Общая характеристика судна и установленной на нем интегрированной системы управления

Рисунок 2.1 Общая схема КСУ TC судовой энергетической установки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                             

Основные технические характеристики входящих в него систем

На данной структурной  схеме показаны:

В машинном Отделении:

Main Engine – основная пропульсивная установка

Contact Signals – сигналы различного характера

Resistance bulbs – температурные датчики (Pt-100)

Pressure transmitter – прессостаты (4-20мА)

Sender – блоки, передающие сигналы с вышеуказанных датчиков

TM – модемы и шины для передачи данных

Power Source device – источник питания (AC/DC)

Engineer & Petrol Call – громкоговорители для вызова вахтенного

В ЦПУ:

Generating plant management system – система автоматизации судовой электростанции. На мой взгляд, эта одна из самых главных систем на судне поэтому ее функции рассмотрим подробнее. Средства автоматизации судовой электростанции, в общем случае, должны выполнять следующие функции:

• Дистанционное управление дизель–генераторами (ДГ).
• Дистанционный пуск дизель–генератора (ДГ)
• Дистанционная остановка дизель–генератора (ДГ)
• Автоматическая синхронизация подготовленного к приёму нагрузки генератора с последующим включением с последующим включением его на параллельную работу и распределением нагрузки.
• Поддержание резервных дизель–генераторов в готовности к пуску.
• Автоматический ввод на параллельную работу резервных дизель–генераторов, находящихся в готовности к пуску
• Автоматическая остановка дизель–генератора.
• Блокировка пуска дизель–генератора, остановленного по сигналу об отклонении одного из контролируемых параметров (в работе или в процессе пуска).
• Блокировка включения крупных потребителей при недостаточном запасе генерируемой мощности
• Автоматический пуск находящихся в готовности резервных дизель–генераторов в случае обесточивания судна, включение на щиты ГРЩ одного из них, первым вошедшим в режим готовности к приёму нагрузки, последующим вводом в действие потребителей ответственного назначения, обеспечивающих движение судна.
• Возможность задания очередности пуска резервных дизель–генераторов при неисправности или перегрузке работающего.
• Исполнительная сигнализация отображает включённое (в работе) или выключенное (выведенное из работы) состояние основного оборудования СЭС, автоматических выключателей генераторов, секционных выключателей, системы управления, наличие и отс
• Аварийно-предупредительная сигнализация
• Сохранение режима работы СЭС при отказе системы управления.

Motor automatic controller – система плавного пуска и регулирования электродвигателей

Computer – главный вычислительный комплекс

Meters – измерительные приборы

Lamps – лампочки на панелях управления

Alarm printer – принтер сигнализации

Log printer – принтер для печати состояния системы

В каютах инженеров и комнатах отдыха:

Extension alarm boxes – блоки автоматической сигнализации

Иногда в  качестве опции  могут быть установлены в каютах офицеров отдельно компьютеры.

В рулевой рубке:

Опять же в качестве опции на мосту могут быть установлены  ПК для спутниковой связи Inmarsat и так называемый черный ящик, для записи всех данных получаемых главным компьютером.

Все вышеперечисленные  системы являются высокоавтоматизированными и входят в класс автоматизации – А1.

 3. Мониторинговый контроль параметров судового дизель генератора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                              Рисунок 3.1.               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Рисунок 3.1 и 3.2 Судовой дизель генератор фирмы «Мерседес» .

 

Информационная модель объекта (в виде таблицы)

Таблица 3.1 Перечень контролируемых параметров

№	Контролируемый  параметр	Обозначение параметра	Номинал	Уставка	Виды сигналов
					min	max
1	Температура масла	ТСМ. (ºС) = Х1	65	76	55	80
2	Давление масла	Рм (MПa) = Х2	0,12	0,14	0,10	0,16
3	Температуру подшипников	Тв. (ºС) = Х3	40	45	35	50
4	Температуру выхлопных  газов	Тв (ºС) = Х4	50	50	45	60
5	Давление охлаждающей  воды	Ров (MПa) = Х5	0,1	0,12	0,08	0,14
6	Температура охлаждающей  воды	Тов. (ºС) = Х6	35	38	32	40
7	Частоту вращения	W(об\мин)= Х7	600	600	500	900

 

В данной таблице  приведены приблизительные значения параметров и рассматриваются граничные  значения лишь для дальнейшего примера  расчета.

Оценка рабочего режима методом обобщенного параметра

Метод обобщенного  параметра заключается в следующем  – процесс, взятый на рассмотрение, характеризуется многими компонентами, он описывается одномерной функцией, численные значения которой зависят от контролируемых компонентов процесса. Такая функция рассматривается как обобщенный параметр процесса. При этом может оказаться, что обобщенный параметр не имеет конкретного физического смысла, а является математическим выражением, построенным искусственно из контролируемых компонентов прогнозируемого процесса. Примером такого рода процессов может служить процесс изменения состояния ряда электронных и электротехнических приборов и устройств, характеризующий степень их работоспособности. При обобщении параметров, характеризующих степень работоспособности приборов, приходится решать следующие задачи:

• определение относительных значений первичных параметров, т. е. параметров узлов
• оценка значимости первичного параметра для оценки состояния прибора,
• построение математического выражения для обобщенного параметра.

Определение относительных  значений первичных параметров необходимо в связи с тем, что состояние объекта может характеризоваться параметрами, имеющими различную размерность. Поэтому все контролируемые первичные параметры следует привести к единой системе исчисления, в которой они могут быть сравнимыми. Такой системой является система безразмерного (нормированного) относительного исчисления.

Использование нормирующих выражений позволяет  получить совокупность безразмерных величин, которые характеризуют состояние объекта. Однако количественно одинаковое изменение этих величин не является равнозначным по степени влияния на изменение работоспособности объекта, поэтому необходимо дифференцировать первичные параметры. Этот процесс осуществляется с помощью весовых коэффициентов, величины которых характеризуют важность соответствующих параметров для физической сущности задачи.

Использование нормирующих выражений позволяет  получить совокупность безразмерных величин, которые характеризуют состояние объекта. Однако количественно одинаковое изменение этих величин не является равнозначным по степени влияния на изменение работоспособности объекта, поэтому необходимо дифференцировать первичные параметры. Этот процесс осуществляется с помощью весовых коэффициентов, величины которых характеризуют важность соответствующих параметров для физической сущности задачи.Для этого воспользуемся методом экспертных оценок, за основу которого возьмем таблицы 3-экспертов.

Под экспертными оценками понимают комплекс логических и математических процедур, направленных на получение от специалистов информации, ее анализ и обобщение с целью подготовки и выработки рациональных решений. Методы экспертных оценок можно разделить на две группы: методы коллективной работы экспертной группы и методы получения индивидуального мнения членов экспертной группы. Мы используем последний. Данный метод получения индивидуального мнения членов экспертной группы основаны на предварительном получении информации от экспертов, опрашиваемых независимо друг от друга, с последующей обработкой полученных данных. К этим методам можно отнести методы анкетного опроса, интервью и методы "Дельфи". Основные преимущества метода индивидуального экспертного оценивания состоят в их оперативности, возможности в полной мере использовать индивидуальные способности эксперта, отсутствии давления со стороны авторитетов и в низких затратах на экспертизу. Главным их недостатком является высокая степень субъективности получаемых оценок из-за ограниченности знаний одного эксперта.

В клетках по парного сравнения проставляется  номер того параметра, который имеет  большую значимость. В случае невозможности установить различие 2-х любых параметров в клетку вносятся оба номера.

 

Таблица 3.2 Эксперт №1   Таблица 3.3 Эксперт №2

 

	X2	X3		X4		X5			Х6		Х7
X1	1	3		4		1/5			1		1
X2	3	4		5			6		2
X3	4	5			3		3
X4	5		6		7
	X5		5		5
			Х6		6
					Х7

	X2	X3		X4		X5		Х6	Х7
X1	1	3		1		1/5		1	7
X2	3	2		3			6	2
X3	4	5			3		3
X4	5		4		7
	X5		5		7
			Х6		6
					Х7

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.4 Эксперт №3

	X2	X3	X4	X5	Х6	Х7
X1	2	3	1	1	1	1
X2	2	2	5	6	2
X3	4	5	6	3
X4	4	6	4
	X5	5	7
		Х6	7
			Х7

 

 

 

 

 

Итак, подсчитаем весовые коэффициенты.

На основании заполненных  экспертами таблиц, определяется число  предпочтений по следующей формуле:

Где – количество предпочтений каждого параметра в таблице;

– количество предпочтений i-го параметра (четко);

– количество предпочтений i-го и (i+1)-го параметра (когда не смогли  определить какой важнее).

Для первого  эксперта:         Для второго эксперта:         Для третьего эксперта:

Z₁₁=1+3+0.5=4.5                         Z₁₂=1+3=4                                  Z₁₃=1+3+2=5

Z₂₁=1+0=1                                    Z₂₂=1+3+0.5=4.5                       Z₂₃=1+3=4

Z₃₁=1+2=3                                    Z₃₂=1+3=4                                Z₃₃=1+2+1=3

Z₄₁=1+3=4                                    Z₄₂=1+2+0.5=3.5                       Z₄₃=1+2=3

Z₅₁=1+2+0.5=3.5                          Z₅₂=1+0.5=1.5                           Z₅₃=1+2=3

Z₆₁=1+2+0.5=3.5                         Z₆₂=1+3+0.5=4.5                       Z₆₃=1+4+1=6

Z₇₁=1+0=1                                    Z₇₂=1+0=1                                  Z₇₃=1+0=1

∑=20,5       ∑=23        ∑=25