Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Перевезенцев / Промышленные контроллеры в судовых системах_ЗФ.doc
Скачиваний:
57
Добавлен:
10.06.2015
Размер:
1.32 Mб
Скачать

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

Кафедра радиоэлектроники

Л.С. Грошева, c.В. Перевезенцев

Промышленные контроллеры

в судовых системах

Методическое пособие

для студентов заочной формы обучения по специальности 18.04.04 «Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики»

Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ»

Н. Новгород, 2009

УДК 681.518.5

Г 89

Грошева Л.С., Перевезенцев С.В. Промышленные контроллеры в управлении судовыми объектами. Методическое пособие для студентов заочной формы обучения по специальности 18.04.04 «Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики» / Л.С. Грошева, С.В. Перевезенцев. – Н. Новгород: Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. – 31с.

Предназначено для факультета заочного обучения, дисциплины «Микроконтроллеры в судовых системах» и «Микропроцессорная техника в судовых системах автоматики», используется для выполнения контрольной работы.

В данном пособии приведено общее описание объекта управления - двухтопливной системы питания главных судовых дизелей, сформулированы задания для контрольных работ, приводится пример выполнения контрольной работы.

Пособие используется совместно с учебным пособием Грошевой Л.С., Плющаева В.И. «Промышленные контроллеры в управлении судовыми объектами».

Рекомендовано к изданию кафедрой радиоэлектроники. Протокол №10 от 28.05.2009г.

© ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009

Введение

При проектировании систем автоматического управления решаются задачи разработки аппаратной базы, составляющей основу системы и обеспечивающей сбор данных, характеризующих состояние объекта, их обработку и передачу для визуализации, а также формирование и выдачу управляющих воздействий на исполнительные устройства.

В связи с этим важное значение приобретает процесс подбора контроллеров для сбора информации и формирования управляющих воздействий (при использовании контроллеров гибкой конфигурации подбор модулей ввода/вывода аналоговой и дискретной информации), датчиков и исполнительных устройств; разработки электрических принципиальных схем соединений; разработки монтажных схем системы.

Разработка принципиальной схемы соединений является одной из основных задач, решаемых в ходе создания системы управления.

Этапы проектирования систем управления и вопросы разработки принципиальных схем соединений подробно рассматриваются в учебном пособии Грошевой Л.С., Плющаева В.И. «Промышленные контроллеры в управлении судовыми объектами».

В данном пособии приводится общее описание объекта управления – двухтопливной судовой системы питания главных дизелей, подробное описание всех узлов автоматизации, задания для контрольных работ по разработке принципиальных схем, пример выполнения контрольной работы.

1.Общее описание двухтопливной судовой системы питания главных дизелей

Структура двухтопливной системы питания главных судовых дизелей приведена на рис 1.

Используемые обозначения:

  • Б1 – бак хранения дизельного топлива левого борта;

  • Б2 – бак хранения дизельного топлива правого борта;

  • Б3 – основной бак хранения моторного топлива;

  • Б4 – промежуточный бак моторного топлива;

  • Б5 – бак слива отработанных примесей моторного топлива;

  • РЦ1 – расходная цистерна дизельного топлива;

  • РЦ2 – расходная цистерна моторного топлива;

  • К1,К3 – запорные клапана баков хранения дизельного топлива;

  • К2 – трехходовой клапан системы перекачки дизельного топлива;

  • К4,К5 – трехходовые клапана переключения фильтров грубой очистки;

  • К6,К7 – трехходовые клапана переключения систем подачи дизельного и моторного топлива на главный дизель;

  • К8,К9 – запорные клапана бака хранения моторного топлива;

  • К10,К12,К13 – клапана системы прокачки моторного топлива;

  • К11 – клапан слива отработанных примесей моторного топлива;

  • К14,К15,К16 – клапана управления системой подачи топлива на дизеля;

  • К17,К18 – трехходовые клапана переключения фильтров тонкой очистки;

  • Н1,Н2 – насосы системы перекачки дизельного топлива;

  • Н3,Н4 – насосы системы перекачки моторного топлива;

  • Н5,Н6 – насосы системы прокачки моторного топлива;

  • Н5,Н6 – топливоподкачивающие насосы главных дизелей;

  • Ф1,Ф2 – фильтры грубой очистки дизельного топлива;

  • Ф3,Ф4 – фильтры тонкой очистки топлива;

  • ТН – проточный нагреватель моторного топлива;

  • Цф – центрифуга моторного топлива;

  • Тр1 – трубопровод подачи топлива к дизелям;

  • Тр2 – трубопровод возврата топлива при отсечке в расходную цистерну.

Система питания главных судовых дизелей состоит из трех основных подсистем: подготовки дизельного топлива, подготовки моторного топлива и подачи топлива к главным дизелям.

Рис 1 Схема топливной системы

Подсистема подготовки дизельного топлива А включает в свой состав баки хранения топлива левого и правого бортов, насосы, трубопроводы и клапаны, с помощью которых осуществляется перекачка топлива, как между баками хранения, так и из баков в расходную цистерну для поддержания необходимого уровня. При перекачке топлива в расходную цистерну осуществляется его предварительная очистка в фильтре грубой очистки. Подсистема имеет два фильтра (основной и резервный), с помощью трехходовых клапанов осуществляется переключение рабочего фильтра в зависимости от их состояния.

Подсистема подготовки моторного топлива Б состоит из основного бака хранения моторного топлива, промежуточного бака, проточного нагревателя, центрифуги, расходной цистерны моторного топлива, а также насосов, трубопроводов и клапанов, обеспечивающих перекачку топлива.

Из основного бака хранения моторного топлива, откуда с помощью насосов топливо подается в промежуточный бак, где отстаивается, при этом минимальный уровень топлива в баке должен обеспечивать работу дизеля в течение восьми часов. Далее из промежуточного бака топливо проходит через проточный нагреватель, очищается в центрифуге и подается в расходную цистерну моторного топлива. Если работа главных дизелей осуществляется на дизельном топливе, то включается контур прокачки, который возвращает топливо в промежуточный бак для повторного подогрева и очистки.

Подсистема подачи топлива к главным дизелям В обеспечивает возможность работы дизеля от двух видов топлива, подключая с помощью клапанов требуемую расходную цистерну. Здесь предусмотрена возможность подачи топлива как самотеком, так и принудительная подкачка с помощью насосов. В системе также обеспечивается окончательная очистка топлива посредством фильтров тонкой очистки.

На рисунке входной патрубок каждого насоса расположен сверху, а выходной справа или слева, также на входе насоса стоят невозвратные клапаны, осуществляющие перекрытие подачи топлива при неработающем насосе.

Разработка принципиальной схемы и алгоритмов управления всей системой подачи топлива является сложной задачей, поэтому для выполнения контрольных работ вся система поделена на узлы автоматизации.