Система управления главной судовой дизельной установкой при реверсировании

 

Изобретение относится к судостроению , в частности к системам управления главными судовыми дизельными установками при реверсировании. Цель изобретения - повышение безопасности плавания судна путем сокращения времени реверсирования установки. Система управления содержит пост управления 1, исполнительное устройство 16 реверса и цепи управления его положениями Вперед, Нейтраль и Назад с логическими элементами, датчик 19 скорости вращения дизеля, датчик 20 давления наддува, датчик 21 скорости движения судна, датчик 22 скорости вращения Изобретение относится к судостроению , в частности к системам управления главными судовыми дизельными установками при реверсировании. Цель изобретения - повышение безопасности плавания судна путем сокращения времени реверсирования установки. На чертеже схематично изображена система управления главной судовой дизельной установкой при реверсировании. гребного винта, функциональный преобразователь 23 скорости вращения дизеля в газовый момент, функциональный преобразователь 24 скорости вращения дизеля в момент сил инерции его вращающихся частей , функциональный преобразователь 25 давления наддува в запас крутящего момента на валу дизеля, функциональный преобразователь 26 скорости судна в момент от действия гидродинамических сил, функциональный преобразователь 27 скорости вращения гребного винта в момент от сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды, сумматоры 28, 29 и компаратор 30. Сигналы, поступающие от датчиков 19, 20, 21, 22, преобразовываются функциональными преобразователями 23, 24, 25, 26, 27, суммируются сумматорами 28, 29. Сигнал от сумматора 28, пропорциональный располагаемому моменту, и сигнал от сумматора 29, пропорциональный потребному моменту, поступают на вход компаратора 30. После равенства моментов сигнал по соответствующим цепям поступает на исполнительное устройство 16, которое переключает реверсивную передачу. 1 ил. Система содержит дистанционный пост 1 управления,логические элементы НЕТ 2 и 3 цепей Вперед - Назад, логические элементы НЕТ 4 и 5 цепей выдержки в Нейтрали , логические элементы ИЛИ 6 и 7, инверторы 8 и 9, задатчик 10 скорости, переключатель 11 задания скорости, пороговое реле 12, элементы 13 и 14 задержки, датчик 15 реверса, исполнительное устройство 16 реверса, исполнительное устройст г Ё Os VJ О о ю о

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 (21) 4698945/11 (22) 31.05.89 (46) 15.09.91, Бюл, № 34 (71) Центральный научно-исследовательский дизельный институт (72) В.П.Голубев (53) 629.12-8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11006633770099, кл. B 63 Н 21/22, 1982. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНОЙ

СУДОВОЙ ДИЗЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ

ПРИ РЕВЕРСИРОВАНИИ (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к системам управления главными судовыми дизельными установками при реверсировании. Цель изобретения— повышение безопасности плавания судна путем сокращения времени реверсирования установки. Система управления содержит пост управления 1, исполнительное устройство 16 реверса и цепи управления его положениями "Вперед", "Нейтраль" и

"Назад" с логическими элементами, датчик

19 скорости вращения дизеля, датчик 20 давления наддува, датчик 21 скорости движения судна, датчик 22 скорости вращения

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам управления главными судовыми дизельными установками при реверсировании.

Цель изобретения — повышение безопасности плавания судна путем сокращения времени реверсирования установки.

На чертеже схематично изображена система управления главной судовой дизельной установкой при реверсировании.

„„5U„„1676926 А1 (5l)5 В 63 Н 21/22 гребного винта, функциональный преобразователь 23 скорости вращения дизеля в газовый момент, функциональный преобразователь 24 скорости вращения дизеля в момент сил инерции его вращающихся частей, функЦиональный преобразователь 25 давления наддува в запас крутящего момента на валу дизеля, функциональный преобразователь 26 скорости судна в момент от действия гидродинамических сил, функциональный преобразователь 27 скорости вращения гребного винта в момент от сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды. сумматоры 28, 29 и компаратор 30. Сигналы, поступающие от датчиков 19, 20, 21, 22, преобразовываются функциональными преобразователями 23, 24, 25, 26, 27, суммируются сумматорами 28, 29. Сигнал от сумматора 28, пропорциональный располагаемому моменту, и сигнал от сумматора 29, пропорциональный потребному моменту, поступают на вход компаратора 30. После равенства моментов сигнал по соответствующим цепям поступает на исполнительное устройство 16, которое переключает реверсивную передачу, 1 ил.

