Системы аварийной сигнализации и защиты реферат
Обновлено: 02.07.2024
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство морского и речного транспорта
"Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова"
Судомеханический факультет
Кафедра “Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики”
курсовая работа
"СуДОВАЯ Система
АВАРИЙНО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ"
по дисциплине "Судовые информационно-измерительные системы"
Специальность 26.05.07 " Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики"
Выполнил: курсант 441 уч.гр.
Руководитель: Самойленко А.Ю.
на курсовую работу
по дисциплине "Судовые информационно-измерительные системы"
Цель: разработка системы АПС на базе промышленно выпускаемых модулей удаленного ввода данных.
Задачи:
- выбор и обоснование необходимого количества и типов модулей
удаленного ввода в соответствии с исходными данными;
Исходные данные и требования.
Используемый в компьютере порт RS-485;
Используемая серия модулей ADAM 4000
Марка модуля для его конфигурирования – ,
Параметры конфигурирования модуля:
обеспечивать подачу звукового сигнала в центральном или местном посту управления главными механизмами и визуальную индикацию каждого сигнала в соответствующем месте;
быть связана с общественными помещениями механиков, а также с каждой из кают механиков через селекторный переключатель, обеспечивающий связь по меньшей мере с одной из этих кают. Администрация может разрешить равноценные устройства;
при возникновении любой ситуации, требующей действий или внимания вахтенного помощника, приводить в действие звуковую и световую аварийно-предупредительную сигнализацию на ходовом мостике;
насколько это практически возможно должна быть спроектирована таким образом, чтобы при отказе отдельных элементов обеспечивалась безопасность контролируемой установки;
приводить в действие сигнализацию вызова механиков, требуемую правилом II-1/38, если аварийно-предупредительный сигнал не привлек внимания в месте его подачи в течение определенного периода времени.
Уровень датчиков;
Уровень контроллеров;
Уровень панелей оператора.
- десятичный адрес модуля в сети 112
- формат данных от модуля инженерный, ;
- контрольная сумма включена
-тип подключенных к модулю датчиков Pt100.
Преобразователь с токовым выходом
Руководитель проектирования А.Ю.Самойленко 30.11.2020
Основные требования к системе аварийно-предупредительной сигнализации (АПС)
Система АПС (англ. – Alarm & MonitoringSystem) является информационно-измерительной системой, предназначенной для автоматического дистанционного сбора информации о работе энергетического оборудования, ее централизованной обработки и представления человеку.
Должна быть предусмотрена подача аварийно-предупредительного сигнала, указывающего на прекращение нормального питания системы аварийно-предупредительной сигнализации.
Система аварийно-предупредительной сигнализации должна обеспечивать одновременное указание более чем одной неисправности, причем принятие одного сигнала не должно препятствовать принятию другого.
Принятие на посту любого аварийно-предупредительного сигнала должно указываться в местах его визуальной индикации. Аварийно-предупредительные сигналы должны подаваться до тех пор, пока они не будут приняты, а визуальная индикация каждого отдельного сигнала должна сохраняться до устранения неисправности, после чего система аварийно-предупредительной сигнализации должна автоматически переходить на нормальный режим работы.
Различают системы с индивидуальными сигналами для каждого механизма или для групп механизмов, последние называются централизованными. Централизованные системы, как правило, применяют для главных двигателей, дизель-генераторов, судовых систем, а также вспомогательных механизмов.
Таким образом, система аварийно-предупредительной сигнализации обеспечивает в рулевой рубке на пульте обобщенную аварийно-предупредительную сигнализацию о неисправности технических средств. Система аварийно-предупредительной сигнализации обеспечивает представление сигналов (в виде мнемосхемы в рулевой рубке и МО) по всем контролируемым параметрам энергетической установки, электроэнергетической установки, вспомогательных механизмов, общесудовых систем и устройств. В каютах всех механиков, канцелярии и столовой предусматриваются панели обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации.
Общая характеристика серии аппаратных средств, использованных для комплектации системы АПС
В данной работе для создания системы АПС используются модули серии ADAM 4000 фирмы Advantech, а именно ADAM 4013.
