Система погрузки-выгрузки жидких грузов на судне
СИСТЕМА ПОГРУЗКИ-ВЫГРУЗКИ ЖИДКИХ ГРУЗОВ НА СУДНЕ по авт. св. № 1064583, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена включенным между выходом сумматора и входами блока сравнения блоком формирования сигнала уставки, содержащим на своем входе одну группу последовательно соединенных резисторов равной величины, пороговые элементы и другую группу рези-, сторов, каждый из которых подключен одним из выводов через пороговый элемент к одному из резисторов первой группы, а другим - к общей шине, и две группы коммутационных элементов, вход которых соединен с выходами соответствующих пороговых элементов, выходы одной из групп объединены и являются одним выходом блока, другими выходами которого являются выходы коммутационных элементов другой группы.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s В 63 В 27/24
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1064583 (21) 3618027/11 (22) 08.07.83 (46) 23,11.92. Бюл. N 43 (72) Г.К. Соколов, И.Э. Куклан, Л.Л, Калинин, В;И. Лободин, Ю.И. Овчинников и А.А. Журавлев (56) Авторское свидетельство СССР
1064583, кл. В 63 В 27/24, 1981. (54)(57) СИСТЕМА ПОГРУЗКИ-ВЫГРУЗКИ.
ЖИДКИХ ГРУЗОВ НА СУДНЕ по авт, св, ¹ 1064583, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена включенным между выходом сумматора
Изобретение относится к судостроению, в частности к системам погрузки-выгрузки судов.
Целью изобретения является повышение надежности.
На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемой системы; на фиг. 2 принципиальная схема части системы.
Система содержит дистанционно управляемые затворы 1, установленные на трубопроводе и оборудованные сигнализаторами 2 конечного положения. Рабочей . средой для исполнительных механизмов затворов служат веретенное масло или специальная жидкость, нагнетаемая насосами 3 и
4 с электроприводами. Система также содержит гидроаккумулятор 5, сигнализаторы верхнего 6 и нижнего 7 рабочего и нижнего
8 предельного давлений.
Количество устройств 9 контроля и управления затворами 1 соответствует количеству затворов. Каждое устройство 9
„„ Ж„„1148225 А2 и входами блока сравнения блоком формирования сигнала уставки, содержащим на своем входе одну группу последовательно соединенных резисторов равной величины, пороговые элементы и другую группу рези-. сторов, каждый из которых подключен одним из выводов через пороговый элемент к одному из резисторов первой группы, а другим — к общей шине. и две группы коммутационных элементов, вход которых соединен с выходами соответствующих пороговых элементов, выходы одной из групп объединены и являются одним выходом блока, другими выходами которого являются выходы коммутационных элементов другой группы. включает блок 10 управления затвором, блок 11 сигнализации, блок 12 выявления неисправностей и блок 13 коммутации. Устройство 14 контроля и управления насосами а включает блок 15 управления насосами, а блок 16 тревожной сигнализации, органы 17 Д отключения тревожной сигнализации, блок
18 управления расходом ресурса насосов, блок 19 выявления тяжелого режима работы,,блок 20 выявления аварийного режима работы, блок 21 сравнения, сумматор 22 и Л орган 23 управления контролем, подключенный к блокам 10 и 13. Второй выход блока 10 через блок 13. к второму и третьему входам которого подключены соответственно второй выход блока 12 и сигнализаторы
2, подключенные также к блоку 10. связан с блоком 11. Блоки 10 подключены к входам сумматора 22, выход которого через усилитель 24 и блок 25 формирования сигнала установки подключен к входу блока 21 сравнения, первый вход через блок 19 выявле1148225 ния тяжелого режима работы, а второй выход через блок 20 подключен к блоку 15, вторые входы блоков 19 и 20 — соответственно к сигнализаторам нижнего 7 рабочего и
8 предельного давлений. второй выход блока 20 подключен к блоку 16, второй и третий входы которого подключены к органам 17.
Блок 1.0 может быть реализован, например, с использованием выключателей "Открыто" и "Закрыто", элементов памяти со стиранием, в качестве которых могут быть использованы RS-триггеры и электрогидрэвлические манипуляторы.
Блок 13 реализован на логических элементах И, ИЛИ, ЗАПРЕТ, Сумматор 22 включает в себя группу резисторов 26.1-26.п-26,m, концы которых объединены и подключены к другому резистору 27, к которому подключен усилитель 24.
Блок 25 содержит последовательную цепь резисторов первой группы 28.1-28.п28 m, к каждому из которых через пороговые элементы 29.1 — 29 и — 29.m подключены резисторы 30,1 — 30.п-30,m второй группы. Пороговый элемент может быть реализован, например, с использованием нелинейного элемента, усилителя и цепи полохжительной обратной связи либо в более простом варианте с использованием стабилитронов.
Блок 25 включает также коммутационные элементы 31.1 — 31,n — 31,m. Через указанные элементы выходы элементов
29.1-29.m подключены к входам многовходового элемента 32 ИЛИ, а через другие коммутационные элементы 33.1-33.m, выходные клеммы которых объединены, подключены к входу элемента 34 И, входящего з состав блока 21.
Количество коммутационных элементов выбирается равным числу уставки без единицы, а установлены они, начиная с первого разряда, без пропусков.
Во второй группе коммутационных элементов 33,1-33.m устанавливают один коммутационный элемент s разряде по порядку, равном числу уставки, начиная с первого разряда.
Так, например, для числа уставки п=3 в первой группе должны быть установлены два коммутационных элемента в первом и втором разрядах, а во второй группе — один элемент в третьем разряде.
К другому входу элемента 34, а также к входу элемента ЗАПРЕТ подключен выход элемента 32.
Выход элемента 34 подключен к выходной клемме устройства, с которого снимается сигнал "1" в случае n пуст, а также на запрещающий выход элемента 35, выход каторого подключен к выходной клемме, с котоРой снимаетсЯ сигнал "1" в слУчае fl <пу„.
Сопротивления резисторов первой группы блока 25 выбраны равными между собой, в связи с чем для обеспечения прямой пропорциональности между аналоговыми сигналами на выходе усилителя 24 живых.уст = 0...живых max ус=О...Uex max, где 0вх напряжение на входной клемме блока 25, и
"0 единичным кодом, снимаемым с выхода пороговых элементов, величина их порога
Uf 0пор =1,2... п...m Так, например, при Uex ввх=100 В и "5 m=10 пороговые элементы должны быть подобраныы с. "порогом", образующим следующий ряд: 10,18,24,28,30,30,28,24,18,10. При работе сумматора на входе блока, реализуемого на делителях напряжения (резисторы), возникает ошибка Л К по коэффициенту к передачи входного делителя. Идеальный коэффициент передачи и Кид=— Фактический коэффициент передачи г Кфвхт= Йг+— В1 и п=1,2Д,.п...m. где R> — величина резистора первой группы (26,1 — 26, m); Вг — величина другого резистора 27. Зависимость Kyaxf от и нелинейна. Ошибкой входного делителя по коэффициенту передачи напряжения можно считать разность между его идеальным и фактическим значениями и R2 40 К=.Кид Кфакт = m R) R2 +— и Для компенсации этой ошибки ее величина должна быть учтена при подборе величин "порогов" пороговых элементов с помощью формулы Вввр = — Чвх в р — и хп — 1)) и П г. + п1 R1 Вг+— и Система работает следующим образом. Первоначальна включается питание устройств управления затворами 1 и насосами. Далее с помощью органа 23 управления онтролем контролируется исправность ли1148225 15 40 50 55 нии управления от блоков 10 до электрогидравлических манипуляторов, т.е. на значительном расстоянии от поста управления. Одновременно контролируется исправность обмоток электромагнитов управления манипуляторов. При наличии неисправности, которая индицируется на блоке 11, необходимо их исправить и повторить операцию контроля. Убедившись в исправности линии управления и.обмоток манипулятора, приступают собственно к осуществлению грузовых операций, а именно к коммутации затворов 1 при условии, если давление в гидросистеме имеется (хотя бы за счет гидроаккумулятора 5), насосы 3 и 4 будут запущены в случае необходимости автоматически. Возможно также ручное включение насосов от кнопки, например, при неисправности сигнализаторов давления. Контроль и управление затворами осуществляется устройством 9, Для перевода затвора в положение "Открыто" или "Закрыто" необходимо подать сигнал на соответствующие входы электро гидравлического манипулятора, который подключает гидропитание к нужной полости исполнительного механизма затвора 1. Управляющие команды "запоминаются" и далее поступают на входы манипулятора, "Стирание" памяти осуществляется при отмене команды после окончания открытия (закрытия) затвора по сигналу от сигнализаторов 2 его конечного положения, который индицируется на лампах блока 11. Эти же лампы используются для индикации неисправности в режиме контроля линий связи и манипулятора. В этом режиме "штатные" каналы от сигнализаторов 2 отключаются от ламп блока 11.c помощью блока коммутации, а каналы от блока 12, наоборот, подключаются к лампам блока 11. В режиме контроля на обмотку манипулятора подается вместо постоянного рабочего выпрямленное напряжение. В случае исправности формируется ЭДС самоиндукции, образующая второй полупериод напряжения. В этом случае суммарный сигнал достаточен для срабатывания и удержания и соответствующий сигнал "Исправно" подается на лампы блока 11 сигнализации. В случае обрыва линии управления или обмотки манипулятора или короткого замыкания ее витков второй полупериод напряжения исчезает и в блок 13 коммутации поступает сигнал "неисправно", который будет индицироваться на лампах блока 11. Контроль и управление насосами осуществляется устройством 14. Возможны три режима работы: нормальный, тяжелый и аварийный. Нормальный режим характеризуется исправным состоянием трубопроводов гидросистемы и расходом рабочего тела при количестве одновременно открывающихся и закрывающихся затворов 1, определяемом конкретной системой каждого типа судна. В этом случае при использовании энергии гидроаккумулятора и падении давления в гидросистеме ниже уставки сигнализатора 7 сигнал от него поступает на блок 15 управления гидронасосами и при наличии сигналов на первом и втором выходах блока 18 запускает гидронасос 3 или 4. Блок 18 формирует сигналы на одном из своих выходов поочередно, при этом каждый последующий сигнал пуска будет проходить на другой насос. Так достигается поочередность срабатывания насосов и выравнивание расхода их ресурсов работы, Останов работающего насоса в нормальном режиме осуществляется при достижении давлением в гидросистеме значения, соответствующего уставке сигнализатора б, сигнал от которого поступает на входы магнитных пускателей насосов, причем соответствующий пускатель размыкает контакты силовой линии электропривода работавшего насоса 3 и 4. Тяжелый режим работы характеризуется повышенным расходом рабочего тела в системе гидравлики, вызванным необходимостью одновременной коммутации большего количества затворов, чем рекомендуется, что может быть связано с требованием интенсифицировать процесс погрузки в порту. В этом случае давление в гидросистеме может достичь предельного значения (нижнего), Тогда блоком 19 будет сформирован сигнал на запуск двух насосов одновременно, который и будет реализован с помощью блока 15. Сигнал блока 21 формируется на основе подсчета количества одновременно открывающихся и закрывающихся затворов, осуществляемого усилителем 24 и блоком 25 и сумматором 22, к которому подключены элементы памяти блока 15, сигнал на которых имеется только во время перекладки затворов. Количество одновременно работающих сравнивается с его уставочным значением Вус, сформированным блоком 25 на блоке 21 сравнения. На прямом выходе этого блока формируется сигнал, соответствующий flyc, служащий для формирования сигнала о тяжелом режиме работы блоком i9, При срабатывании одновременно нескольких затворов трубопроводной системы судна о том, что они находятся в 1148225 18 27 36 63 7, 8 i 90 l0 100 6 5 12 10 18 15 24 20 30 25 36 42:.5 48 54 b0 50 6 12 1ц 2 4 2 6 3 8 4 10 5 12 6 14 7 16 8 18 9 20 10 8 l2 16 Ъ I -.4 28 32 36 1 1 ".. 1 )8 42 ") s0 состоянии переключения сигналы поступают на входные клеммы устройства. На сумматоре происходит сложение сигналов, суммарный сигнал подается на вход усилителя 24, выходной аналоговый сигнал кото- 5 чс Рого изменЯетсЯ в Диапазоне О Uicых мас =0...0вх мах. Этот сигнал равномерно падает на равных по величине резисторах первой группы. 10 Рассмотрим, например, с.;-,у - ай, когда m-1О, UebIx. =U8 ; - I С г.ри 0вх=10 В. мах Диа o»fcc Указа " l м трицы иду : . я с..е =:-. в=рху:-:= .." .-;;.:-:::,.:,з, соответств !ет . яачениям на i,э: ., . .—. .ннй, при которь! х сряь " ывэют пороговые .1лемент., ITBK, Hd QXOCcdX O if4MBfOc3 МЫ Cc ix.iBC . CI I BJIbi EibIPciженнь.:е в едичи:-.но:.-. чеупорядоченном" 20 :.:::.:де. Нэ выходе поре-с= -", эл: ";ентов пал .-.=е;:; то-;ке единичньы -..::., -;o упорядоченный", т.е. появление;:аждой новой единицы на любом входе;.риводит к появ;:ению единицы на вьхпае,:..:..-.ко в следуюьцем по номеру разряде о от-."-. ению к тоь;:-: ,,аб ру первых разряде, „",1 имелся ".а выходс пороговых элементов рэ:-Iee. Далее с выходов пороговых элементов "упорядоченный" код поступает на группы ЗО коммутационных элементов 31.1-31.n — 31.m и 33.1-33.n— - 33,m и происходит наладка на соответствующую уставку. Уставка определяется, исходя из количества одновременно переключаемых затворов системы погруз- 35 ки, которое может обеспечить по расходу рабочей жидкости станция гидравлики данного судна, Останов насосов в сгучае Gêoí÷àíèÿ тяжелого режима работы осуще;:. вляется бло- 40 ком 15 по сигналу от сигнэль зэтopa 6. Это напряжение "разложится" на сопротивлениях первой группы следующим образом: R 1.1 1,2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 U10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 а при 0вх = 100 В: R 3.. 1 3,. 2 3.. 3 3.. 4 3.. 5 3.. 6 3.. 7 3.. 8 3.. 9 3..10 U 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Полную картину "раскладок" напряжения на резисторах первой группы при изменениях входного напряжения от нуля до максимума можно представить следующей таблицей(матричной): Аварийный режим работы харэктеризу."..ся по.;ь:: е, -.ым расходом рабочего тела в ;:.дросистеме несмотря на то, что количест Во одновременно открывающихся и закрывающихся затворов не превосходит рекомендуемого значения пу«. Это указывана ..:, чтс;-::;еются утечки рабо hiего тела из-эа нэис:.равности или даже разрушения трубопроводоь системы гидравлики. Сигнал о наличи : ав:-:г:.:.. -ой . .итуации в системе —., „.1;эь:-.и;:рсрг;а:.":-.ся блоком 20 t а осHo вэнии;:иг.!з.::".";версного выхода блока . ° р chic= !1.. и 1али "аторов 8, а также c .I Icûëoâ от ;::.ок-контактов магнитных пускателей насосов. При совпадении указанных четырех сигналов возникает сигнал аварийного режима работы, подающийся.на блок 16 тревожной сигнализации и на входы "Стоп" магнитных пускателей. Блок 16 "запоминает" входной сигнал и осуществляет звуковую и световую сигнализацию. После привлечения внимания оператора звуковая сигнализация отключается органом 17, а после устранения неисправности отключают и световой мигающий сигнал, 1148225 Put. Z Редактор Т.Шарганова Техред M.MÜðãåíòàë Корректор Л.филь Заказ 550 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