Система содержит дистанционный пост

1 управления, логические элементы НЕТ 2 и 3 цепей "Вперед" — "Назад", логические элементы HET 4 и 5 цепей выдержки в "Нейтрали", логические элементы ИЛИ 6 и 7, инверторы 8 и 9, задатчик 10 скорости, переключатель 11 задания скорости, пороговое реле 12, элементы 13 и 14 задержки, датчик 15 реверса, исполнительное устройство 16 реверса, исполнительное устройст1676926

40 верса

50

55 во 17 изменения скорости вращения дизеля, логический элемент И 18, датчик 19 скорости вращения дизеля, датчик 20 давления наддува, датчик 21 скорости движения судна, датчик 22 скорости вращения гребного винта, функциональный преобразователь

23 скорости вращения дизеля в его газовый момент, функциональный преобразователь

24 скорости вращения дизеля в момент от сил инерции его вращающихся частей, функциональный преобразователь 25 давления наддува в запас крутящего момента на валу дизеля, функциональный преобразователь

26 скорости судна в момент от действия гидродинамических сил (т,е. момент, который должен быть приложен к гребному винту для его вращения в противоположную сторону), функциональный преобразователь 27 скорости вращения гребного винта в момент от сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды, сумматоры 28 и 29 и компаратор 30, Дистанционный пост 1 управления служит для преобразования воздействия оператора в команды задания направления вращения Х», Х э и сигнал задания скорости вращения дизеля Х«. Выходы дистанционного поста 1 управления соединены с ! входами логических элементов НЕТ 2 и 3 цепей "Вперед" — "Назад", а также с переключателем 11 задания скорости.

Логические элементы НЕТ 2 и 3 цепей

"Вперед" — "Назад" служат для блокирования команд Х» и Х» в случае наличия сигналов С з и С» о фактическом включении и ротивоположного направления вращения.

Выходы элементов 2 и 3 соединены с входами логического элемента ИЛИ 6, а также с входами исполнительного устройства 16 реЛогические элементы НЕ 4 и 5 цепей выдержки в "Нейтрали" служат для блокирования сигналов С», С з в случае наличия сигнала от логического элемента И 18. Логический элемент И 18 служит для суммирования сигналов от инвертора 9 и компаратора 30. Выходы элементов 4 и 5 соединены с вторыми входами элементов

НЕТ 2 и 3. Выход инвертора 9 соединен с вторым входом логического элемента И 18.

Выход логического элемента И 18 соединен с вторыми входами логических элементов . НЕТ 4 и 5 цепей выдержки в "Нейтрали", Выход логического элемента ИЛИ 6 соединен с входом инвертора 8. Выход инвертора 8 соединен с первым входом порогового реле 12 и с перекл ючателем 11 задания скорости.

Задатчик 10 скорости служит для выработки постоянного по величине сигнала Р«

15.

35 задания скорости вращения дизеля. Выход задатчика 10 скорости соединен с входом переключателя 11 задания скорости.

Переключатель 11 задания скорости служит для переключения задания скорости вращения дизеля с сигнала Х«от дистанционного поста 1 управления на сигнал Р«от задатчика 10 скорости и обратно в зависимости от наличия на его входе сигналов от логического элемента ИЛИ 7 и от инвертора

8. Выход переключателя задания 11 скорости соединен с входом исполнительного устройства 17 изменения скорости вращения дизеля, а также с входом порогового реле

12. Выход порогового реле 12 соединен с входом исполнительного устройства 16 реверса.

Датчик 15 реверса служит для выработки сигналов С» и Ся3 о фактическом направлении вращения дизеля. Выходы датчика 15 реверса соединены с входами логического элемента ИЛИ 7, а также через элементы 13 и 14 задержки с запрещающими входами логических элементов НЕТ2 и3 цепей "Вперед" — "Назад". Выход логического элемента

ИЛИ 7 соединен с входом переключателя 11 задания скорости и входом инвертора 9.

Датчик 19 служит для выработки сигнала о скорости вращения дизеля. Выход датчика 19 соединен с входом функционального преобразователя 23. Функциональный преобразователь 23 служит для преобразования сигнала о скорости вращения дизеля в сигнал о располагаемом дизелем газовом моменте.

Функциональный преобразователь 24 служит для преобразования сигнала о скорости вращения дизеля в сигнал о моменте от сил инерции его вращающихся частей.

Выходы функциональных преобразователей 23 и 24 соединены с первым и вторым входом сумматора 28.

Датчик 20 служит для выработки сигнала о давлении наддува. Выход датчика 20 соединен с входом функционального преобразователя 25. Функциональный преобразователь 25 служит для преобразования сигнала о давлении наддува в сигнал о запасе крутящего момента дизеля. Выход функционального преобразователя 25 соединен с третьим входом сумматора 28.

Датчик 21 служит для выработки сигнала о скорости судна. Выход датчика 21 соединен с входом функционального преобразователя 26. Функциональный преобразователь 26 служит для преобразования сигнала о скорости судна в сигнал о моменте от действия на гребной винт гидродинамических сил. Выход функционального

1676926 вращения гребного винта в сигнал о моменте от действия сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды. Выход функционального преобразователя 27 соединен с вторым входом сумматора 29.

Сумматоры 28 и 29 служат для суммирования сигналов от функцио альных преобразователей 23, 24, 25 и 26, 27. Выходы сумматоров 28 и 29 соедичены с компаратором 30, Компаратор 30 служит для сравнения сигналов, поступающих от сумматоров 28 и

29, и выработки дискретного сигнала в случае, если сигнал от сумматора 28 больше или равен сигналу от сумматора 29 (при необходимости в компараторе происходит приведение дискретного сигнала к тому виду и уровню, который необходим). Выход компаратора 30 соединен с первым входом логического элемента И 18.

Система работает следующим образом.

Для реверсирования с переднего хода оператор перемещает рукоятку (не показана) дистанционного поста 1 управления в положение заднего хода, С выхода дистанционного поста 1 управления исчезает команда Х „и появляется Хн, которая поступает в логический элемент НЕТ 3, но блокирована в нем сигналом Свп,поступающим через элемент 14 задержки и логический элемент НЕТ 5 от датчика 15 реверса.

В результате на выходе элемента ИЛИ 6 нет сигнала, что приводит к появлению на выходе инвертора 8сигнала Уо1о необходимости переключения реверсивной передачи в положение "Нейтраль".

Сигнал Уо1 приводит переключатель 11 задания скорости в положение, когда к исполнительному устройству 17 изменения скорости вращения дизеля проходит постоянное задание скорости Рск от задатчика 10 скорости (У,— = Р,„). Одновременно сигнал

Уо> поступает к первому входу порогового реле 12 и включает его s работу, Если в момент включения в работу порогового реле 12 уровень аналогового сигнала задания скоростного режима У к, поступающего к его второму входу, уже станет равным постоянному заданию скорости

Рск (Уск=Рск), порогового реле 12 срабатывает, на его выходе появляется сигнал на пе10

55 преобразователя 26 соединен с первым входом сумматора 29.

Датчик 22 служит для выработки сигнала о скорости вращения гребного винта, Выход датчика 22 соединен с входом 5 функционального поеобразователя 27.

Функциональный преобразователь 27 служит для преобразования см нала о скорости реключение исполнительного устройства 16 реверса в положение "Нейтраль".

Исполнительное устройство 16 реверса переключает реверсивную передачу (на фиг.2 не показана) в положение "Нейтраль", В результате сигнал Св на выходе датчика

15 реверса исчезает. Одновременно с исчезновением сигнала на выходе датчика 15 реверса включается в работу элемент 14 задержки, который начинает отсчет времени паузы в положении "Нейтраль". Элемент

14 задержки настраивается на определенное заранее установленное время задержки, До истечения этого времени будет сохраняться сигнал на входе логического элемента НЕТ 5 и, соответственно, сигнал на его выходе, поступающий к запрещающему входу логического элемента НЕТ 3, Одновременно с исчезновением сигнала на выходе датчика,5 исчезает сигнал на выходе логического элемента ИЛИ 7, соответственно, исчезает сигнал на выходе инвертора 9. На выходе инвертора 9 появляется сигнал и поступает на один из входов логического элемента И 18.

