 |
Общие требования к автоматизации
|
|
|
|
АВТОМАТИЗАЦИЯ СУДОВ
В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Автоматизация судов — это процесс, при котором функции управления судном и его оборудованием, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и техническим устройствам. Автоматизация судовождения обеспечивает безопасность рейсов судов. При автоматизации судовых энергетических установок повышается надежность и экономичность работы оборудования, увеличивается производительность и улучшаются условия труда плавсостава, сокращается его численность.
Различают частичную и комплексную автоматизацию. В 40-50-х гг. началась автоматизация отдельных механизмов на судах.
Работы в области комплексной автоматизации отечественных судов были начаты в 60-х годах. На судах типа «Новгород» было реализовано шесть различных программ автоматизации, что дало возможность накопить значительный опыт эксплуатации автоматизированных судов. Полученные результаты отражены в Правилах Регистра.
Надзору на судне подлежат системы автоматизации главных двигателей, котельной установки, судовой электростанции, системы компрессоров сжатого воздуха, осушительной системы, вспомогательных механизмов и др.
Межремонтный ресурс автоматизированного оборудования должен быть не менее 25 тыс. ч, ежегодная наработка оборудования без подрегулировок и наладок должна составлять не менее 5 тыс. ч.
Элементы и устройства автоматизации должны безотказно работать при длительном крене судна до 22,5° и длительном дифференте до 10°, а также при бортовой качке до 45° с периодами 5-17 сек.
Все оборудование автоматизации конструируют, или выбирают по принципу «выход из строя в безопасную сторону».
|
|
|
На современных автоматизированных судах общее число средств так называемой «периферийной автоматики» достигает 500-700 ед. Практика эксплуатации показывает, что именно эта аппаратура наименее надежна. Многочисленные датчики и сигнализаторы имеют ресурсные характеристики в 2-2,5 раза ниже, чем гарантированный ресурс самих комплексных систем автоматизации. Характеристики надежности комплексных систем автоматизации, поставляемых на флот, гарантируются разработчиками без учета входящих в системы датчиков. При гарантированном техническом ресурсе автоматизированного комплекса, равном 25тыс.ч, и суммарной наработке на отказ не менее 5 тыс.ч до 75% входящих в него датчиков имеют технический ресурс 5-10 тыс.ч и фактическую наработку не более 2-3 тыс.
Первостепенными задачами на современном этапе развития автоматизации являются: повышение надежности элементной базы; организация технического обслуживания систем автоматизации в судовых условиях и в порту; подготовка кадров, способных технически грамотно эксплуатировать системы автоматизации и выполнять необходимые профилактические мероприятия.
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ТРЕБОВАНИЯ РЕГИСТРА К ОБОРУДОВАНИЮ АВТОМАТИЗАЦИИ СУДОВ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К АВТОМАТИЗАЦИИ
Какими основными понятиями характеризуется автоматизация?
В качестве основных понятий приняты следующие термины:
· система автоматизации — это совокупность элементов и устройств, для создания конструктивного и функционального целого, предназначенного для выполнения определенных функций в области управления, контроля и защиты;
· элемент системы автоматизации — это самостоятельный, в конструктивном отношении прибор (или устройство), используемый в системе автоматизации например, реле, измерительное устройство, сервопривод, датчик, исполнительный механизм, усилитель. Автоматизированными объектами могут быть: двигатель, котельная установка, судовые системы или другие устройства, оборудованные системами и устройствами автоматического регулирования, управления, контроля и защиты;
|
|
|
· управление — это процесс задания, поддержания режима работы объекта на основе анализа информации, о его состоянии. Все виды управления могут быть непосредственными (местными) или дистанционными. В системах дистанционного автоматизированного управления (ДАУ) должна быть обеспечена возможность дистанционного задания одним органом управления требуемых режимов работы при автоматическом выполнении промежуточных операций по заданной программе и исключена возможность одновременного управления с разных постов;
· регулирование — такой процесс управления непрерывными режимами, при котором параметр, характеризующий режим, поддерживается в заданных пределах постоянным или изменяющимся по определенной программе, реализуемой регулятором;
· регулятор — автоматическое устройство, воспринимающее отклонение некоторого значения от заданного и воздействующее на процесс в сторону восстановления регулируемого параметра.
Существует множество регуляторов, которые можно классифицировать по разным признакам (например, регулятор уровня гидравлический с изодромной обратной связью, регулятор уровня электрический без обратной связи). Регуляторы могут быть:
- по виду используемой энергии — прямого действия, гидравлическими, пневматическими, электрическими, комбинированными;
- по типу обратной связи — без обратной связи, с жесткой обратной связью, с изодромной обратной связью, комбинированными.
Кроме того, по параметрам регулирования могут быть регуляторы давления, температуры, уровня, частоты вращения и др.;
· регулируемая величина — физический показатель, характеризующий состояние происходящего в объекте регулирования процесса. Регулируемыми величинами применительно к судовым установкам являются частота вращения двигателя, температура воды, масла и пара, уровень воды в котле, топлива и масла в емкости, давление пара, воды, масла и т.д.
Какие задачи решаются при внедрении современных средств автоматизации?
|
|
|
На судах широкое распространение получают вычислительная техника, микропроцессоры и микро ЭВМ. В перспективе с помощью судовой системы обработки данных могут быть решены вопросы:
- фиксирования части оперативной информации, связанной с эксплуатацией технических средств (ТС) и используемой до очередного заводского ремонта (отклонение параметров от допустимых пределов, срабатывание средств защиты, переключение механизмов и т.п.);
- регистрации отчетно-статистической информации, используемой после завершения эксплуатационного цикла для последующего анализа состояния ТС и уровня их технического обслуживания с целью определения и планирования мероприятий по улучшению эксплуатационных характеристик оборудования и судна в целом;
- возможности восстановления последовательности событий при анализе аварийных ситуаций;
- сокращения до минимума трудозатрат экипажа на ведение судовой отчетности и переход к автоматическому заполнению машинного журнала;
- создания предпосылок к автоматизированной обработке документов судовой отчетности на разных уровнях.
В книге рассмотрены системы судовых энергетических установок (СЭУ), где в качестве главных двигателей используются дизели.
Какие основные понятия, характеризующие средства автоматизации, определены Правилами Регистра?
Правилами Регистра приняты следующие понятия:
- автоматизированный механизм — двигатель, котельная установка, судовые системы или другой механизм, оборудованный системами и устройствами автоматического регулирования, управления, контроля и защиты;
- дистанционное автоматизированное управление — это управление, с помощью которого можно задавать желаемый режим работы механизма, воздействуя на элемент управления (например, регулирующий рычаг или рукоятку). Система управления в дальнейшем выполняет самостоятельно все промежуточные действия;
- система аварийно-предупредительной сигнализации (АПС) — система, подающая сигнализацию о достижении контролируемыми параметрами установленных предельных значений и об изменении нормальных режимов работы механизмов и устройств;
|
|
|
- система защиты — система, предназначенная для определенного автоматического воздействия на управляемую установку с целью предупреждения аварии или ограничения ее последствий;
- система индикации — система, получающая информацию о значениях определенных физических параметров или об изменении определенных состояний;
- устройство автоматизации — часть системы автоматизации, составленная из элементов, соединенных в одно конструктивное и функциональное целое.
Согласно Правилам Регистра надзору при изготовлении на заводе подлежит следующее оборудование автоматизации: устройства систем централизованного контроля, аварийно-предупредительной сигнализации и защиты механической установки.
|
|
|
