可调桨及其市场研究报告 - 图文(9)

2019-08-03 10:53

4.2.4 按系统信号流的形式分类 4.2.4.1连续控制系统

系统中个部分的信号都是时间变量的连续函数。连续系统的运动状态或特性用微分方程描述。用模拟式仪表实现自动化的过程控制系统均属此类系统。

4.2.4.2离散控制系统

系统某处或多处的信号为时间上离散的脉冲序列或数码形式是,该系统为离散控制系统。

4.2.5 按系统变量的多少分类 4.2.5.1单变量系统

单变量系统也称作单输入单输出系统,器输入量和输出量都为1个,系统结构较为简单。

4.2.5.2多变量系统

单变量系统也称作多输入多输出系统,其输入量和输出量多于1个,系统结构较为复杂。

5 船用主机遥控系统的应用现状

随着船舶自动化的发展,给主机遥控系统带来了前所未有的发展机遇。主机遥控技术发展到今天,大致经过了三代的发展过程。早期的主机控制系统是由继电器来完成控制功能,第二代产品则主要通过中小规模电子集成电路来完成控制功能,第三代产品则由计算机来完成控制功能。

5.1国外应用现状

上世纪五十年代末,主机遥控系统主要采用气动、电动、液压等方式对机舱设备分散控制、单机遥控、集中监视。具有代表性的是1961年世界上第一艘柴油机自动化万吨远洋货船“金花山丸”号。 七十年代,大型电子计算机在舰船上得到应用,进一步加快了机舱自动化的进程。法国建造的“都勒贝拉\号油船是世界上最早应用电子计算机的自动化船舶。随后,西德、美国、英国、瑞典和日本等都建造了应用电子计算机高度自动化的远洋船舶。日本“星光丸”号的计算机控制范围从机舱扩大到全船,当时称誉为“超自动化”船舶。到七十年代中期,电子计算机向小型化发展。随之出现了微机分布式控制系统。1977意大利建造了“西北风\级护卫舰,柴一燃联合动力装置的

41

自动控制监测系统是一套典型的应用数控技术的分布式微机自控系统Ⅲ。八十年代,微机在机舱自动化中广泛推广应用。国外有许多大公司推出定型微机自动控制系统,批量生产适用于多种机型。如意大利希帕公司推出的ULP-32微机自控系统;西门子DIFA系列微机主机遥控系统;挪康的NORCON系列微机主机遥控系统,己被我国远洋船舶广泛采用。它通过微机实现顺序控制,包括主机起动、停止、前进、后退等各种工况,它具有调速功能,应急停车、监视报警、越控等功能。

5.2国内应用现状

国外机舱自动化的发展、普及为发展我国的主机遥控和机舱自动化提供了宝贵经验和技术借鉴。我国七十年代开始,有关专业制造厂及有关设计院开始研制开发生产主机遥控装置。八十年代初,我国研制成功了微机、电/气转换器式的自动控制装置,并作为发展重点;1989年推出了国际新一代微机网络型自动控制装置;技术水平跟国际上的差距逐步减小。特别在可靠性、维修性方面得到了显著提高,有的型号已取代进口产品,有的自动控制装置已经出口,日益满足了我国船舶机舱自动化的要求。交通部上海船舶运输科学研究所研制的CY8800型主机遥控系统采用微型计算机软件编程方法,代替了常规硬件电路的逻辑和数字运算功能。介绍了使用单片机技术的FAItM200主机遥控系统已成功应用在为克罗地亚建造的四艘船舶上。介绍用微型计算机控制的DMC一211D型遥控系统具有体积小,重量轻,适应性强,维护方便等特点。提出了一种通用型船舶主机遥控系统的设计方案,解决了一种主机遥控系统只能适应于少数几种船舶主机的问题提供了借鉴。介绍了为一人驾驶船舶设计的新系统一“柏林快航”号的主机遥控系统。随着世界造船业的发展,对机舱自动化装置的可靠性要求也越来越高,对主机控制系统的设计会提出更多的新要求,以确保船舶安全航行。

目前国内主机遥控装置的使用情况,主机遥控装置大致分为:机械控制式,气一电混合控制式,全电控制式,电一液控制式,气一液控制式。根据齿轮箱换向控制方式的差异,主机遥控装置可分为:电控换向型,气控换向型,机械控制换向型,液压控制换向型。

5.3船舶主机遥控的发展趋势

自动化船舶是未来船舶的发展方向。在自动化船舶上,遇到其它船只或暗礁时,能够自动改变航向,避免碰撞;船上的机械设备在无人操作时能依照人们预先的指令自动测量、调节,一旦发生故障,就会自动排除;航海荧光屏上,实时显示船位、航速及海上气象情况;自动启动发电机、自动开车和自动停车;当船体进水时,排水系统和堵漏系统自动工作;当出现火灾时,消防系统将根据火灾的具体情况自动开启不同的灭火装置。除此之外,还有许多自动化设施,如冷藏室中自动开启制冷装置和自动通气,舱室里的自动报警装置等。 自动化的核心是传感器和电子计算机及其他自动测量仪器,比如自动化动力操纵装置,将机舱内的设备控制系统集中到控制台上,操纵人员根据需要预先设定航向、航速及特殊情况下的应急方案,一旦机器发生故障,传感器将故障情况“感应”给计算机,计算机根据预先设定的应急方案,操纵机器采用应急措施乜3。又如武器自动化系统,当雷达等测量设备探测到敌方目标后,计算机很快就可“感知”,极短时间内找出应急方案,命令导弹、鱼雷、深水炸弹、火炮等其中一种武器或几种武器进攻敌方目标。随着电子产业的高速发展,船舶自动化水平不断

42

提高,以计算机为核心的现场总线、集散控制系统将完全代替以继电器为主的船用主机遥控系统,基于PLC控制的单机遥控系统也将会在技术上不断创新,功能上不断完善,以适应市场需求,满足时代发展。

6 几种有关船用推进系统的控制系统方式

6.1以太网控制在调距桨控制系统中的应用

现有的调距桨控制系统大多采用非CPU芯片甚至是分立元器件 仅相当于国外60、70年代的水平,也有个别的工程船采用了计算机PLC控制技术 在控制功能性能等方面已经达到或接近国外\年代的先进水平 20世纪80年代网络技术的发展引发了工业控制领域深刻的技术变革 。以太网逐渐应用于工业自动化领域。 以太网控制在调距桨控制中的应用克服了传统集中式控制调距浆系中布线复杂可靠性低的一系列问题,其良好的交互性可以方便操作人员进行操作控制,检修和维护也相对较简单。

本系统软件采用基于VC++6.0的WinSock,它是客户端/服务器的模式。工作方式是:首先启动服务器,然后在某一时刻启动客户端和服务器建立连接。连接建立后,客户机和服务器之间就可以通过连接来接受和发送数据,最后,待数据传输结束,双方调用close()关闭套接字。

C/S结构:调距桨控制计算机、主机控制计算机、手柄控制计算机这三台计算机必须相互连接成功后系统才能进行仿真实验。在仿真开始手柄控制计算机作为客户端连到主机控制计算机和调距桨控制计算机上,联网成功后就可以进行仿真试验了。

在仿真计算时 手柄控制器向主机和调距浆分别传输设定的转速值和螺距值,主机在得到手柄传过来的设定转速后通过查找主机的功率匹配曲线得到一个合适的油门开度值并把得到的这个值传给船桨模型.同样,调距浆在得到设定的螺距值后要查找螺距匹配曲线得到一个适当的螺距并把这个螺距值也传给船桨模型,船桨模型计算机在得到了油门开度值和螺距值后,把这两个值代入船体模型,通过计算得出船体的实际转速和实际螺距,并把这两个值反馈给手柄控制器手柄控制器在得到实际转速和实际螺距后,根据设定值和实际船体状态寻找最优的转速和螺距值再分别传给主机控制计算机和螺距控制计算机,如此反复直到达到一个新的平衡点。

基于以太网的调距浆控制系统布线简单,软件实现方便且仿真结果显示控制比较 稳定,利用以太网的双冗余,可以保证舰船调距浆控制系统的安全性和稳定性。

6.2 WP72XF 3/4电气遥控系统

WP72XF 3/4调距桨是电气遥控、液压调距的可调螺距螺旋桨,由调距桨机构、液压系统和遥控螺距的电控系统三部分组成。通过调节桨叶螺距吸收主机的功率,实现船舶的正、倒车和停车。其中电气遥控系统(以下简称WP72XF3/4ER)是基于PLC技术的船用主推进装置电子遥控系统,主要提供螺旋桨螺距及主机转速的自动闭环及开环控制,主机转速及螺距的控制可通过单个操纵手柄联合控制,当由于外负荷的变化导致主机转速不稳定或超负荷时,电控系统具有自动调节螺距的功能,以防止主机超负荷,并保持主机转速在一定波动范围(士30 rpm)之内。

43

控制原理

螺距转速的控制

wP72xF3/4ER系统对螺距和主机转速的控制足通过同一手柄联合控制的。螺距位置与主机转速在任何一点上的关系都取决于内部联合控制曲线。这条联合控制曲线足由PLC控制器内部参数来决定的,可以看出螺旋桨控制曲线与主机转速控制曲线变化趋于一致。通过现场的参数修改,PLC控制器将生成最恰当的控制曲线以配合各种主机状态。联合控制曲线如图2所示。 PLC控制程序流程图

当集控室拥有控制权时,通过转速设定旋钮对主机转速在怠转转速到最高转速范围内进行设定。当轴带发电机启动时,主机转速自动设为固定转速,预设的转速为100%。当驾驶室拥有牵制权时,操纵手柄的位置将根据联合控制曲线自动转化成主机负荷值,并在当前控制位置处以图表形式显示出来。

此外,WP72XF3/4ER允许用户根据特殊的工况需求自定义出不同的控制数率。主机功率控制器(PI控制器)用来保护主机避免超负荷运行。

如果主机实际功率(测量注油率)超过预先设定值,该控制器将自动降低螺距大小以减少主机负荷。流程图如图3。

44

45


可调桨及其市场研究报告 - 图文(9).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:伸缩缝合同

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: