1.4 Системы автоматического регулирования и датчики системы судовой автоматики

Все элементы автоматики по характеру и объему выполняемых операций подразделяют на системы: автоматического контроля, автоматического управления, автоматического регулирования.

Система автоматического контроля (рис. 1) предназначена для контроля за ходом какого-либо процесса. Такая система включает датчик В, усилитель А, принимающий сигнал от датчика и передающий его после усиления на специальный элемент Р, который реализует заключительную операцию автоматического контроля — представление контролируемой величины в форме, удобной для наблюдения или регистрации.

В частном случае в качестве исполнительного элемента Р могут служить сигнальные лампы или звуковые сигнализаторы. Систему с такими элементами называют системой сигнализации. 

Рис. 1. Система автоматического контроля

В систему автоматического контроля кроме указанных на рис. 1, а могут входить и другие элементы - стабилизаторы, источники питания, распределители (при наличии нескольких точек контроля или нескольких датчиков в одном исполнительном элементе Р) и т. д.

Независимо от количества элементов системы автоматического контроля являются разомкнутыми и сигнал в них проходит только в одном направлении — от объекта контроля Е к исполнительному элементу Р.

Система автоматического управления предназначена для частичного или полного (без участия человека) управления объектом либо технологическим процессом. Эти системы широко применяют для автоматизации, например, процессов пуска, регулирования частоты вращения и реверсирования электродвигателей в электроприводах всех назначений.

Необходимо указать на такую важную разновидность систем автоматического управления, как системы автоматической защиты, которые не допускают аварийного или предельного режима, прерывая в критический момент контролируемый процесс.

 

Система автоматического регулирования поддерживает регулируемую величину в заданных пределах. Это наиболее сложные системы автоматики, объединяющие функции автоматического контроля и управления. Составная часть этих систем - регулятор.

Если системы выполняют только одну задачу — поддерживают постоянной регулируемую величину, их называют системами автоматической стабилизации. Однако существуют такие процессы, для которых необходимо изменять во времени регулируемую величину по определенному закону, обеспечивая ее стабильность на отдельных участках. В этом случае автоматическую систему называют системой программного регулирования.

Для обеспечения постоянства регулируемой величины можно использовать один из принципов регулирования - по отклонению, возмущению или комбинированный, которые будут рассмотрены применительно к системам регулирования напряжения генераторов постоянного тока.

1.5 Системы автоматизации судовых технических средств

Автоматизация судовых систем. К числу наиболее а зированных судовых систем относится система кондици ния воздуха. В этой системе применяют, как правило, цент кондиционеры и местные воздухораспределители с автомат регулированием температуры и влажности воздуха, подг в обслуживаемые помещения.

Холодильные установки системы кондиционирования i охлаждения провизионных камер и грузовых трюмов реф} торных судов автоматически поддерживают заданный темп ный режим в помещениях.

В системе водоснабжения автоматизируется пуск под ющих насосов, поддерживающих заданный уровень воды ние) в расходных пневмоцистернах; в системе горячей мь воды автоматически поддерживается определенная темпе} В сточной системе автоматизируется работа фекальных н водоструйных эжекторов или системы продувания, предна; ных для удаления грязных вод из сточных цистерн г заполнении.

 

Автоматизация судовождения.

 

Технически задачу автоматизации отдельных звеньев управления судном можно считать уже решенной. В частности, широко применяются авторулевые, т. е. приборы, обеспечивающие автоматическое ведение судна по заданному курсу и позволяющие примерно на 3 % сократить продолжительность рейса и сэкономить топливо. Авторулевые работают главным образом от гирокомпаса, однако уже созданы авторулевые, действующие и от магнитного компаса (их используют на малых судах, не имеющих гирокомпаса).

Принцип устройства авторулевого основан на автоматическом включении рулевого устройства при отклонении судна от заданного курса и отключении его при возвращении судна на курс. Для автоматической прокладки фактического пути судна по морской карте служит специальный прибор автопрокладчик.

Наличие береговых и спутниковых навигационных радиостанций дает возможность автоматизировать определение географических координат судна. Кроме того, существующие приборы уже позволяют автоматически получать данные о скорости, глубинах, препятствиях, встречающихся под водой и над водой.

Все эти данные вводятся в специальную навигационную цифровую вычислительную машину (НЦВМ), которая уже сама рассчитывает по ним место судна, направление и расстояние до пункта назначения, снос и дрейф и подает команду «курс» авторулевому.

Известную трудность представляет автоматизация судовождения при следовании в узкостях, в местах с повышенной опасностью, при швартовке, но и она технически вполне разрешима.

Наличие на автоматизированных судах электронно-вычислительной машины позволяет автоматизировать решение и других задач, с которыми приходится сталкиваться во время эксплуатации судна: выбор наиболее выгодной загрузки судна (каргоплана), расчеты балластировки, остойчивости и непотопляемости судна, оптимизация режима работы главной энергетической установки, выполнение расчетов финансово-экономических показателей работы судна и т.п.