Модуль ввода RTD ADAM-4013 поддерживает один входной канал Pt или Ni RTD для измерения температуры. Этот модуль может принимать датчики RTD с двумя, тремя или четырьмя проводами. Модуль предлагает функции преобразования сигнала, аналого-цифрового преобразования, диапазона и функции цифровой связи RS-485. Он защищает оборудование от скачков напряжения на клемме заземления, обеспечивая гальваническую изоляцию 3000 В постоянного тока.
Согласно заданию на курсовую работу, в компьютере используется порт RS-485, информационная сеть модулей серии ADAM 4000 строится на базе интерфейса RS-485 а это значит, что в данной работе мы не будем использовать преобразователь.
Рисунок 1. Модуль ввода RTD ADAM-4013
На рисунке 1 изображен модуль ввода ADAM-4013 вид сверху.
![]()
Структурная схема системы АПС
Рисунок 2. Структурная схема системы АПС
Для контроля температуры выпускных газов с помощью терморезистора типа Pt100 типа соответственно используем модуль ADAM-4013, а для контроля температуры охлаждающего масла на выходе из поршней, измеряемую терморезистором типа Ni120, мы так же используем модуль ADAM-4013 именно у этого модуля в качестве диапазона входного сигнала является термометр сопротивления Pt и Ni. Принцип работы термодатчика PT100 строится на том, что при нулевой температуре сопротивление его платиновых элементов составляет 100 Ом. Так как платина обладает положительным коэффициентом, то с увеличением температурного режима, будет увеличиваться и ее сопротивление.
Для контроля температуры охлаждающей воды на выходе из цилиндров используем преобразователь с токовым выходом 4…20 мА. Модуль ADAM-4021, так как именно этот модуль работает с токовым выходом 4. . .20 мА и имеет калибровку по этим значениям.
Для контроля температуры подшипников используем термопару типа К, и модуль ADAM 4011, так как он имеет один канал аналогового ввода, работает с термопарой типа К.
Еще один контролируемый параметр – частота вращения газо-турбонагнетателя. Для приема и обработки выходного импульса индукционного датчика используем один модуль ADAM-4080d. Он имеет два изолированных входа для подключения источников импульсных сигналов. Каждый из входов имеет вход разрешения счета (Gate), однако он может быть отключен программно, поэтому входы разрешения можно никуда не подключать, если в этом нет необходимости.
Перечень модулей ввода
![]()
Рисунок 3. Схема подключения терморезистора по 2-ум, 3-м и 4-проводам.
Для контроля температуры охлаждающей воды на выходе из цилиндров используя преобразователь с токовым выходом 4…20мА мы используем модуль ADAM-4012. Для работы с токовыми сигналами параллельно входам модуля подключают прецизионный резистор сопротивлением 125 Ом. Подключение производится в модуль в входа +in и -in соответственно. Ниже представлена схема подключения.
Рисунок 4. Схема подключения преобразователя к модулю с прецизионным резистором.
Для контроля температуры подшипников с помощью термопары типа K используем модуль ADAM 4011. Модули ввода термопар ADAM-4011 / 4011D используют управляемый микропроцессором интегрирующий аналого-цифровой преобразователь для преобразования напряжения датчика, тока или сигнала термопары в цифровые данные. Затем цифровые данные преобразуются либо в шестнадцатеричный формат с дополнением до двух, либо в процент от полного диапазона (FSR) в соответствии с конфигурацией модуля. По запросу главного компьютера данные отправляются через стандартный интерфейс RS-485. Ниже представлена схема подключения входа термопары ADAM 4011.
Рисунок 5. Схема подключения входа термопары ADAM-4011.
