Судовые автоматизированные механические установки

Книга охватывает широкий круг устройств и систем автоматизации судовых механических установок, ее основная цель - способствовать быстрому изучению и грамотной эксплуатации современных судовых технических средств.
В основном книга предназначена для судовых механиков и электромехаников, проходящих курсы повышения квалификации, инструктаж и проверку знаний по компетенциям, относящимся к функциям "Судовые механические установки" и "Электрооборудование, электронная аппаратура и системы управления" стандартов A-I1I/1, А- III/2, A-III/6 и A-III/7 Кодекса Международной Конвенции STCW-78 с поправками. Она также будет полезна преподавателям и инструкторам тренажерных центров в учебном процессе.
Рассмотрена и одобрена Ученым Советом Института последипломного образования ОМТЦ, протокол №1 от 7.10.2015 и Ученым Советом ЦПАП ОНМА, протокол №1 от 8.09.2015.

Оглавление
Предисловие
Глава 1. Основы и методы управления процессами
1.1. Принципы управления процессами
1.1.1. Характеристики типовых процессов
1.1.2. Двухпозиционное и пропорциональное регулирование
1.1.3. Ручная и автоматическая подстройка разбаланса
1.1.4. Коррекция по производной (Derivative action, Rate action)
1.1.5. Пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД) контроллеры (Proportional-integral-derivative)
1.1.6. Подбор и настройка контроллеров
1.2. Методы управления процессами
1.2.1. Цифровое управление
1.2.2. Многосвязное управление
1.2.3. Адаптивное управление
1.3. Обработка сигналов данных в компьютеризованных системах
1.3.1. Общие сведения
1.3.2. Типы сигналов
1.3.3. Термопары
1.3.4. Температурные датчики твёрдого состояния и резисторные температурные детекторы
1.3.5. Одноконцевые и разностные сигналы
1.3.6. Фильтрация
1.3. 7. Масштабирование аналоговых сигналов
1.3.8. Входная буферизация
1.3.9. Резисторные сигналы
1.3.10. Преобразование тока
1.3.11. Трансмиттеры
1.3.12. Защита от перенапряжения
1.3.13. Аналоговые развязки
1.3.14. Цифровые сигналы и их масштабирование
1.3.15. Цифровое разделение
1.3.16. Чувствительность контактов
1.3.17. Управление реле и электродвигателем
1.4. Помехи и разводка при управлении информационными сигналами
1.4.1. Общие сведения
1.4.2. Принципы заземления и экранирования
1.4.3. Устранение неисправностей из-за помех
1.5. Программируемые контроллеры
1.5.1. Определение программируемого контроллера
1.5.2. Коммуникационная архитектура систем с PLC.
1.5.3. Пример управляющей и аппаратной сети с PLC
1.5.4. Символы, используемые в программируемых контроллерах
1.5.5. Пояснения основных принципиальных схем (Basic Ladder Explanation)
1.5.6. Сканирование процессора (Processor Scan)
1.5. 7. Программирующие устройства.
1.5.8. Персональные компьютеры
1.5.9. Особенности построения схем управления на базе PLC типа S7-200
Глава 2. Устройства и системы управления двигателями Зульцер RT-FLEX И MAN B&W
2.1. Общие сведения и характеристики RT-FLEX
2.1.1. Концепция RT-flex
2.1.2. Совместимость с RTA
2.1.3. Преимущества RT-flex
2.2. Механические компоненты и системы гидравлики
2.2.1. Блок магистралей - Rail Unit.
2.2.2. Блок управления впрыском - Injection Control Unit
2.2.3. Блок управления выпускными клапанами - Exhaust Valve Control Unit.
2.2.4. Привод выпускного клапана и егопринцип действия - Exhaust Valve Drive
2.2.5. Магистральный клапан - Rail Valve
2.2.6. Блок питания - Supply unit.
2.2.7. Привод блока питания - Supply unit drive
2.2.8. Клапан регулировки избыточного давления топлива -Fuel Overpressure Regulating Valve
2.2.9. Клапан остановки двигателя - Shutdown Valve
2.2.10. Топливные насосы - Fuel Pumps
2.2.11. Блок питания, насосы масла сервопривода - Supply Unit, Servo Oil.
2.2.12. Насосы масла управления - Control Oil Pumps
2.2.13. Датчик угла поворота коленчатого вала - Crank Angle Sensor
2.2.14. Автоматические фильтры масла
2.3. Системы управления RT-FLEX
2.3.1. Комплектация базовой системы WECS 9500
2.3.2. Аппаратура WECS-9500
2.3.3. Управление впрыском - Volumetric Injection Control
2.3.4. Управление выпускными клапанами
2.3.5. Уставка количества топлива и регулировка времени впрыска.
