Сизых В.А. Судовая автоматика и аппаратура контроля

Подождите немного. Документ загружается.

технико-экономических

характеристик СЭУ для кон-

дретных условий эксплуатации и поддерживать опти-

мальный режим работы оборудования. Впервые вычис-

лительные машины на флоте появились в 60-х годах и

в основном предназначались для решения задач по

лредупреждению столкновений судов на море. Однако

громоздкость, большой расход электроэнергии, слож-

ность

обслуживания и ограниченная надежность дол-

гое время являлись тормозом для широкого использо-

вания таких машин в системах управления СЭУ. В на-

стоящее

время развитие судовых управляющих комп-

лексов на базе ЭВМ идет по пути применения мини-

ЭВМ, микроЭВМ и микропроцессорных систем, постро-

енных на интегральных элементах электроники Ори-

ентировочно

к микроЭВМ можно отнести вычислитель-

ные машины, выполняющие до 200 тыс. операций в

1 с, с объемом оперативного запоминающего устройст-

ва (ОЗУ)

до

слов

(К-Ю24),

а к мини-ЭВМ — вы-

полняющие

500—800

тыс. операций в 1 с,

емкостью

ОЗУ

до 120 К слов

С работой, которую раньше выполняла ЭВМ разме-

ром с платяной шкаф, теперь справляется прибор с

сигаретную коробку, центральное устройство (микро-

процессор) которого располагается на плате кремние-

вой пластинки размером около 5X5 мм. На поверхно-

сти и внутри кремниевой основы микрокомпрессора

находятся миниатюрные электрические контуры, соеди-

ненные

между собой «проводкой» из тончайших метал-

лических пленок На указанной площадке можно раз-

местить до 20 тыс.

элементов

интегральной схемы при-

бора.

Микропроцессор является основой ЭВМ (рис. 126).

•Он

управляет работой всех остальных устройств, про-

изводит различные логические операции, принимает и

выполняет команды человека.

Блок памяти хранит разнообразную информацию:

числа, тексты, рисунки, программы и т п. Он состоит

в основном из оперативно-запоминающего (ОЗУ) и

щь

стоянно запоминающего устройства (ПЗУ). Первое

хранит промежуточную информацию, необходимую для

решения текущих задач, второе — самые важные про-

граммы работы самой машины. Кроме внутренних за-

поминающих устройств, в ЭВМ входят диски, магнит-

ные ленты и другие устройства, предназначенные для

Рис 126 Функциональная схема ЭВМ

долговременного хранения той или иной информации.

Диски и магнитные ленты можно менять, наращивая

таким образом библиотеку программ, используемых ма-

шиной.

Отображение необходимых сведений об управ-

ляемом процессе может быть осуществлено на цветном

или черно-белом дисплее, представляющем собой обыч-

ный телевизор, подключенный к ЭВМ. С

помощью-

экрана дисплея в зависимости от положения клавиш

можно визуально следить (по цифрам, таблицам, гра-

фикам, схемам и т. п

)

за ходом управляемого про-

цесса. Печатающее устройство позволяет получить те

же сведения на бумаге Структура микроЭВМ позво-

ляет производить логические операции по заданной про-

грамме, например сравнивать фактические значения

управляемых величин с заданными и вносить

соответ-

ствующие изменения в ход процесса. Большое преиму-

щество дают небольшие размеры микроЭВМ, они мо-

гут непосредственно

присоединяться

к объекту управ-

ления. Отечественная микроЭВМ «Электроника

С5-12»,

построенная на базе

микропроцессоров

К535

К536,

например, имеет массу около 1,5 кг и мощность.

СО—35

Вт. А одна из первых в мире электронных вы-

числительных

машин,

построенная в 1946 г. в США,

весила 30 т

Появление и внедрение в народном хозяйстве мик-

ропроцессоров следует рассматривать как рождение

Автоматические системы

регулирования

'Рис,

127.

Функциональная схема автоматизированной системы

управления судном

новых многофункциональных элементов автоматиче-

ских

систем,

обладающих

памятью и способных

учиты-

вать практически все

факторы,

оказывающие влияние

на управление любым объектом.

В настоящее время как в нашей стране, так и за

рубежом проводятся работы и по созданию систем уп-

равления подавляющим большинством технологичес-

ких процессов на судне. Структурно АСУ работой суд-

на (рис. 127) можно представить состоящей из трех

уровней. Уровень

включает автоматические системы

локального управления, работающие по

принципу

«включено—выключено».