Для измерения частоты вращения используем модуль ADAM-4080D - модуль ввода счетчика / частоты имеет два 32-битных входных канала счетчика (счетчик 0 и счетчик 1) со встроенным программируемым таймером для измерения частоты. Эти экономичные модули позволяют контролировать данные счетчика / частоты по мере выполнения измерений. ADAM- 4080D имеет отдельные клеммы для фотоизолированного входа и неизолированного входа для упрощения проводки. Оптоизолированный вход обеспечивает 2500 В RMS изоляции для защиты вашего оборудования от скачков напряжения на клемме заземления. После того, как произведено соединение, нужно запрограммировать модуль, чтобы определить, какая из двух его входных клемм должна быть активирована (изолированные или неизолированные клеммы). Ниже представлены схемы подключений счетчиков с неизолированным входом, и с входом с фотоизоляцией.
Рисунок 6. Схема подключения счетчика с неизолированным входом.
Рисунок 7. Схема подключения счетчика с фотоизоляционным входом.
Модули серии ADAM-4000 предназначены для организации взаимодействия между вычислительной системой и датчиками непрерывных и дискретных параметров, а также для выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы. Каждый модуль представляет собой функционально законченное устройство, заключенное в пластмассовый корпус. Габаритные размеры модуля 112Х60Х25 мм.
Модули обеспечивают выполнение следующих основных функций:
- прием и дешифрацию команд по каналу RS-485;
- ввод и нормализацию аналоговых сигналов (ток, напряжение);
- опрос состояния дискретных входов;
- фильтрацию аналоговых и дискретных входных сигналов;
- вывод аналоговых (ток, напряжение) и дискретных сигналов;
- аналого-цифровое (для модулей аналогового ввода) преобразование (далее – АЦ-преобразование);
- цифро-аналоговое (для модуля аналогового вывода) преобразование (далее – ЦА-преобразование);
- преобразование шкалы значений непрерывных параметров в предварительно заданные единицы измерения;
- формирование и передачу в адрес основной вычислительной системы информации, содержащей результат измерения или состояние дискретных входов, после получения соответствующего запроса по каналу RS-485.
Конфигурация модулей серии ADAM-4000
Прежде чем подключить модуль в информационную сеть ему необходимо задать режим работы. Хотя все модули могут работать в режиме, установленном заводом изготовителем, рекомендуется проверить правильность установки скорости передачи данных.
Модули ADAM не содержат внешних переключателей режимов работы. Изменение режимов для входных или выходных линий, общих настроек модулей производится подачей команды в виде последовательности ASCII кодов. Все параметры конфигурации модуля, включая адрес цифрового входа, скорость обмена по RS-485, уровни аварийных функций могут быть установлены дистанционно через порты связ. Дистанционная конфигурация модуля может быть обеспечена подачей команд калибровки и установки режимов работы. Параметры калибровки и конфигурация режимов работы сохраняются в энергонезависимых запоминающих устройствах (EEPROM).
При этом физически изменяется зарезервированная область памяти или переключается установочный параметр.
Параметры, запрограммированные заводом-изготовителем:
• Скорость передачи данных: 9600бит/сек;
• Адрес модуля: 01.
скорость передачи данных: 9600бит/сек
Итак, чтобы провести инициализацию необходимо выполнить следующие шаги:
• Включить все устройства кроме модуля ADAM.
• Подождать по крайней мере семь секунд, чтобы установились калибровочные параметры.
Ниже представлена таблица с техническими характеристиками модуля ADAM-4013
Таблица 2. Технические характеристики модуля ADAM-4013.
скорость (в бит / с)
1200, 2400, 4800, 9600, 19,2 КБ, 38,4 КБ,
57,6 тыс., 115,2 тыс.
Рисунок 8. Модуль ADAM-4013 вид сверху.
![]()
Рисунок 9. Функциональная схема модуля ADAM-4013.Команда настройки
Согласно таблицам, приведенным в мануале по модулям серии ADAM 4000, а именно марка модуля ADAM 4013, мы находим свои значения по заданию и приступаем к командной настройке:
Прежде чем подключить модуль к сети, его необходимо сконфигурировать, т.е. задать скорость обмена данными, установить бит контрольной суммы, адрес, номер входного диапазона и формат данных.
Команды, посылаемые управляющим компьютером в модуль, имеют следующую синтаксическую структуру:
где CHK - контрольная сумма из двух символов (в контрольную сумму не включается код символа возврата каретки); cr - возврат каретки (ASCII код 0Dh).
Адрес модуля состоит из двух символов и передается в шестнадцатеричной системе счисления. За некоторыми командами следуют данные, но их может и не быть. Контрольная сумма, состоящая из двух букв, может быть или отсутствовать. Каждая команда должна оканчиваться символом возврата каретки (CR). ВСЕ КОМАНДЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ НАБРАНЫ В ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ!
Устанавливает адрес, диапазон ввода, скорость передачи данных, формат данных, состояние контрольной суммы и / или время интеграции для модуля аналогового ввода.
% AANNTTCCFF (cr) - синтаксис
% является символом-разделителем.
AA ( диапазон 00-FF) представляет собой двухзначный шестнадцатеричный адрес модуля аналогового ввода, который нужно настроить. > - по умолчанию.
NN представляет новый шестнадцатеричный адрес модуля аналогового ввода. Диапазон от 00h до FFh - >
TT представляет код типа (диапазона ввода). Или тип датчика: терморезистор Pt100 - >
CC представляет собой код скорости передачи данных на RS-485 : 1200 бит/с - >
Инженерный формат данных – >
Контрольная сумма - включена
(КР) – завершающий символ, возврат каретки (0Dh)
![]()
В зависимости от назначения системы сигнализации подразделяются на ИСПОЛНИТЕЛЬНУЮ, АВАРИЙНУЮ и ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНУЮ.
ИСПОЛНИТЕЛЬНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ извещает обслуживающий персонал о включении или выключении определенных механизмов, а также о достижении крайних положений ("Открыто", "Закрьгго") различными регулирующими органами. Сигнализация осуществляется преимущественно световым сигналом белого или зеленого цвета.
АВАРИЙНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ двигателя срабатывает при достижении контролируемым параметром предельно допустимого значения, при котором дальнейшая работа двигателя может привести к аварии. Аварийный звуковой сигнал подается ревуном, световой сигнальной лампой красного цвета. Если центральный пост управления (ЦПУ) машинного отделения (МО) закрытый, в ЦПУ сигнал подается зуммером и мигающей лампой красного цвета. В МО сигнал подается ревуном и вращающимся красным фонарем. После квитирования сигнала оператором ревун и фонарь в МО, зуммер в ЦПУ отключаются, красная лампа в ЦПУ горит ровным светом.
При срабатывании аварийной сигнализации необходимо немедленно остановить двигатель (если двигатель не останавливается автоматически) или, если это допустимо, снизить его нагрузку
и электромагнит 2 перебрасывает подвижные контакты 3 и 4 вниз. Цепь зеленой лампы 5 размыкается и на щите загорается красная лампа 6. При замыкании контактов 3 получает питание электромагнит 12, который замыкает контакты 11. В результате этого подаются звуковые сигналы ревуном 9 и зуммером 8 и загорается красная лампа 7 (зуммер 8 и лампа 7 находятся в каюте вахтенного механика).
В качестве устройств, измеряющих значения контролируемых параметров и при их отклонении от заданных значений воздействующих на исполнительные механизмы системы сигнализации, применяются реле давления, температуры, уровня, числа оборотов и т.п.
На рис. 15 показано РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ со снятой крышкой. Измеряемая среда подводится через штуцер 8 в корпус сильфона 7 и сжимает сильфон. Через толкатель усилие передается трехплечему рычагу 6, повороту которого против часовой стрелки препятствует растянутая пружина 1. При падении давления ниже заданного значения пружина 1 повернет трехплечий рычаг 6 по часовой стрелке, и среднее плечо рычага замкнет контакты микровыключателя MB.
Настройка реле на заданное давление осуществляется по шкале 3 при помощи винта 4. При вращении винта 4 каретка 5 с указателем 2 перемещается, изменяя натяжение пружины 1.
![]()
В РЕЛЕ ТЕМПЕРАТУРЫ (рис. 16) термобаллон 1, капилляр 2 и полость между сильфоном 3 и его корпусом заполнены жидкостью, кипящей при низкой температуре. При повышении температуры контролируемой среды давление в корпус! сильфона увеличивается. Сильфон сжимается и через толкатель. 10 поворачивает трехплечий рычаг 9 вокруг оси 8 против часовой стрелки. Этому препятствует пружина 5, натяжение которой регулируется винтом 4. Когда температура повысится до заданного значения, среднее плечо 7 трехплечего рычага освободит микровыключатель 6 и его контакты замкнутся.
РЕЛЕ УРОВНЯ (рис. 17) состоит из поплавковой и контактной частей, совершенно отделенных друг от друга Благодаря этому измеряемая среда (топливо, вода и т. п.) не может проникнуть к электрическим контактам.
При снижении уровня поплавок 1 опускается, поворачивая вокруг оси 2 магнит 3 вверх. Находящийся в контактной коробке 4 другой магнит 5, за счет взаимодействия с магнитом 3, поворачивается вокруг оси 6 по часовой стрелке. В результате замыкаются нижние контакты 7. Оба магнита находятся в кожухах из немагнитного металла.
![]()
СИСТЕМА ЗАЩИТЫ предназначена для автоматическом остановки или снижения нагрузочного режима двигателя при отклонении контролируемого параметра ниже или выше заданного предельно допустимого значения. Число параметров, по которым производится защита двигателя, зависит от степени автоматизации ССУ.
Система защиты обычно объединяется с системой аварийной сигнализации и имеет с ней общие реле-датчики. При срабатывании реле сигнал подается на исполнительный механизм, который прекращает или снижает подачу топлива топливными насосами. В качестве исполнительных механизмов используются пневматические, гидравлические сервомоторы и электромашинные устройства.
Кроме специальных систем защиты на дизелях применяются различного рода блокирующие и защитные устройства. Чтобы исключить возможность ошибок при управлении двигателями, предусматривается блокировка пускового, реверсивного механизмов. Блокировочный механизм валоповорошого устройства предотвращает возможность пуска двигателя при включенном валоповоротном устройстве. Блокировка реверсивно-пускового устройства с машинным телеграфом исключает возможность ошибок при управлении двигателем.
Для защиты двигателя при падении давления масла применяются масляные автоматы-выключатели (рис. 18).
В корпусе 1 на общем штоке закреплены воздушный и масляный 5 поршни. Выходящий из корпуса конец штока находится против торца тяги топливных насосов. Полость "а" через маслоподводящий канал 6 сообщена с масляной магистралью. При нормальном давлении масла оба поршня находятся в крайнем левом положении, и шток не воздействует на топливную тягу.
![]()
В случае снижения давления масла под действием пружины 4 поршни I перемещается вправо, и шток поставит топливную тягу в положение нулевой подачи.
В период пуска двигателя сжатый воздух поступает в полость 6 и, воздействуя на поршень 2, перемещает шток влево, освобождая тягу топливных насосов. Невозвратный шариковым клапан 3 препятствует выходу воздуха из полости 6 сразу после пуска двигателя, так как давление масла может быть еще недостаточным. Стравливание воздуха происходит постепенно через неплотности. За это время давление масла достигает нормальной величины. Масло, просачивающееся в полость зa поршнем 5, удаляется через отверстие 7, которое одновременно является декомпрессионным.
ДИСТАНЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ позволяет вахтенному в ЦПУ получать данные о параметрах работы двигателя: давлении масла, температуре масла и воды, температуре выпускных газом и т. д.
В местах контрольных точек расположены датчики, преобразующие значения контролируемых параметров в электрические сигналы, которые передаются на приборы в ЦПУ или на центральный вычислительный центр и регистрируются.
В своем блоге буду описывать основы технологии судоремонта, методы дефектоскопии, восстановления и упрочнения деталей, виды и методы ремонта судов и механизмов.Будет приведена технологическая документация на ремонт и изготовление деталей.
Оглавление
Системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты ДВС.
Системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты служат для извещения обслуживающего персонала о том, что техническое состояние работающего ДВС близко к аварийному. Кроме того, при определенных условиях с помощью специальных приборов и защитных устройств принудительно останавливается двигатель (для предотвращения серьезных поломок или аварий).
Количество контролируемых параметров зависит от типа двигателя, его мощности и быстроходности. Для упрощения и удешевления оборудования системы аварийно-предупредительная сигнализация в современных ДВС обеспечивает постоянный контроль только над основными параметрами, к которым относятся: температуры охлаждающей воды и смазочного масла на выходе из двигателя; давление пресной охлаждающей воды и смазочного масла перед двигателем; давление топлива перед насосами высокого давления; нагрузка на двигатель. В зависимости от конструкции и назначения ДВС в систему аварийно-предупредительной сигнализации могут быть включены и некоторые другие параметры.
Принципиальная схема аварийно-предупредительной сигнализации дана на рисунке:![]()
Она обеспечивает контроль над следующими параметрами: давлением масла перед двигателем, температурой масла после двигателя; температурой пресной охлаждающей воды на выходе из двигателя и уровнем топлива в расходной цистерне. На масляном трубопроводе установлены сильфонные датчики реле минимального давления 16 и температурного реле 15, на водяном — датчики температурного реле 14, а в расходной цистерне — реле уровня 13. Каждое реле сблокировано с двумя лампами 5 и 6 (зеленой и красной) и ревуном. Действие системы аварийно-предупредительной сигнализации заключается в следующем.При номинальных значениях контролируемых параметров микровыключатели 17 и их контакты 18 находятся в разомкнутом состоянии; горят зеленые лампы. При срабатывании любого реле его сильфон воздействует на микровыключатель 17, который замкнет контакт 18 и цепь электромагнита 2. В результате этого замкнется контакт 3, что вызовет срабатывание реле 12, замыкание контакта 10 и подачу звукового сигнала ревуном 9 и зуммером 8. Одновременно с этим контакт 4 переключает питание с зеленой лампы на красную. Зуммер может устанавливаться на центральном посту управления, в штурманской рубке или каюте старшего механика. Вместе с зуммером устанавливается красная лампа 7, которая зажигается при замыкании цепи звуковой сигнализации. Для отключения системы звуковой сигнализации служит выключатель 11. Питание системы аварийно-предупредительной сигнализации осуществляется в основном от судовой электрической сети, при помощи выключателя 1.
Система автоматической защиты служит для остановки двигателя при падении давления масла в смазочной системе ниже допустимого и повышении частоты вращения коленчатого вала выше предельного значения. Приборы и устройства, служащие для автоматической остановки двигателя при аварийных ситуациях, выключают подачу топлива насосами высокого давления. Устройство системы автоматической защиты принципиально не отличается от системы аварийно-предупредительной сигнализации, поэтому они часто объединяются между собой через промежуточное реле времени. В этом случае при достижении одним из параметров предельного значения сначала включаются световая и звуковая сигнализация и реле времени, а затем, через определенный промежуток времени (на который отрегулировано реле) срабатывает защита и двигатель останавливается.
Автоматическая защита обычно не применяется в силовых установках с одним главным ДВС, так как внезапная его остановка при швартовках, проходе проливов и т. п. может привести к аварии судна.Аварийная сигнализация срабатывает при достижении контролируемым параметром предельно допустимого значения, при котором дальнейшая работа двигателя может привести к аварии. Аварийный звуковой сигнал подается ревуном, световой сигнал — лампой красного цвета. При срабатывании аварийной сигнализации обслуживающий персонал обязан немедленно остановить двигатель или, если это допустимо, снизить его нагрузку за счет уменьшения подачи топлива.
В большинстве случаев аварийная сигнализация объединяется с системой защиты. Тогда при достижении контролируемым параметром предельно допустимого значения наряду с подачей звукового и светового сигналов происходит автоматическая остановка или снижение нагрузки двигателя.
Предупредительная сигнализация оповещает обслуживающий персонал о достижении контролируемым параметром определенного заданного значения. После срабатывания предупредительной сигнализации у персонала еще имеется время для выявления причин и устранения неполадок.
На рис. 153 приведена схема аварийно-предупредительной сигнализации, которая в зависимости от настройки может быть аварийной или предупредительной.
Сигнализация контролирует давление и температуру масла, поступающего на смазку двигателя, температуру охлаждающей воды на выходе из двигателя и уровень топлива в расходной цистерне. Питание электрической части схемы осуществляется постоянным или переменным током через выключатель 1, который может быть сблокирован с постом управления. Зеленые лампы 5, красные лампы 6 и ревун 9 расположены на щите сигнализации в машинном отделении. Красная лампа 7 и зуммер 8 находятся в рулевой рубке или в каюте старшего механика. Выключатель 10 служит для отключения звуковой сигнализации при настройке и ремонте системы.
При нормальном значении контролируемых параметров контакты 4 замкнуты и горят зеленые лампы 5. В случае достижения каким-либо параметром предельного значения, например при падении давлений масла, контакты 13 микровыключателя 14 замыкаюгся и электромагнит 2 перебрасывает подвижные контакты 3 и 4 вниз. Цепь зеленой лампы 5 размыкается, и на щите загорается красная лампа 6. При замыкании контактов 3 получает питание электромагнит 12, который замыкает контакты 11. В результате этого подаются звуковые сигналы ревуном 9 и зуммером 8 и загорается красная лампа 7.
В качестве устройств, измеряющих значения контролируемых параметров и при их отклонении от заданных значений воздействующих на исполнительные механизмы системы сигнализации, применяются реле давления, температуры, уровня, частоты вращения и т. п.
На рис. 154, а показано реле давления РДК-55 со снятой крышкой. Измеряемая среда подводится через штуцер 8 в корпус сильфона 7 и сжимает сильфон. Через толкатель усилие передается трехплечему рычагу 6, повороту которого против часовой стрелки препятствует растянутая пружина 1. При падении давления ниже заданного значения пружина 1 повернет трехплечий рычаг 6 по часовой стрелке и среднее плечо рычага замкнет контакты микровыключателя МВ.
Настройка реле на заданное давление осуществляется по шкале 3 при помощи винта 4. При вращении винта 4 каретка 5 с указателем 2 перемещается, изменяя натяжение пружины 1.
![Реле давления РДК-55 (а) и Схема реле температуры ТРК-55 (б)]()
В реле температуры ТРК—55 (рис. 154, б) термобаллон 1, капилляр 2 и полость между сильфоном 3 и его корпусом заполнены низкокипящей жидкостью (хлористый метил, фреон и т. п.). При повышении температуры контролируемой среды давление в корпусе сильфона увеличивается. Сильфон сжимается и через толкатель 10 поворачивает трехплечий рычаг 9 вокруг оси 8 против часовой стрелки. Этому препятствует пружина 5, натяжение которой регулируется винтом 4. Когда температура повысится до заданного значения, среднее плечо 7 трехплечего рычага освободит микровыключатель 6, и его контакты замкнутся.
Реле уровня (рис. 155) состоит из поплавковой и контактной частей, совершенно отделенных друг от друга. Благодаря этому измеряемая среда (топливо, вода и т. п.) не может проникнуть к электрическим контактам.
![Поплавковое реле уровня]()
При снижении уровня поплавок 1 опускается, поворачивая вокруг оси 2 магнит 3 вверх. Находящийся в контактной коробке 4 другой магнит 5, за счет взаимодействия с магнитом 3, поворачивается вокруг оси 6 по часовой стрелке. В результате этого замыкаются нижние контакты 7. Оба магнита находятся в кожухах из немагнитного металла.
Система защиты предназначена для автоматической остановки или снижения нагрузочного режима двигателя при отклонении контролируемого параметра ниже или выше заданного предельно допустимого значения.
Срабатывание системы защиты может происходить при понижении давления масла и повышении температуры масла и охлаждающей воды. В последние годы число параметров, по которым производится защита двигателя, значительно увеличилось. К этим параметрам относятся: температура рамовых, мотылевых и головных подшипников, поток охлаждающей воды (масла) поршней и форсунок и др.
Система защиты, как правило, объединяется с системой аварийной сигнализации и имеет общие с ней реле-датчики. При срабатывании реле сигнал подается на исполнительный механизм, который прекращает или снижает подачу топлива в цилиндры двигателя. В качестве исполнительных механизмов используются пневматические и гидравлические сервомоторы и электромагнитные устройства.
Кроме специальных систем защиты, на дизелях применяются раз¬личного рода блокирующие и защитные устройства. Чтобы исключить возможность ошибочных действий персонала при управлении глав¬ными реверсивными двигателями, предусматривается блокировка пускового, реверсивного и топливоподающего механизмов. К числу защитных устройств относится блокировочный механизм валоповоротного устройства, предотвращающий возможность пуска двигателя при включенном валоповоротном устройстве. На многих главных двига¬телях применяется блокировка реверсивно-пускового устройства с машинным телеграфом, что исключает возможность ошибок при управлении дизелем.
Для защиты двигателя от поломки при падении давления масла применяются масляные автоматы-выключатели (рис. 156).
![Рис. 156. Масляный автомат]()
В корпусе 1 на общем штоке закреплены воздушный 2 и масляный 5 поршни. Выходящий из корпуса конец штока находится против торца тяги топливных насосов. Полость а через маслоподводящий канал 6 сообщена с масляной магистралью. При нормальном давлении масла оба поршня находятся в крайнем левом положении и шток не воздействует на топливную тягу.
В случае снижения давления масла под действием пружины 4 поршни перемещаются вправо, и шток поставит топливную тягу в положение нулевой подачи.
В период пуска двигателя сжатый воздух поступает в полость б и, воздействуя на поршень 2, перемещает шток влево, освобождая тягу топливных насосов. Невозвратный шариковый клапан 3 препятствует выходу воздуха из полости б сразу после пуска двигателя, так как давление масла может быть еще недостаточным.
Стравливание воздуха происходит постепенно через неплотности. За это время давление масла достигает нормальной величины. Масло, просачивающееся в полость за поршнем 5, удаляется через отверстие 7, которое одновременно является декомпрессионным.
Осуществляемая в последние годы комплексная автоматизация судовых дизельных установок с безвахтенным обслуживанием механизмов машинного отделения на стоянке и с одним вахтенным в ЦПУ на ходу судна потребовала применения дистанционного контроля за состоянием работающих механизмов и устройств, включая главный двигатель. Одновременно резко повысилась роль аварийно-предупредительной сигнализации и защиты.
Дистанционный контроль позволяет вахтенному в ЦПУ систематически получать сведения о состоянии работающего двигателя, к числу которых относятся: давление масла, температура выпускных газов по цилиндрам, температура рамовых, мотылевых, головных и упорных подшипников, температура цилиндровых втулок, охлаждающей воды по цилиндрам и охлаждающей воды (масла) поршней, поток охлаждающей воды форсунок, уровень масла в ГТН, взрывоопасная смесь в картере и т. п. Число контролируемых точек главного двигателя на находящихся в эксплуатации автоматизированных судах достигает ста и с каждым годом увеличивается.
В местах контрольных точек расположены датчики, которые преобразуют значения контролируемых параметров в электрические сигналы, которые непрерывно поступают в электронно-вычислительную машину централизованного контроля (МЦК). Здесь сигналы преобразуются в цифровые величины, которые периодически регистрируются на ленте печатающей машинки, расположенной в ЦПУ. В зависимости от типа МЦК периодичность регистрации устанавливается от 1 до 120 мин. Кроме этого, сведения могут быть выданы по вызову при нажатии кнопки вахтенным в ЦПУ.
В случае достижения контролируемым параметром заданного предельно допустимого значения МЦК немедленно регистрирует это отклонение и выдает на ленту аварийный цифровой сигнал с подачей звуковой и световой сигнализации. Одновременно через блоки логических элементов МЦК подает командный сигнал на соответствующие исполнительные механизмы, в результате чего автоматически изменяется режим работы двигателя или двигатель останавливается.
Читайте также:
