на исполнительные

ное управление компрессорной стан-

www.cta.ru

© 2009, CTA Тел.: (495) 234-0635

Факс: (495) 232-1653 http://www.cta.ru

CTA 3/2009

 

 

Р А З Р А Б О Т К И / С У Д О В О Е О Б О Р У Д О В А Н И Е

формирование и коммутацию напряжений питания на устройства, входящие в состав компрессорной станции, в том числе и на ПУ ЭКБО;

защиту, контроль и стабилизацию выходных электрических цепей (27 В, ~220 В, ~380 В) при широком диапазоне входных напряжений;

индикацию текущего состояния прибора и объекта управления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИЕЙ

 

Назначение ПУ ЭКБО как основного

 

 

компонента системы управления – фор-

 

 

мирование набора управляющих воз-

 

Рис. 2. Прибор управления

действий на компрессорную станцию и

Рис. 3. Шкаф силовой

электрокомпрессором и блоком осушки

шкаф силовой. Эти управляющие воз-

 

 

действия являются результатом реали-

личия масла в воздухе, параметров ра-

цией посредством лицевой панели ПУ

зации алгоритма управления, входные

боты основного электропривода);

ЭКБО, так и удалённое управление от

данные для которого берутся из различ-

от сигнализаторов шкафа силового;

центрального бортового компьютера.

ных источников (рис. 4):

от оператора в виде информации, по-

 

от КСУ ТС (корабельной системы

лученной с местного пульта управле-

Шкаф силовой

управления техническими средст-

ния.

ШС (рис. 3) является основным сило-

вами);

Все эти данные поступают в каждый

вым элементом САУ. Он преобразует

от дискретныx датчиков компрессор-

из трёх блоков управления, где выпол-

входное напряжение и снабжает элек-

ной станции (пороговых датчиков дав-

няется их параллельный анализ с помо-

тропитанием все устройства, входящие в

ления, температуры, состояния кла-

щью специального программного обес-

состав САУ и объекта управления.

панов и др.);

печения, разработанного в ЗАО «Элкус».

ШС обеспечивает следующую функ-

от интеллектуальных датчиков (датчи-

Результатом анализа становится набор

циональность:

ков контроля влажности воздуха, на-

выходных управляющих воздействий,

Состояние к КСУ ТС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Ф 380 В

 

Управление от КСУ ТС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прибор управления

 

 

Шкаф силовой

Возможность

 

Пульт местного управления

Пульт ручного управления

 

Питание

 

 

подключения

 

(дисплей и клавиатура)

(тумблеры ручного управления)

(силовое и

 

 

 

управления)

Блок

 

к тренажёру

 

 

 

 

 

 

Пульт

 

 

 

 

 

 

±27 В

объекта

 

 

 

 

 

 

преобразования

местного

Локальная сеть

 

 

 

 

 

 

 

напряжения

управления

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ Р 52070$2003

 

Блок управления 1

Блок управления 2

 

 

 

 

CPU

DI$MP

DI$MP DI$MP ТА$1МР REL$MP

REL$MP REL$MP PWR$MP

CPU DI$MP DI$MP

DI$MP ТА$1МР REL$MP REL$MP REL$MP PWR$MP

 

Контроль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кросс$плата ISA8

 

Кросс$плата ISA8

 

состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок управления 3

 

 

 

Блок защиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CPU DI$MP DI$MP DI$MP ТА$1МР

REL$MP REL$MP REL$MP

PWR$MP

 

 

 

 

 

 

 

Кросс$плата ISA8

 

 

 

 

 

 

 

Блок защиты и мажоритарного голосования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Управление

 

 

 

 

Слаботочное

Дискретные

 

Интеллектуальные

 

 

 

Силовое

 

 

управление

датчики

 

датчики

 

 

 

управление

 

 

Компрессорная станция

Панель местного

 

 

 

 

управления

 

 

Рис. 4. Структурная схема системы автоматического управления компрессорной станции

 

 

 

45

CTA 3/2009

 

© 2009, CTA Тел.: (495) 234-0635 Факс: (495) 232-1653

http://www.cta.ru

www.cta.ru

 

 

 

Р А З Р А Б О Т К И / С У Д О В О Е О Б О Р У Д О В А Н И Е

которые каждый вычислитель (блок

ностики системы, которые позволяют

ностями в сравнении с конструктивом

управления) выдаёт на исполнительные

как определить неисправный блок с точ-

MicroPC, в описываемом проекте при-

механизмы. За счёт мажоритарного го-

ностью до заменяемого компонента в

менён именно он, так как при относи-

лосования на выходных реле в объект

случае отказа системы управления, так и

тельно низкой, но достаточной для по-

управления уходит управляющее воз-

определить тип и место неисправности в

ставленной задачи производительности

действие, которое сформировали, как

случае отказа компрессорной станции.

позволяет получить самое дешёвое ре-

минимум, любые два из трёх блоков

Для ситуаций, когда необходимо про-

шение, построенное на крейте с объеди-

управления. Кроме выдачи воздействия

должать работу компрессорной станции

нительной платой.

в компрессорную станцию, все три вы-

при отказе управляющей электроники, а

 

числителя обмениваются этой инфор-

также для проведения пусконаладочных

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

мацией между собой, и если все три на-

работ прибор управления имеет пульт

Все устройства, входящие в состав

бора результирующих данных совпа-

ручного управления. Пульт вместе с ор-

представленной САУ, прошли необхо-

дают, то продолжается выполнение

ганами управления, расположенными на

димые испытания на возможность ра-

алгоритма. При наличии расхождений

панелях ручного/местного управления

боты в жёстких условиях эксплуатации и

выполняется дополнительный анализ

силового шкафа и непосредственно ком-

благодаря гибкости настройки САУ с

неисправности, локализация неисправ-

прессорной станции, позволяет выпол-

учётом требований заказчика успешно

ного модуля, подлежащего замене, и за-

нять включение и выключение основ-

применяются на реальных объектах с

пускается штатный алгоритм аварийной

ных механизмов станции без участия

различными типами компрессорных

остановки. Таким образом удаётся га-

электроники, но с визуальным контро-

станций.

рантированно корректно остановить

лем оператором всех необходимых па-

Большой опыт успешных внедрений

станцию при любом отказе электро-

раметров (давление, температура и др.)

многократно продемонстрировал воз-

ники. При проектировании данной си-

всех частей компрессорной станции по-

можности ЗАО «Электронная компания

стемы управления нашими заказчиками

средством устройств индикации. Такое

«Элкус» создавать на базе собственных

были установлены следующие приори-

управление возможно даже при отсут-

разработок и покупных высокотехноло-

теты: важнее корректно завершить ра-

ствии электропитания в приборе управ-

гичных изделий, в частности модулей

боту и определить неисправность для

ления, например при отказе вторичного

FASTWEL, приборы и аппаратно-про-

выполнения ремонта с максимальной

источника питания 27 В.

граммные комплексы, способные без-

оперативностью, чем продолжать реше-

Несмотря на огромное количество но-

отказно работать в сложнейших усло-

ние боевой задачи при любых одиноч-

вых конструктивов для построения

виях эксплуатации и при этом соответ-

ных отказах. Это и было реализовано

встраиваемых систем, которые потен-

ствовать высоким функциональным

благодаря встроенным средствам диаг-

циально обладают большими возмож-

требованиям заказчика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новости ISA

13 апреля в рамках 62-й Международной студенческой научной конференции ГУАП была проведена студенческая Интернет-кон- ференция ISA, в которой приняли участие профессора и студенты из США, Италии, Испании и Российской Федерации. Руководили работой конференции профессора Gerald Cockrell (США), Orazio Mira-bella (Италия), Jesus Zamareno (Испания), Александр Астапкович и Александр Бобович (оба – ГУАП, Российская Федерация).

8–10 мая в Лейдене (Голландия) прошло ежегодное заседание Европейского совета ISA. Заседание провел вице-президент Kevin

46 Награждение победителей ESPC-2009

Dignam (Ирландия). В работе Cовета приняли участие президент ISA Gerald Cockrell (США) и куратор округа 12 Laura Crumpler (США), а также делегация Российской секции. Большого успеха добились студенты Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения – члены студенческой секции ISA в V Международном конкурcе на лучшую студенческую научную работу (ESPC-2009). Георгий Куюмчев награждён золотой медалью, Екатерина Иванова и Александр Бурдуков получили серебряные медали, а Марк Поляк, Дмитрий Бычков и Дмитрий Вавровский награждены бронзовыми медалями. Аспиранты Евгений Бакин и Антон Моисеенко награждены почётными дипломами конкурса. Церемония награждения победителей состоялась на заседании Учёного совета ГУАП. Награды студентам по поручению вице-президента ISA Kevin Dignam вручил ректор ГУАП профессор, д.т.н., заслуженный деятель науки РФ, глава пред-

ставительства ISA в РФ Анатолий Аркадьевич Оводенко.

Ежегодное летнее совещание руководителей ISA пройдёт в городе Индианаполисе (США) с 12 по 16 июня 2009 года. Округ 12 будет представлен делегацией в составе: Kevin Dignam, Александр Бобович, Billy Walsh, Declan Lordan, Pino Zani.

Группа студентов ГУАП – победителей ESPC2009 – приступила к подготовке к I Международному студенческому научному симпозиуму ISA «Современные проблемы автоматизации» (Modern problems of automation). Симпозиум пройдёт 6 октября в Хьюстоне (США) в рамках III Молодёжного фестиваля ISA YAPFEST (Young Automation Professionals Festival), который включён в программу крупнейшей в Северной Америке выставки и конференции ISA EXPO 2009. Студенты выступят с научными докладами по современным проблемам автоматизации. В работе фестиваля примут участие студенты из ряда крупных университетов США. Европейских студентов на симпозиуме будет представлять команда ГУАП. Руководить работой симпозиума будет президент ISA профессор Gerald Cockrell, возглавляющий международный программный комитет.

www.cta.ru

© 2009, CTA Тел.: (495) 234-0635

Факс: (495) 232-1653 http://www.cta.ru

CTA 3/2009