Параметры и характеристики ДАУ ГД




Эффективность судовых энергетических установок в значительной мере определяется уровнем автоматизации и качеством управления скоростными и нагрузочными режимами их работы.

Система дистанционного автоматизированного управления (система ДАУ) главной пропульсивной установкой предназначена для управления скоростью и направлением движения судна путем изменения частоты вращения главного двигателя (ГД) и направления упора гребного вала.

На судах с винтами фиксированного шага (ВФШ) на базе реверсивных мало- и среднеоборотных ГД система ДАУ должна обеспечивать изменение упора и направления вращения гребного вала путем изменения частоты и направления вращения ГД.

На судах с ВФШ на базе главных нереверсивных дизелей система ДАУ должна обеспечивать изменение направления вращения гребного вала путем автоматизированного управления реверсивным дизель-редукторным агрегатом.

На судах, оснащаемых винтами регулируемого шага (ВРШ), система ДАУ должна работать в сочетании с системой управления главным движителем, изменяющей скорость и направление движения судна.

Таким образом, большое количество и разнообразие судовых энергетических установок на базе ГД обусловлено их назначением, условиями применения, видом потребителей, уровнем автоматизации и рядом других факторов. Соответственно различаются системы ДАУ ГД, каждая модификация должна иметь собственные особенности их построения и взаимодействия со смежными сопрягаемыми системами.

Судовые средства автоматизации содержат панели контроля и управления, операторские станции, программируемые контроллеры, датчики и исполнительные устройства, источники основного и резервного питания, различного рода программируемые средства сбора, обработки и передачи информации по интерфейсным каналам, устройства коммутации и преобразования выходных сигналов, поступающих к электроприводным, электропневматическим и электрогидравлическим устройствам дискретного и аналогового управления.

Особенность построения систем ДАУ ГД состоит в том, что они должны иметь программно-аппаратную унификацию и совместимость своих элементов со всеми перечисленными средствами автоматизации, при этом сами системы должны быть интегрированы в состав автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) судна.

Судовые системы дистанционного автоматизированного управления для судов с винтами фиксированного и регулируемого шага, должны поставляться с Сертификатом Морского Регистра судоходства РФ, Речного Регистра или зарубежного Морского классификационного общества с учетом требований заказчика.

Как правило, значительная часть оборудования поставляется на судно разнопрофильными специализированными предприятиями, которые не могут в полной мере обеспечить требуемого взаимодействия поставляемого оборудования с сопрягаемым оборудованием других фирм-поставщиков. Это связано с различными подходами к поставке собственной продукции, при этом не всегда учитывается необходимость выполнения дополнительных специфических операций функционирования судового оборудования на более высоком межсистемном уровне управления, при котором обеспечивается оптимальное функционирование судовых энергетических и транспортно-технологических процессов.

 

 

 

Рисунок 9.2. Структурная схема ДАУ ГД

 

 

В ряде случаев системы ДАУ ГД поставляются совместно с главными двигателями и используются в качестве локальных систем управления.

В большинстве случаев в поставляемых системах используются программируемые контроллеры различных фирм, имеющие собственную архитектуру, операционные системы и системы команд, способы и средства отображения информации, организацию сетей передачи данных, собственное программное обеспечение и технологические языки программирования.

Необходимость сокращения численности судового экипажа требует комплексной автоматизации судна за счет повышения уровня интегрированного взаимодействия между локальными системами управления.

Объединение схемотехнических и программно-аппаратных средств систем ДАУ ГД в единую системотехническую среду представляет серьезную проблему. Повышение уровня автоматизации судового пропульсивно-энергетического комплекса на базе ГД может быть обеспечено лишь за счет повышения уровня интеграции систем ДАУ, входящих в состав общесудовой АСУ ТП, и требует комплексного подхода к их проектированию. Однако подходы разработчиков, обеспечивающих комплексные поставки систем управления и электрооборудования, не всегда принимаются во внимание.

При комплексном проектировании и поставке на судно интегрированных систем управления существенно снижается их общая стоимость, снижается стоимость ЗИП и обслуживания автоматизированных систем в процессе эксплуатации судна.

Из этого следует, что выбор поставляемых изделий должен выполняться с учетом межсистемной совместимости, которая может быть достигнута лишь при разработке и поставке оборудования одним поставщиком. В этом случае обеспечивается охват всего комплекса проблем, связанных с оптимальной организацией технологического процесса, и обеспечением требуемой интеграции технических средств и их унификации с учетом специфики функционирования автоматизируемого объекта.

Впервые в отечественном флоте автоматизация судовых энергетических установок с применением микропроцессорных систем, имеющих унифицированные программно-аппаратные средства, была реализована в 1978 году фирмой ASEA на танкере «Калининграднефть». Судно было построено в Финляндии на верфи Rauma – Repola для Минрыбхоза СССР.

К середине 1980-х годов усилиями рабочей группы специалистов Минморфлота (ЦНИИМФ, ЛВИМУ им. адмирала Макарова), Минрыбхоза СССР (Гипрорыбфлот), Минприбора (ЛНПО «Электронмаш») и Минсудпрома (НПО «Аврора») была разработана концепция комплексной автоматизации транспортных и промысловых судов на основе интегрированной общесудовой системы управления. Было принято и наименование такой интегрированной системы – автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) судна.

Анализ оснащенности автоматизированных судов показывает, что системы управления выполняются на базе программируемых контроллеров различных типов, выпускаемых разными фирмами. Это приводит к существенному увеличению запасных частей и существенно усложняет эксплуатацию систем. Поэтому необходимость внедрения общесудовых АСУ ТП, построенных на базе типовых унифицированных программно-аппаратных средств, имеет особую актуальность.

Основной концепцией построения АСУ ТП судна является реализация всех ее подсистем на основе ограниченного по составу набора унифицированных комплектующих изделий и типовых конструкций.

По принципу функционально-структурного построения АСУ ТП судна относится к классу распределенных систем (распределенная АСУ ТП). Она представляет собой человеко-машинный комплекс рассредоточенных по судовым помещениям автономных микропроцессорных систем (станций), объединенных локальной сетью передачи данных и обеспечивающих эффективное управление как отдельными судовыми объектами и технологическими процессами, так и судном в целом. Каждая станция имеет собственный адрес в сети передачи данных и обеспечивает выполнение одной или нескольких типовых функций.

В настоящее время при постройке отечественных судов в качестве комплектующих изделий для построения судовых АСУ ТП в научно-производственном объединении «Автоматизация машин и технологий» (НПО «АМТ») применяется, в основном, продукция одного из мировых лидеров Schneider Electric (Франция), ряда отечественных предприятий и собственной разработки. По требованию заказчика могут использоваться программно-аппаратные средства производства Siemens, Omron, Wago и другие.

Системы и устройства судов работают в особо тяжелых условиях, поэтому в НПО «АМТ» проектирование продукции основывается на применении только высококачественных и надежных комплектующих изделий известных отечественных и мировых, а также изделий собственной разработки. Сформированные в НПО «АМТ» требования к системотехническим решениям, программно-аппаратным средствам и электротехническим комплектующим изделиям, исходя из необходимости их совместимости и унификации, позволяют реализовать, прежде всего, единые подходы к проектированию систем управления и электрооборудования. Следствием этого является сокращение сроков разработки, повышение надёжности и снижение стоимости поставляемой предприятием продукции.

Реализация принципов межсистемной совместимости и унификации программно-аппаратных средств, программного обеспечения контроллеров, их операционных систем и технологических языков программирования, положенных в основу комплектации средств автоматизации, приводит к возможности изготовления высококачественных систем.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-02-10 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: