Асу двигателя


Система автоматического управления ГТД - это... Что такое Система автоматического управления ГТД?

 Система автоматического управления ГТД Система автоматического управления ГТД совокупность устройств, автоматически обеспечивающих выполнение с требуемой точностью выбранных программ управления газотурбинным двигателем летательного аппарата на установившихся и переходных режимах его работы. С. а. у. ГТД выполняет следующие основные функции: 1) автоматическое управление пуском двигателя с выходом на режим малого газа при всех заданных условиях эксплуатации; 2) быстрый и безопасный для двигателя переход на другие режимы работы при управлении двигателем или при резком изменении внешних условий; 3) поддержание заданного режима работы двигателя или его изменение в соответствии с программами управления; 4) исключение выхода двигателя на опасные режимы работы, на которых недопустимо снижаются запасы прочности деталей или же нарушается устойчивость процессов в компрессоре, камере сгорания, форсажной камере или входном устройстве. При этом регулируются следующие параметры, характеризующие режимы работы двигателя: частота вращения ротора турбокомпрессора, температура газов, степень повышения давления в компрессоре, степень понижения давления в турбине, скольжение роторов турбокомпрессоров и др. С. а. у. ГТД могут быть классифицированы по таким признакам: по числу контуров управления (одно-, многоконтурные), по виду управляющего воздействия (непрерывные, дискретные), по виду используемой энергии (гидромеханические, пневматические, электрические и комбинированные). По способу объединения различных типов регуляторов С. а. у. ГТД могут быть: гидроэлектронные, в которых все основные функции регулирования производятся с помощью гидромеханических счётно-решающих устройств, и только для выполнения некоторых функций (ограничение температуры газа, частоты вращения ротора турбокомпрессора и др.) используются электронные регуляторы; супервизорные, в которых электронные регуляторы используются для коррекции в ограниченной области работы гидромеханических регуляторов, непосредственно воздействующих на исполнительные органы; электронно-гидравлические, в которых основные функции регулирования осуществляются с помощью электронных устройств (аналоговых или цифровых), а отдельные функции — с помощью гидромеханических и пневматических регуляторов; полностью электронные системы, в которых все функции регулирования выполняются средствами электронной техники, а исполнительные органы могут быть гидромеханическими или пневматическими. Электронная часть типовой электронно-гидравлические системы регулирования турбореактивного двухконтурного двигателя содержит каналы ограничения максимальной частоты вращения вентилятора, ограничения температуры газа за турбиной, управления направляющими аппаратами вентилятора, селектор сигналов минимального уровня и преобразователь выходного сигнала селектора в сигнал с широтно-импульсной модуляцией. Гидромеханическая часть системы содержит регулятор частоты вращения компрессора с центробежным тахометром, селектор, усилитель с электромагнитным клапаном, автомат приёмистости, ограничитель максимального давления воздуха за компрессором, автомат запуска. Согласование каналов управления, воздействующих на изменение подачи топлива в основную камеру сгорания, осуществляется с помощью селектирующих устройств электронного и гидромеханических регуляторов. Система автоматического управления турбореактивным двухконтурным двигателем с форсажем дополнительно включает систему регулирования подачи топлива в форсажную камеру сгорания и систему управления площадью критического сечения реактивного сопла. См. также Регулирование двигателя.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

  • Система автоматизированного проектирования
  • Система единого времени

Смотреть что такое "Система автоматического управления ГТД" в других словарях:

  • система автоматического управления ГТД — система автоматического управления ГТД — совокупность устройств, автоматически обеспечивающих выполнение с требуемой точностью выбранных программ управления газотурбинным двигателем летательного аппарата на установившихся и переходных… …   Энциклопедия «Авиация»

  • система автоматического управления ГТД — система автоматического управления ГТД — совокупность устройств, автоматически обеспечивающих выполнение с требуемой точностью выбранных программ управления газотурбинным двигателем летательного аппарата на установившихся и переходных… …   Энциклопедия «Авиация»

  • система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • САУ ГТД — система автоматического управления газотурбинным двигателем Источник: http://www.cnews.ru/news/line/index.shtml?2008/04/30/299229 …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • регулирование двигателя — Рис. 1. Силовая установка с ТРДДФ для сверхзвукового самолёта. регулирование двигателя — процесс поддержания постоянства или преднамеренного изменения режима работы двигателя. Требуемые для полёта летательного аппарата значения тяги… …   Энциклопедия «Авиация»

  • регулирование двигателя — Рис. 1. Силовая установка с ТРДДФ для сверхзвукового самолёта. регулирование двигателя — процесс поддержания постоянства или преднамеренного изменения режима работы двигателя. Требуемые для полёта летательного аппарата значения тяги… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Регулирование двигателя — процесс поддержания постоянства или преднамеренного изменения режима работы двигателя. Требуемые для полёта летательного аппарата значения тяги двигателя, надёжная и устойчивая работа силовой установки во всём диапазоне изменения условий… …   Энциклопедия техники

  • Основной танк Т-80 —        Когда министра обороны Сирийской Арабской Республики Мустафу Гласа, руководившего боевыми действиями сирийской армии в Ливане в 1981 82 годах, корреспондент журнала Шпигель спросил: Хотел бы бывший водитель танка Глас иметь немецкий… …   Энциклопедия техники

  • Ми — Рис. 1. Эмблема вертолётов марки Ми. Ми — марка вертолётов, созданных в ОКБ, возглавлявшемся М. Л. Милем (см. Московский вертолётный завод имени М. Л. Миля). При жизни Миля марка (рис. 1) присваивалась вертолёту при запуске его в серию.… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Ми — Рис. 1. Эмблема вертолётов марки Ми. Ми — марка вертолётов, созданных в ОКБ, возглавлявшемся М. Л. Милем (см. Московский вертолётный завод имени М. Л. Миля). При жизни Миля марка (рис. 1) присваивалась вертолёту при запуске его в серию.… …   Энциклопедия «Авиация»

dic.academic.ru

6. Электронные системы автоматического управления агрегатами автомобиля

Применение электронных систем автоматического управления (ЭСАУ двигате­лем, трансмиссией, ходовой частью и дополнительным оборудова­нием) позволяет:

  • снизить расход топлива;

  • ток­сичность отработавших газов,

  • повысить мощность двигателя,

  • актив­ную безопасность автомобиля,

  • улучшить условия труда водителя.

Соблюдение требований ограничивающих токсичность отрабо­тавших газов и расход топлива требует поддержания стехиометрического состава горючей смеси, отключения подачи топлива на режиме принудительного ХХ, точного и оптимально­го регулирования момента зажигания или впрыска топлива.

Вы­полнения этих требований невозможность без использования ЭСАУ.

Применяемые ЭСАУ двигателем включают системы управления:

  • топливоподачей,

  • зажиганием (в бензиновых двигателях),

  • клапана­ми цилиндров,

  • рециркуляцией отработавших газов.

Наибольшее распространение получили первые две системы.

Системы управления клапанами применяются для отключения группы цилиндров с целью экономии топлива и для регулирования фаз газораспределения. Системы управления рециркуляцией отра­ботавших газов обеспечивают возврат во впускной трубопровод потребного количества отработавших газов для смешивания их со свежей горючей смесью.

ЭСАУ облегчает пуск холодного двигателя, уменьшает время прогрева перед движения.

Антиблокировочные системы позволяют уменьшить в 2 раза тормозной путь на скользкой дороге, исключая воз­никновения заноса.

6.2. Электронное управление двигателем

Электронные системы управления топливоподачей бензиновых двигателей

Применение электронных систем автоматического управления (ЭСАУ) топливоподачей бензиновых двигателей обусловлено не­обходимостью снижения токсичности отработавших газов и повы­шения топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания. ЭСАУ позволяют в большей степени оптимизировать процесс сме­сеобразования и делают возможным применение трехкомпонент­ных нейтрализаторов, эффективно работающих при постоянном коэффициенте избытка воздуха а близком к 1.

Кроме того, ЭСАУ двигателем, позволяют повысить приеми­стость автомобиля, надежность холодного пуска, ускорить прогрев и увеличить мощность двигателя.

ЭСАУ топливоподачей бензиновых двигателей разделяют на сис­темы впрыска (во впускной трубопровод или непосредственно в камеру сгорания) и карбюраторные системы с электронным управлением.

Принцип действия системы электронного управления карбюра­тором заключается в согласованном управлении воздушной и дрос­сельной заслонками.

Так система Ecotronic фирмы Bosch поддерживает на большинст­ве режимов стехиометрический состав рабочей смеси, обеспечивает необходимое обогащение смеси на режимах пуска и прогрева двига­теля. В системе предусмотрены функции отключения подачи топлива на принудительном холостом ходу и поддержания на заданном уров­не частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Наибольшее распространение получили системы впрыска во впускной трубопровод. Они разделяются на системы с впрыском в зону впускных клапанов и с центральным впрыском (рис. 6.1, где: а - центральный впрыск; б - распределенный впрыск в зону впускных клапанов;в - непосредственный впрыск в цилиндры двигателя; 1 - подача топлива; 2 - подача воздуха; 3 - дроссельная заслонка; 4 - впускной трубопровод; 5 - форсунки; 6 - двигатель ).

Рис. 6.1

Система с впрыском в зону впускных клапанов (другое название распределенный или многоточечный впрыск) включает в себя ко­личество форсунок равное числу цилиндров, система с централь­ным впрыском - одну или две форсунки на весь двигатель. Форсун­ки в системах с центральным впрыском устанавливаются в специ­альной смесительной камере, откуда полученная смесь распреде­ляется по цилиндрам. Подача топлива форсунками в системе рас­пределенного впрыска может быть согласована с процессом впуска в каждый цилиндр (фазированный впрыск) и несогласованна - форсунки работают одновременно или группой (нефазированный впрыск).

Системы с непосредственным впрыском из-за сложности конст­рукции долгое время не применялись на бензиновых двигателях. Однако ужесточение экологических требований к двигателям дела­ет необходимым развитие этих систем.

Современные ЭСАУ двигателем объединяют в себе функции управления впрыском топлива и работой системы зажигания, по­скольку принцип управления и входные сигналы (частота вращения, нагрузка, температура двигателя) для этих систем являются общими.

В ЭСАУ двигателем используется программно-адаптивное управление. Для реализации программного управления в ПЗУ бло­ка управления (БУ) записывается зависимость длительности впры­ска (количества подаваемого топлива) от нагрузки и частоты вра­щения коленчатого вала двигателя. На рис. 6.2 представлена обобщенная регулировочная характеристика бензинового двигателя по составу смеси.

Зависимость задается в виде таблицы (характеристической карты) разработанной на ос­новании всесторонних испытаний двигателя. Данные в таблице представлены с определенным шагом, например 5 мин-1, промежуточные значения БУ получает интерполяцией. Аналогичные табли­цы используются и для определения угла опережения зажигания. Выбор данных из готовых таблиц является более быстрым процес­сом, чем выполнение вычислений.

Рис. 6.2.

Непосредственное измерение крутящего момента двигателя на автомобиле связано с большими техническими трудностями, по­этому основным датчиком нагрузки являются датчики расхода воз­духа и (или) датчик давления во впускном трубопроводе. Для опре­деления частоты вращения коленчатого вала двигателя обычно используется счетчик импульсов от датчика положения коленчатого вала индукционного типа или от датчика-распределителя системы зажигания.

Полученные по таблицам значения корректируются в зависимо­сти от сигналов датчиков температуры охлаждающей жидкости, по­ложения дроссельной заслонки, температуры воздуха, а также на­пряжения бортовой сети и других параметров.

Адаптивное управление (управление по обратной связи) исполь­зуется в системах с датчиком кислорода (λ-зондом). Наличие ин­формации о содержании кислорода в отработавших газах позволя­ет поддерживать коэффициент избытка воздуха а (λ) близким к 1. При управлении топливоподачей по ОС БУ первоначально определяет дли­тельность импульсов по данным датчиков нагрузки и частоты вращения КВ двигателя, а сигнал от датчика кислорода используется для точной корректировки. Управление впрыском то­плива по обратной связи осуществляется только на прогретом дви­гателе и в определенном диапазоне нагрузки.

Принцип адаптивного управление применяется также для ста­билизации частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода и для управления углом опережения зажигания по пределу детонации.

Современные ЭСАУ топливоподачей бензиновых двигателей имеют функцию самодиагностики. БУ проверяет работу датчиков и исполнительных устройств и идентифицируют неисправности. При обнаружении неисправности БУ заносит в память соответствующий код и включает аварийную лампу CHECK ENGINE на панели приборов.

Диагностический прибор позволяет получать информа­цию от БУ:

  • считы­вать коды неисправностей;

  • определять текущие зна­чения параметров двигателя,

  • активизировать исполнительные меха­низмы.

функции диагностического прибора ограничены возможностями БУ.

Применение ЭСАУ повышает надежность работы двигателя за счет обеспечения возможности его работы в «усеченном» режиме. В случае возникновения неисправности в одном или нескольких датчиках, БУ определяет, что их показания не соответствуют действительности и отключает эти датчики. В «усеченном» режиме ра­боты информация от неисправных датчиков замещается эталон­ным значением или косвенно рассчитывается по данным от других датчиков. Например, при неисправности датчика положения дрос­сельной заслонки его показания можно имитировать расчетом по частоте вращения коленчатого вала и расходу воздуха. При выходе из строя одного из исполнительных механизмов используется ин­дивидуальный алгоритм обхода неисправности. При дефекте в це­пи зажигания, например, отключается впрыск в соответствующий цилиндр, с целью предотвращения повреждения каталитического нейтрализатора.

При работе двигателя в «усеченном» режиме возможно сниже­ние мощности, ухудшение приемистости, затрудненный пуск холод­ного двигателя, увеличение расхода топлива и др.

Для компенсации технологического разброса в характеристиках элементов ЭСАУ и двигателя, учета их изменения при эксплуата­ции в программе БУ предусмотрен алгоритм самообучения. Как упоминалось выше, сигнал от датчика кислорода используется для корректировки значения длительности впрыска полученного по таб­лице из ПЗУ БУ. Однако при значительных расхождениях такой процесс занимает много времени.

Самообучение заключается в сохранении в памяти БУ значений коэффициента корректировки. Весь диапазон работы двигателя разбивается, как правило, на четыре характерные зоны обучения:

холостой ход, высокая частота вращения при малой нагрузке, час­тичная нагрузка, высокая нагрузка.

При работе двигателя в любой из зон, происходит корректировка длительности импульсов впрыска до тех пор, пока реальный состав смеси не достигнет оптимального значения. Полученные таким об­разом коэффициенты корректировки характеризуют конкретный двигатель и участвуют в формировании длительности импульса впрыска на всех режимах его работы. Процесс самообучения при­меняется также для управления углом опережения зажигания при наличии обратной связи по детонации. Основная проблема функ­ционирования алгоритма самообучения заключается в том, что ино­гда неправильный сигнал датчика может быть воспринят системой как изменение параметра двигателя. Если ошибка сигнала датчика недостаточно велика, чтобы был зарегистрирован код неисправно­сти, повреждение может остаться необнаруженным. В большинстве систем корректирующие коэффициенты не сохраняются при отклю­чении питания БУ.

studfiles.net

Курсовая работа по тау Система автоматического управления двигателя постоянного тока

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ульяновский Государственный Технический Университет

Кафедра «Электропривод и АПУ»

Выполнил: студент гр.Ад-42

Викторов А. И.

Проверил: преподаватель

Сидоров С.Н.

Ульяновск 2008 г.

Содержание

1. Техническое задание…………………………………………………………

2. Структурная схема САУ. Описание САУ постоянного тока….……….

3. Исследование статических характеристик САУ постоянного тока...…..

3.1. ДПТ как элемент САУ…………………………………………………..

3.2. Статические характеристики электропривода…………………………

4. Исследование динамических свойств САУ постоянного тока………..…..

4.1. Передаточная функция САУ……………………………………………

4.2. Построение ЛАЧХ и ФЧХ…………………………………………….

4.3. Исследование устойчивости САУ ……………………………………

4.4. Настройка электропривода постоянного тока на симметричный

Оптимум…………………………………………………………………..

4.5. Переходные процессы тока и скорости электропривода

постоянного тока при управляющем воздействии……………………..

Список литературы……………………………………………………………..

1. Техническое задание.

Разработать САУ постоянного тока с исходными параметрами

Технические данные на электродвигатели постоянного тока высокомоментные серии ПБВ.

Пар-рыТип двиг. ПБВ-112

Ном. момент Мн, Нм 21

Ном. частота вращ., n,об/мин500

Номинальная мощность Рн, кВт 1,1

Ном. напряжение Uян, В 50

Ном. ток якоря Iян, А 28

Максимальная частота вращения

nmax, об/мин 2000

Электромеханическая постоянная

времени Тм, мс 8,6

Электромагнитная постоянная

времени Тя, мс 7,65

2. Структурная схема сау. Описание сау постоянного тока Описание сау постоянного тока.

Системы управления разделяются на разомкнутые и замкнутые системы. Управление по разомкнутому циклу осуществляется без контроля результата.

Рис. 1 Функциональная схема разомкнутой САУ

Такое управление называется жестким. Разомкнутые системы применяются для стабилизации и программного управления. Здесь ЗУ - задающее устройство; У - усилитель; ИУ - исполнительное устройство; g - задающее воздействие; U - управляющее воздействие; Y - выходная величина; F - возмущающее воздействие.

Задающее устройство вырабатывает задающее воздействие g, в соответствии, с которым устанавливается управляющее воздействие U. Управляющим называется воздействие, которое вырабатывает исполнительное устройство (исполнительный элемент). Это воздействие поступает на объект управления и определяет значение выходной величины. На объект управления кроме управляющего всегда действует другое воздействие, называемое возмущающим. Возмущающих воздействий может быть несколько. Возмущающее воздействие нарушает связь между управляющим воздействием и выходной величиной объекта. При постоянном задающем воздействии g изменение возмущающего воздействия F вызывает изменение выходной величины Y. Большинство устройств систем управления являются инерционными.

Рис. 2. - Изменение выходных величин объекта при изменении возмущающего воздействия. Нагрузочная характеристика САУ.

Установившийся режим работы наступает лишь по истечении некоторого времени. В установившемся режиме работы свойства системы можно охарактеризовать с помощью нагрузочной характеристики. Нагрузочная характеристика представляет собой зависимость выходной величины системы от возмущающего воздействия . В разомкнутой системе нагрузочная характеристика - это характеристика объекта. Она не зависит от других элементов (усилителя, исполнительного устройства). Любые изменения возмущающего воздействия вызывают изменения выходной величины. Разомкнутую систему можно оценить по величине отклонения выходного сигналапод влиянием возмущающего воздействияF.

В замкнутых САР управляющее воздействие формируется в непосредственной зависимости от управляемой величины.

Рис. 3 – Функциональная схема замкнутой САР.

В замкнутой системе сигнал с выхода датчика Д, измеряющего выходную величину, поступает на вход системы. Такая связь входа системы с его выходом называется обратной связью. Сигнал на входе усилителя равен . Здесь- отклонение сигнала обратной связиот задающего воздействия. Если из задающего воздействиявычитать выходную величинуY, то будет представлять отклонение регулируемой величины от заданного значения.

Рассмотрим, как могут изменяться координаты системы: - отклонение,U - управляющее воздействие, Y - выходная величина при включении системы в работу и при изменении возмущающего воздействия F.

Рис. 4 – Изменение координат системы.

Будем полагать, что зависимости получены при коэффициенте усиления усилителя k1. Работу системы можно описать следующим образом. При включении системы, когда =0, величина отклоненияимеет максимальное значение. Управляющее воздействиеU начинает увеличиваться, вследствие чего увеличивается выходная величина Y. По мере увеличения Y отклонение уменьшается и наступает установившийся режим работы. УвеличениеF вызывает уменьшение выходной величины Y и увеличение отклонения , что приводит к увеличению управляющего воздействияU и, следовательно, к увеличению выходной величины.

Однако Y не может достичь прежнего значения, так как увеличение управляющего воздействия возможно лишь при увеличении . Увеличим коэффициент усиления усилителя. Пустьk2 > k1. Рассмотрим изменение координат в этом случае.

В замкнутой системе управляющее воздействие U формируется в функции отклонения . Замкнутые системы называются системами автоматического регулирования по отклонению.

Здесь: 1 - нагрузочная характеристика САР при коэффициенте усиления k1; 2 - нагрузочная характеристика САР при коэффициенте усиления k1, причем k2 > k1.

В замкнутой системе регулирования, выбирая необходимое значение коэффициента усиления можно получить требуемую нагрузочную характеристику. В рассмотренной системе с увеличением возмущающего воздействия уменьшается выходная величина. Каждому новому значению возмущающего воздействия соответствует новое значение выходной величины. Такое регулирование называется статическим. Система автоматического регулирования, имеющая подобную нагрузочную характеристику, называется статической системой.

Рис. 5 – Нагрузочные характеристики замкнутой САУ.

В замкнутой системе отклонение равно . Сигнал обратной связи вычитается из задающего воздействия. Такая обратная связь называется отрицательной.

При изображении систем управления применяют два принципа функциональный и структурный принцип и соответственно схемы подразделяются на функциональные и структурные схемы.

studfiles.net

Автоматизированные систему управления судовыми техническими средствами

 

В настоящее время в ОАО «Концерн «НПО АВРОРА» разработана автоматизирована система управления технологическими процессами (АСУ ТП) «АВРОЛОГ-СК», обеспечивающая автоматизацию систем и оборудования скоростных судов, таких как крыльевые устройства, устройства управления и стабилизации параметров движения, главная энергетическая установка, вспомогательная энергетическая установка, радиооборудование и навигационное оборудование, электрооборудование, вспомогательные механизмы и технические средства энергетических установок, общесудовые системы и противопожарные системы и средства [10, 11].

Примером успешной реализации указанных выше принципов является система «АРГУС-Д» производства ОАО ПКО "ТЕПЛООБМЕННИК", которая является цифровой системой управления дизельными двигателями и устанавливается на судах со средним водоизмещением (код доступа: https://teploobmennik.ru/ru/2009-06-05-12-28-21/marine).

Круг задач, решаемых АСУ ТП судна, чрезвычайно широк и разнообразен. Состав конкретной АСУ ТП определяется, прежде всего, типом и целевым назначением судна, классом его автоматизации и специальными требованиями заказчика (в т. ч. необходимость соответствия требованиям определенных классификационных обществ и международным морским конвенциям) [10, 11]:

1. АСУ навигации и судовождения.

2. АСУ радиосвязи.

3. АСУ судовыми техническими средствами (АСУ ТС), в частности:

· Подсистема управления энергетическими процессами МО и общесудовыми системами.

· Управление ГД и ВРШ и их диагностика.

· Управление электроэнергетической установкой.

· Управление вспомогательными механизмами.

· Управление автономным оборудованием (котлоагрегатами, опреснительной установкой, компрессором и т.п.).

· Управление общесудовыми системами.