Уровень // структурно объ-

единяет три автоматизированных комплекса:

.АСУ

главным энергетическим (движительным)

комплексом,

АСУ рулевым, радионавигационным и

электроэнергети-

ческими комплексами. Каждый из этих комплексов ко-

ординирует работу соответствующего судового обору-

дования с целью обеспечения оптимальных режимов

его

эксплуатации. На уровне III АСУ в основном реша-

ются задачи по организации работы судна с координа-

цией управления всеми автоматизированными комплек-

сами.

Управляющие комплексы на судах с высокой

степенью автоматизации при безвахтенном обслужива-

нии энергетических установок могут включать несколь-

ко специализированных

микроЭВМ

с подчинением цент-

ральной управляющей вычислительной машине (ЦВМ).

Последняя координирует работу

всей

системы по сбо-

ру, обработке и формированию информации, отобража-

ет необходимые данные на цветном либо черно-белом

дисплее или с помощью печатающего устройства и пос-

ле обработки информации, поступающей с ЭВМ ниж-

него уровня, выдает им новые задания, определяемые

вахтенным штурманом в зависимости от изменения

условий плавания и режима работы судна.

С внедрением таких систем управления будут со-

зданы и предпосылки для переноса непосредственно на

суда большей части устройств контроля и детального

анализа уровня технической эксплуатации СЭУ, что

облегчит работу служб судового хозяйства

пароходств

по проведению анализа состояния целых серий судов

или групп флота.

ОПИСОК

ИСПОЛЬЗОВАННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизация производственных процессов на водном тран-

•спОрте/С.

А. Попов,

Ю.

М, Кулибанов, Ю. Н. Ковалев, В. Л.

Бон-

даренко

и др. М : Транспорт, 1983. 240 с

Акимов

П. П. Судовые автоматизированные энергетические

установки.

М.:

Транспорт, 1983. 352 с.

Архангельский В. С. Регуляторы частоты вращения

•судовых

дизелей.

Л.:

Судостроение,

1982.

180 с.

4. Б а р а н о в А. П. Автоматическое управление судовыми

электроэнергетическими

установками.

М.:

Транспорт,

1981.

256 с.

5. Васильев Б. В., Кофман Д. И, Эренбург С. Г.

Диагностирование технического состояния судовых дизелей.

М.:

Транспорт, 1982. 144 с.

6. Г о г и н А. Ф., К и в а л к и н Е. Ф. Судовые дизели М :

Тран-

спорт, 1978. 480 с.

7. Гогин А.

Ф.,

Чаплыгин

И. В. Дистанционное управле-

ние

главными

двигателями

речных теплоходов,

М.:

Транспорт,

1975.

152 с.

Крутов

В И. Автоматическое

регулирование

двигателей

внутреннего

сгорания. М : Машиностроение,

1979,

616 с.

Ланчуковский

В.

И.,

Козьминых

А. В. Автома-

тизированные

системы управления судовых дизельных и газотур-

бинных

установок.

М:

Транспорт, 1983. 320 с.

10.

Леонтьевский

Е. С, Справочник механика и моториста

теплохода. М:

Транспорт,

1981. 352 с.

П.Мануйлов

В. П. Эксплуатация судовых энергетических

установок.

М.:

Транспорт, 1979. 168 с

12.

Онасенко

В. С. Автоматизация судовых энергетических

установок

М.:

Транспорт, 1981. 272 с.

13.

Полянский В.

Ф.,

Попов

А. В. Электрооборудование

и автоматизация речных судов.

М:

Транспорт, 1981. 340 с.

14. Сизых В. А.

Судовая

автоматика и контрольно-измери-

тельные

приборы.

М:

Транспорт, 1979. 232 с

15.

Сизых

В. А.

Судовые

энергетические

установки

М.:

Тран-

спорт,

^84.

264 с.

16. С

ыро

м я

иков

В. Ф. Основы автоматики и комплекс-

ная

автоматизация

пароэнергетических

установок.

М.:

Транспорт,

1983.

312 с.

17. Чеблаков Ю. П. Автоматизированное управление судо-

выми дизелями.

М.:

Транспорт, 1980, 136 с.