2.3.6. Управление давлением топлива
2.3.7. Управление давлением масла сервопривода
2.3.8. Управление пусковыми клапанами
2.3.9. Резервирование и аварийная работа
2.3.10. Самоконтроль системы WECS-9500
2.3.11. Особенности комплектации RT-flex с базовой системой WECS 9520
2.3.12. Функциональное построение WECS 9520
2.3.13. Модули ввода/вывода FCM-20
2.3.14. Интерфейс цилиндровых функций
2.3.15. Управление впрыском в системе WECS 9520
2.3.16. Аварийная остановка
2.3.17. Резервирование, аварийная работа в системе WECS 9520
2.4. Система управления двигателями MAN - B&W - ME
2.4.1. Основные сведения
2.4.2. Нормальный алгоритм работы
2.4.3. Пуск главного двигателя с поста местного управления
2.4.4. Обзор панели МОР (703-09)
2.4.5. Управление аварийной сигнализацией (Алармом) на панели МОР (703-14)
2.4.5.1. Человеко-машинный интерфейс HMI - Human Machine Interface.
2.4.5.2. Система Алармов
2.4.5.3. Управление Алармом (Alarm Handling)
2.4.5.4. Перечень Алармов (Alarm List)
2.4.5.5. Журнал регистрации событий (Event Log)
2.4.5.6. Перечень отключаемых алармов (Manual Cut-Out List)
2.4.5.7. Перечень каналов
2.4.6. Работа двигателя (703-15)
2.4.6.1. Управление
2.4.6.2. Состояния
2.4.6.3. Процессная информация
2.4.6.4. Нагрузка цилиндра
2.4.6.5. Давление в цилиндре
2.4.7. Вспомогательные механизмы (703-16)
2.4.7.1. Система гидравлики
2.4.7.2. Продувочный воздух (Scavenge Air)
2.4.7.3. Обвод выпускных газов (в зависимости от двигателя)
2.4.7.4. Система лубрикаторной смазки цилиндров, ME Lube
2.4.8. Обслуживание (703-17)
2.4.9. Администрирование (703-18)
Глава 3. Система управления ВРШ типа KAMEWA
3.1. Состав и характеристики базовой системы KAMEWA CPP-BASIC
3.1.1. Прохождение сигналов
3.1.2. Станция управления на главном мостике
3.1.3. Станции управления на крыльях мостика - Bridge wing contro station(s)
3.1.4. Control room, control station
3.2. Операции управления и функции
3.2.1. Pitch control: Операции управления
3.2.2. Функция "Pitch control”
3.2.3. RPM control: “Operation”. Оперативное управление оборотами винта.
3.2.4. RPM control: “Function ”. Управление оборотами винта no оптимальной функции
3.2.5. Индикация шага (pitch) и оборотов (RPM) винта
3.2.6. Функция ответственности за маневрирование, мостик-пост машинного отделения (BR-ECR: “Function ”)
3.2.7. Функция ответственности за манёвр (Manoeuvre responsibility). Main bridge - Bridge wings
3.2.8. Функция синхронизации рукояток
3.2.9. Функция защиты от перегрузки (overloadprotection)
3.2.10. Функция управления нагрузкой (load control)
Глава 4. Система управления рулевой установкой производства Rolls - royce
4.1. Общие сведения
4.2. Электроника системы управления
4.3. Обобщённые функции контроллеров
4.3.1. Дистанционное управление
4.3.2. Обработка сигналов и обслуживание интерфейсной карты аварийных сигналов
4.3.3. Рулевая машина, управляемая соленоидом
4.3.4. Рулевая машина с частотным контроллером
4.4. Другие компоненты системы
4.4.1. Драйвер соленоида
4.4.2. Индикатор положения пера руля
4.4.3. Аварийный сигнал несинхронной работы руля (Rudder synch failure alarm)
4.4.4. Аварийный сигнал “Hydraulic lock alarm”
4.4.5. Аварийный рулевой привод
4.4.6. Система индикации положения руля
4.4.7. Система алармов
4.4.8. Усилитель рулевого указателя
4.5. Ввод в действие системы и её компонентов
4.5.1. Ввод в действие рулевой установки с соленоидным/ частотным управлением
4.5.2. Ввод в действие блока обратной связи
4.5.3. Ввод в действие системы рулевого указателя
4.5.4. Ввод в действие системы управления CS
4.5.5. Ввод в действие неследящего NFU управления рулевой рукояткой
4.5.6. Ввод в действие следящего FU управления рулевой рукояткой
4.5.7. Регулировки на карте усилителя системы управления
4.5.8. Регулировка внешнего аналогового оборудования (авторулевой, джостик, DP)
Глава 5. Система управления котельной установкой UME 65/50 Kawasaki
5.1. Общие сведения
5.1.1. Общий вид котла
5.2. Система управления котлом
5.2.1. Введение
5.2.2. Панель управления котлом (ВОР)
5.2.3. Управление паропроизводителъностью котла (Boiler Master/Steam Up Control)
5.2.4. Управление сбросом пара (Steam dump control)
5.2.5. Регулирование расхода газа / Управление соотношением топлив (Fuel Ratio Control)
5.2.6. Регулирование расхода жидкого топлива (Fuel Oil Flow Control)
5.2.7. Управление содержанием кислорода в выхлопных газах / Управление воздушным потоком (Flue Gas System Control / Air Flow Control)
5.2.8. Управление уровнем воды в барабане котла (Boiler Drum Level Control)
5.2.9. Управление температурой пара магистрали (Main Steam Temperature Control)
5.2.10. Регулирование давления топливного насоса (Fuel oil pump discharge pressure control)
5.2.11. Регулирование давления пара распыления (Atomizing steam pressure control)
5.2.12. Регулирование температуры топлива (Fuel oil temperature control)
5.2.13. Панель управления работой форсунок - Burner operating panel (BNP)
Глава 6. Тиристорные преобразователи и системы управления частотных конверторов
6.1. Общие сведения
6.1.1. Полупроводниковые устройства коммутации
6.1.2. Тестирование тиристоров
6.2. Технология управления приводом
6.2.1. Общие положения
6.3. Системы электроприводов постоянного тока (AC^DC)
6.4. Тиристорные приводы переменного тока частотного регулирования (АС>=> DC^AC)
6.4.1. Приводы переменного тока с индукционными моторами
6.4.1.1. Основные положения
6.4.1.2. Тиристорные приводы с коммутируемым фильтром (Filter commutated tiristor drive)
6.4.1.3. Токовый запираемый инвертор (Current - GTO Invertor)
6.4.1.4. Инвертор с фиксированной точкой нейтрали (Neutral - Point - Clamped Invertor)
6.4.1.5. Привод переменной частоты с многоуровневыми групповыми ячейками
6.4.2. Синхроконверторные приводы Принцип работы
6.4.3. Циклоконверторные приводы. Принцип работы
6.4.4. Гармоники и минимизация искажений
6.4.5. Вспомогательные системы и защита.
Глава 7. Типовые системы судовых конверторных электроприводов
7.1. Конверторные системы электроприводов пропульсивных установок
7.1.1. Общие сведения
7.1.2. Система электродвижения типа QE2
7.1.3. Торможение электродвигателей пропульсивных установок
7.2. Конверторные системы электроприводов судовых механизмов
7.2.1. Общие сведения
7.2.2. Программируемый частотный конвертор серий VLT-5000
7.2.2.1. Общие сведения
7.2.2.2. Примеры подключения внешних сигналов
7.2.2.3. Задание параметров и выбор конфигурации
7.2.2.4. Управление с функцией торможения
7.2.2.5. Автоматическая адаптация двигателя - АМА
7.2.2.6. Управление механическим тормозом
7.2.2.7. РШ-регулирование в управлении процессом
7.2.2.8. Инверсное управление
7.2.2.9. Противозаброс
7.2.2.10. Состояния запуска (start- up conditions)
7.2.2.11. Низкочастотный фильтр
7.2.2.12. Оптимизация процессного контроллера
7.2.2.13. Быстрый разряд (Quick discharge)
7.2.2.14. Потеря питания/быстрый разряд при потере питания
7.2.2.15. Старт с хода
7.2.2.16. Управление с нормальным/ выше нормы моментом, разомкнутая связь
7.2.2.17. Регулятор тока внутренних цепей
7.2.2.18. Программирование предела по моменту и остановке
7.2.2.19. Параметры -работа и отображение
Приложение
Глава 8. Бесщеточные синхронные генераторы и регуляторы напряжения
8.1. Генераторы серии НС
8.1.1. Вступление
8.1.2. Принцип работы
8.1.3. Добавочные устройства регуляторов AVR
8.1.4. Применение генератора
8.1.5. Обслуживание и уход (service and maintenance)
8.1.6. Отдельные процедуры тестирования
8.2. Регуляторы напряжения типа cosimat N+
8.2.1. Общие сведения
8.2.2. Общее описание
8.2.3. Описание функций
8.2.4. Специальные функции и дополнительные требования
Список литературы