· Пожарная сигнализация.

· Сигнализация о наличии воды в помещениях.

· Управление средствами борьбы за живучесть судна.

· Аварийно-предупредительная сигнализация (АПС).

Рисунок 1 - Структурная схема системы контроля и управления «Аргус-Д»

судна на воздушной подушке, оснащенного двигателями 56ЧН16/17 [12].

Система «АРГУС-Д»реализующая эти принципыи предназначенная для защиты, управления режимом и реверсом двух главных двигателей - дизелей типа М533, контроля и аварийно-предупредительной сигнализации главных двигателей и систем, обеспечивающих их работу для судна на воздушной каверне «Меркурий» прошла межведомственные и государственные испытания в составе головного быстроходного таможенного катера «Меркурий» в г. Новороссийске и в г. Владивостоке, прошла процедуру сертификации Регистра Морского Судоходства России и продолжает успешно эксплуатироваться.

Аналогичные системы широко используются в зарубежной практике судостроения и эксплуатации флота. Так, интегрированная компьютерная сеть балкера“EDELWEISS” (код доступаhttp://www.shippingexplorer.net/ru/ship/edelweiss/126533) позволяет обеспечить мониторинг:

· параметров главного двигателя;

· параметров вспомогательного котла;

· параметров вспомогательных дизелей электростанции;

· электрические параметры текущего состояния генераторов;

· контроль уровней топлива, смазочного масла, воды в топливных, расходных, водяных танках и танках питьевой воды;

· контроль различных напряжений судовой сети, а также состояния напряжения судовых аккумуляторных батарей;

· контроль работы механизмов обеспечивающих работу ГД (топливных, масляных насосов, насосов охлаждающей воды 1-го и 2-го контуров, турбины) и т.д.

Очевидно, что наиболее важную информацию об эффективности и надежности СЭУ может дать системы контроля параметров, регулирования и диагностирования судовых дизельных двигателей.

Так, в настоящее время активно внедряются системы электронного управления судовыми двигателями, включающими подсистемы регулирования компрессоров агрегатов наддува, рециркуляции отработавших газов, топливоподачей, фаз газораспределения, температурой наддувочного воздуха, охлаждающей жидкости и моторного масла.

Современные системы технического диагностирования (СТД) сокращают время поиска неисправностей двигателя в десятки раз. Так, внедрение СТД в практику эксплуатации судовых двигателей внутреннего сгорания способствует росту экономичности 2-3%, увеличению ресурса 20-50 %, снижению расхода запасных частей на 10-15% [16].

Поэтому наряду с диагностированием судовых дизелей по термогазодинамическим параметрам с использованием, в основном, штатных контрольно-измерительных приборов, используются дополнительные электронные системы, которые включают датчики для индицирования рабочего процесса, измерения крутящего момента и расхода топлива, показателей системы топливоподачи, параметров и свойств смазочного масла, давлений и расхода картерных газов, токсичности отработавших газов, уровня вибраций и шума и др.

Например, для четырехтактных дизельных двигателей фирмой Caterpillar предложена система электронного контроля и мониторинга, приведенная на рисунке 3.

Рисунок 2 - Судовой дизель С12 6L130/150 производства фирмы Caterpiller, оснащенный системой электронного контроля и мониторинга  

Рисунок 3 - Схема типовых компонентов электронного системы

контроля и мониторинга дизельного двигателя (информация Caterpillar).

 

Электронная система двигателя включает датчики:

· уровня охлаждающей жидкости и ее температуры;

· давления и температуры топлива;

· давления воздуха на выходе из компрессора агрегата наддува;

· температуры воздуха на входе в компрессор агрегата наддува;

· частоты вращения коленчатого вала,

а также микропроцессор и другие электронные компоненты.

Аналогичные системы разработаны практически зарубежными всеми ведущими производителями судовых дизельных двигателей.

Так, например, фирма MTU разработала систему «Monitoring and remote control for MTU ship propulsion systems», фирма Mitsui систему «Multipurpose controller for electronic control engine & electronic control units».

В последние годы все шире используются на морском флоте так называемые интеллектуальные дизельные двигатели, разработанные ТНК Wartsila (двигатели серии Sulzer RT-flex) и MAN Diesel & Turbo (двигатели серии ME), обеспечивающие электронное управление топливоподачей (Common Rail), фазами газораспределения, лубрикаторной системой смазки и др.

Рисунок 4 - Система электронного управления топливоподачей типа Common Rail малооборотных крейцкопфных дизельных двигателей серии Sulzer RT-flex (информация Wartsila).

 

Рисунок 5 - Система электронного управления малооборотных

крейцкопфных дизельных двигателей серии ME-B (информация MAN Diesel & Turbo).

 

Таким образом, комплекс технических и программыных средств АСУ СТС – важнейшая и неотъемлемая составная часть судовой энергетической установки, который наряду с главными и вспомогательными ее элементами (дизельными двигателями, котлами, теплообменными аппаратами, валопроводами и т.д.), определяет ее эффективность и надежность.

 

CALS-технологии

 

CALS-технологии (англ. Continuous Acquisition and Lifecycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделий), или ИПИ (информационная поддержка процессов жизненного цикла изделий) — подход к проектированию и производству высокотехнологичной и наукоёмкой продукции, заключающийся в использовании компьютерной техники и информационных технологий на всех стадиях жизненного цикла изделия.

В широком смысле слова CALS - это методология создания единого информационного пространства жизненного цикла промышленной продукции, обеспечивающего взаимодействие всех промышленных автоматизированных систем. В этом смысле предметом CALS являются методы и средства как взаимодействия разных АС и их подсистем, так и сами АС с учетом всех видов их обеспечения.

Практически синонимом CALS в этом смысле становится термин PLM (Product Lifecycle Management), широко используемый в последнее время ведущими производителями АС.

CALS– это технология интеграции различных АС со своими лингвистическим, информационным, программным, математическим, методическим, техническим и организационным видами обеспечения.

 

За счет непрерывной информационной поддержки обеспечиваются единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции, поставщиков/производителей продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала. Информационная поддержка реализуется в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объёмы проектных работ, так как описания многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в унифицированных форматах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологий CALS. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т. п. Предполагается, что успех на рынке сложной технической продукции будет немыслим вне технологий CALS.

Развитие CALS-технологий должно привести к появлению так называемых виртуальных производств, в которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределён во времени и пространстве между многими организационно-автономными проектными бюро.

Среди достижений CALS-технологий — лёгкость распространения передовых проектных решений, возможность многократного воспроизведения частей проекта в новых разработках и др.

Построение открытых распределённых автоматизированных систем для проектирования и управления в промышленности составляет основу современных CALS-технологий.

Главная проблема их построения — обеспечение единообразного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных.

Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки её представления должны быть стандартизированными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных коллективов, разделённых во времени и пространстве и использующих разные CAD/CAM/CAE-системы.

Одна и та же конструкторская документация может быть использована многократно в разных проектах, а одна и та же технологическая документация — адаптирована к разным производственным условиям, что позволяет существенно сократить и удешевить общий цикл проектирования и производства. Кроме того, упрощается эксплуатация систем.

Для обеспечения информационной интеграции CALS использует стандарты IGES и STEP в качестве форматов данных. В CALS входят также стандарты электронного обмена данными, электронной технической документации и руководства для усовершенствования процессов.

Работа по созданию национальных CALS-стандартов в России проводится под эгидой Росстандарта: с этой целью создан Технический комитет ТК459 «Информационная поддержка жизненного цикла изделий», силами которого разработан ряд стандартов серии ГОСТ Р ИСО 10303, являющихся аутентичными переводами соответствующих международных стандартов STEP.

 

PLM технологии

PLM-система (англ. product lifecycle management) — прикладное программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции.

megaobuchalka.ru


Смотрите также