274

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Настоящий указатель отражает основные понятия,

содержащиеся

тексте

книги,

кроме

аннотации,

списка

литературы

оглавления

Материал

указателя

расположен в алфавитном порядке по принципу

«слово за словом». В

заголовках

и подзаголовках рубрик применена

ин-

версия в тех

случаях,

когда на первое место

необходимо

вывести

наибо-

лее значимое слово

Например,

не тепловой баланс

дизеля,

а баланс теп-

ловой

дизеля,

не унифицированные блоки, а блоки

унифицированные.

В указателе

одним

знаком

тире

заменено каждое слово заголовка при

повторении

его в подзаголовке

(подрубрике)

и каждое повторяющееся сло-

во

подзаголовка.

Агрегаты унифицированные 228 Газоанализатор Орса 45

2Ь8

Гидрофор 236

Автоматизация

производства 3, Гомогенизация 244

259

265

Л^ЛРКТЛП

194

«пмтрнгкяя

2В1

ЗЯ

Аефлектор

1Л!>

лптн

мятный

п*ьйи

яви

И»

Диагностирование

технического со-

увовень

271

стояния

дизелей

37, 50

— — >ровень

систем

ДАУ 193 194

Авторулевой 257

Пш-плсй

271 '

Анализ

выпускных

г.зов

Дифференциал

Федорнцкого

166

нефтепродукт»,

48 Диффузор 246

Бак

мерный

6. 27

3а

,Й°

И"

™™»»

«>•

№

"•

расходный

127

ч„,„ья

я.тм.тия^виу

гитм

ВО

—

водонапорный

238 звенья

автоматических

систем

ОУ,

—

расширительный

244

--—апериодические

^'"Т^Н

°1т",ГбЗ

---

?"ФФ«°ВД»н<™

1ар~о;е

р°То

ГО

°™

- - -

ГЗ.'т^нГ

т!

Блоки

унифицированные

218,

258

Быстродействие

системы 68, 270

Измерение

параметров 8, 24,

26,

Ьюретка

измерительная 45 34, 197

Вахууммегры

10.

14,42

дистанционное

9, 19,

21,

25,

Величин^Уыходная

52, 69

Изодром

80, 97, 105

—

входная

РЮ

ИЕ1вар

—

измеряемая

Индикаторы

с пружиной

цилинд-

Й2-

221

Индикация параметров 8. 11

Вентиль

во

до

регулирующий 233

дистанционная

197, 240

- соленоидный 232

Индицирование

—

терморегулирующий

233

Вискозиметр

120

Калорифер

235

Воздействие

возмущающее 52, 54

Капитальные

вложения 262

— задающее

ОК

окупаемости 262

— управляющее 52, 53 Катаракт 73, 81, 94

Время безотказной работы 261 Квитирование

сигналов

212

— переходного режима 68.

Классы точности 87

- разгона

дизеля

64, 85 Коагулянт 244

Вязкость динамическая

118

Коммутаторы

(см элементы авто-

— нефтепродуктов 49

эти

ческой

^системы)

—

топлива

112,

118,

123

Конд-ищшнер

235

275

Контроль качества воды 47,

ВйфтедродуктоЛ

48_

смазочного

масла 49

Контроль параметров

автономный

— — обегающий 6, 212

программный

— —

централизованный

Контур

воздействий 54

Коэффициент

усиления 59, 69, 76

—

эффективности

262

—

измерительные

57, 88,

100,

126,

200^^21, 227, 241

— масштабные 10

— пассивные Б7

—

первичные

10, 57

Приборы контрольно измеритель-

ные

деформационные

12, 32, 34

диагностирования

34, 39

—-

—

дистанционные

Лимб 252

Логометр

Максииетр

34,

Мановаку^мметр

Манометры

—

деформационные

12, [4

— дистанционные

—

дифференциальные

— жидкостные 10

—

электрические

13, 15

Методы

технического

диагностиро-

вания

38, 44

-Механизм

исполнительный

90, 140

153

Микропроцессор

270

Микро-ЭВМ

271

-Модель

математическая (см

Модуляторы (см.

Элементы

авто-

матических састем)

•Обслуживание

техническое систем

ДАУ

188,

264

регуляторов 109

Объект

диагностирования

— контроля 9, 13, 24

—

управляемый

51, 62

Орган

регулирующий

59, 62, 105

223.

232

Ошибка

системы статическая 65

76, 81, 89,

П7

Панель оперативная 26, 128. 142,

194,

212

Параметры контроля СЭУ 197, 214

— работы — 7, 34, 50, 67,

2Ш

диагностические

37,

44, 46

Параметры контроля СЭУ

допус

тнмые

37, 47

номинальные 37, 47

—

— предельные 38, 49

—

регулируемые 59, 65, 67

Перерегулирование

(см Заброс ди-

намический)

Пирометр

17,

Пневмоиндикатор

(см. Приборы

ди

агностирования)

Пневмоцистерна

236

Погрешность

измерений

8, 12, 19

абсолютная

относительная

Пост управления 7

— — бортовой 138

дистанционный

7, [37, 144,

146

—

— местный

]45,

148

центральный

7, 212

Преобразователи 10

- активные 57

—

дистанционной

индикации

199

— жидкостные 10, 17

периодического

контроля

— — — постоянного контроля 5, 9

самопишущие

— •

электрические

13,

15,

Рабвгвмеры 21, 24

Рассогласование 54, 58, 67, 146

Расход вещества мгновенный 26

средний

26, 28

Расходомеры 27

- дроссельные 27

— рота метрические 28

Регулирование параметров

149

беспозиционное 150, 222

—

двухнозиционное

149, 223, 231

Регулятор автоматический 52,

всережнмный

В6,

91,

100. 108

— — вязкости

ИЗ,

118

— — давления пара в котле 221

—

двухимпульсный

55, 87

изодромный

—

— интегральный 78, 87

• предельный 86

пропорциональный

78, 87

пропорционально

• интеграль-

ный

79, 87

— — температуры

114,

128

— —

угловой

скорос/ги

вала 76, 88

Режим работы 63

колебательный

апериодиче-

ский С7

колебательный

периодиче-

ский 67

— —

монотонный

апериодический

номинальный

или

полной

мощности 83

перегрузочный

переходный 66, 76, 94, 96

лредаварийкый

52, 206

установившийся

63, 67, 76, 78,

95, 99,

104

Реле 57, 123

—

времени

201, 215, 223, 229

—

давления 129, 135,

223,

225, 234

- дифференциальное 221, 223

— инерционное 207

— комбинированное 201. 231

—

контактное

202

—

направления

вращения

160, 183

— поплавковое 126, 132, 203

— промежуточное 135, 229

—

тепловое

127, 131,

135,

237

— угловой скорости

159,

178

—

частоты

215

Ресурс 138

Рециркуляция

воздуха

235

—

топлива

124 ,

Свойства

управляемых объектов

.•64

время

разгона

дизеля 64,

—

— СаЫОВыравв'нвание 64, 68

Связь дистанционная 145, 151,

\68,

190

—

обратная 54, 94. 222

гибкая

80,

87,

ШО

дополнительная

жесткая 79, 86,

95,

106, 156

изохронная 81, 94, 105

комбинированная

102

отрицательная

78, 258

•

положительная 78

Сельсины 69, 166,

258

Сигналы

(команды)

9. 118,

1.49,

199,

236

—

выходные 30, 59, 88

— входные 57

— унифицированные

2П

Сильфон 13,

115,

119,

201, 223, 234

Синхронность замыкания 30

Синхроноскоп

219

ские 65, 77, 87,

84,

100

диагностирования

— —

защиты

— — информационно-измеритель-

ные 210

контроля 54

линейные

локальные

273

многоконтурные

56, 221

нелинейные

непрерывного

действия 55

непрямого

действия 59

прерывистого

действия 55

прямого

действия 57, 83

регулирования

54, 55

сигнализации

защиты

197,

213

синхронизации

работы

гене-

раторов

219

следящие

56,

258

— — стабилизации 56

статические

65, 79, 87

управления

51,

250

— — — Компрессора 132

—

кондиционеров

235

—

хотодильных

установок

232

Системы

управления

дистанцион-

ные

неавтоматизированные

137

гидравлические

139

•

—

канатные

(трссиковые)

138

автоматизированные 54, 75,

267

—

— гидравлические 169

пневматические

173

электрические

161

Состояние горячего

резерва

1^2,

—

технического

диагностирования

Срок службы

261

Стабилитрон

252

Стекла мерные 24

Степень

автоматизации

судовых

— — СЭУ 84, 266

— затухания колебаний системы

6Э

— неравномерности регулятора 65,

93,

102,

107

-^нечувствительности

регулятора

Схема системы структурная 73,

76,

145. 218, 258,

функциональная

Тахометры механические 22

— электрические 22, 23

Термнстор

Термобаллон 19

Термометры манометрические 17,

- расширения

Термопара (см. Пирометр)

Тормоз

гидравлический

Торснометры

акустические

30, 32

— индуктивные 30, 32

— оптические 33

— тензометрические 32

- динамическая 79, 96

— статическая 79

Унификация

268

ва

68,

105

—

минимальной

подачи топлива 98

— пуска

гидравлический

98, 100

Управление

движения

системы 73

— звена 69

— статики 65

— теплового баланса дизеля 63

Уровнемеры

гидростатические

26,

221,

241

—

поплавковые

Установка

сепарационная

«Гид-

ропур»

246

— — «Нептуматик» 244

Устройства

автоматизации

3, 132,

215,

240,

249

— блокировочные 145, 156, 176,

178,

201

— дроссельные 27, 60

— индикации 212

— корректирующие 75, 145,

162

— следящие

145

- унифицированные

функциональ-

ные 218

- управляющие

равновесное

60, 106, 121,

222

Спектрограф

Спринклер 249

Средства

автоматизация

122,

129,

232, 235, 249,

259

Форсунки автоматизированные 228

Фоторезистор 33, 224. 226, 228, 248

Функции звеньев передаточные 69,

переходные

69, 88

динамические

(переходные,

временные) 66, 68, 69

—

интенсивность

отказов 261

колебательность

69, 78, 79

—

нагрузочные

(статические)

65. 94

надежность

75, 259, 263

— — — нечувствительность 66, 67

работоспособность

260

ресурс

260

срок

службы 260

Хладон 232

Хромпик 47

Цепи Боэдействня 55. 145,

201

гидравлические

139

дистанционные

138

Экономический эффект 263

Экономия затрат 262

Элементы автоматических систем

измерительные

57, 104, 106

давления

125, 129,

134,

223

72,

Мб

107,

Ег

Эмул:

Эмул

Энта^

угловой

скорости

76, 88, 95

уровня

123,

125,

221

— исполнительные 57, 61,

лопастные 155.

172

мембранные

91, 154,

— — поршневые 62, 73,

134,

153

электрические

62, 72

— коммутаторы 57

— модуляторы 57

— преобразователи

—

распределители

— усилители 57

гидравлические

59,

магнитные

пневматические

полупроводниковые

электромашинные 61,

электронные

61, 69

ьсия нефтепродуктов 246

тьпия

воды, пара 64

1ала

92,

225-

76.

76»

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

.......

1. Контроль параметров судовых

энергетических

установок 5

1. Организация контроля работы судовых

энергетических

установок

........

2. Общие сведения о приборах контроля . . 8

3 Приборы для измерения давления .

.10

Приборы

для измерения температуры . .

.16

5. Приборы для измерения угловой скорости коленчатого вала 21

Приборы:

для измерения уровня и расхода

...

7 Приборы для определения мощности . . 29

8. Приборы для определения степени равномерности распре-

деления

.мощности

по

цилиндрам

дизеля . . 33

9 Приборы для диагностирования технического состояния

энергетических установок . . . .

.37

10. Приборы для анализа газов, воды, топлива и смазочного

масла

.........

2. Автоматическое регулирование параметров энергетических

установок 51

11.

Общие сведения о средствах автоматизации . .

.51

12 Основные элементы автоматических систем . .

.56

13. Статические и динамические характеристики автоматичес-

ких систем

.....

. . 62

14 Корректирующие устройства автоматических систем . 75

Средства

автоматизации главных энергетических установок 83

15 Судовые дизели как объект автоматизации . .

.83

16.

Автоматическое

регулирование угловой скорости

коленча-

тых валов дизелей

...

17. Регуляторы скорости прямого действия . . 88

18. Регуляторы скорости непрямого действия . . 95

19. Основные неисправности и настройка регуляторов угло-

вой

скорости

....-,

,-~~

. 109

20. Автоматическое регулирование температурных режимов

дизелей ,

.111

21. Регуляторы температуры и вязкости . .

.114

22. Средства

автоматизации

топливных и смазочных систем 122

23. _Средства

автоматизации

систем

охлаждения

_и-~сжатого

воздуха

;

, .131

279