Одновременно с этим сигналы, поступающие от датчиков 19 — 22, преобразовываются функциональными преобразователями

23 — 27, суммируются сумматорами 28 и 29.

Сигнал от сумматора 28 (пропорциональный располагаемому моменту) и сигнал от сумматора 29 (пропорциональный потребному моменту) поступают на вход компаратора

30. В случае равенства моментов или превышения располагаемым моментом потребного на выходе компаратора 30 появляется сигнал (преобразованный к необходимому виду и уровню), который поступает к второму входу логического элемента И 18.

На выходе логического элемента И 18 появляется сигнал, который поступает к запрещающему входу логического элемента

НЕТ 5, после чего сигнал на выходе логического элемента HET 5 исчезает, соответственно, исчезает сигнал на запрещающем входе логического элемента НЕТ 3. Существовавший запрет на прохождение сигнала

Хз через логический элемент НЕТ 3 будет снят. Сигнал Х > через логический элемент

НЕТ 3 поступает на вход исполнительного устройства 16 реверса и переключает его в положение "Назад". Пауза в положении

"Нейтраль" прерывается до истечения времени, отсчитываемого устоойством 14 задержки. Исполнительное устройство 16 реверса переключает реверсивную передачу в положение "Назад".

После переключения реверсивной передачи в положение "Назад" на выходе датчика 15 реверса появляется сигнал С„,, 1676926 который через логический элемент ИЛИ 7 поступает к переключателю 11, который переключает на свой выход сигнал Хск от дистанционного поста 1 управления. На вход исполнительного устройства 17 поступает 5 сигнал Уск=Х к, происходит увеличение ско рости вращения диэеля до заданной, Реверсирование выполнено.

Реверсирование с заднего хода на пере,дний происходит в той же последовательно- 10, сти.

Формула изобретения

Система управления главной судовой дизельной установкой при реверсировании, содержащая дистанционный пост управле- 15 ния, два логических элемента НЕТ цепей

"В перед" — "Назад", два логических элемента НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали", пер, вый и второй логические элементы ИЛИ, инвертор, задатчик скорости, переключа- 20 тель задания скорости, пороговое реле, два

), элемента задержки, датчик реверса, испол, нительное устройство реверса г исполнительное устройство изменения скорости вращения дизеля, причем выходы дистанци- 25 онного поста управления соединены с входами двух логических элементов НЕТ цепей

"Вперед" — "Назад" и с переключателем задания скорости, а выходы двух логических элементов НЕТ цепей "Вперед" — "Назад" 30 соединены с входами первого логического элемента ИЛИ и с входами исполнительного устройства реверса, при этом выходы двух логических элементов НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали" соединены с вторыми входами 35 логических элементов НЕТ цепей "Вперед"—

"Назад", а выход первого логического элемента ИЛИ соединен с входом инвертора, выход которого соединен с пороговым реле и переключателем задания скорости, при- 40 чем выход порогового реле соединен с входом исполнительного устройства реверса, а выходы элементов задержки соединены с вторыми входами логических элементов

НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали", при 45 этом выходы датчика реверса соединены с входами второго логического элемента ИЛИ и элементами задержки, а выход второго логического элемента ИЛИ соединен с входом переключателя задания скорости, выход которого соединен с исполнительным устройством изменения скорости вращения дизеля, о т л и ч а ю щ а я сятем,,что, с целью повышения безопасности плавания судна путем сокращения времени реверсирования установки, она снабжена датчиком частоты вращения дизеля, датчиком частоты вращения гребного винта, датчиком давления наддува, датчиком скорости судна, функциональным преобразователем сигнала о частоте вращения дизеля в сигнал, пропорциональный газовому моменту дизеля, функциональным преобразователем сигнала о частоте вращения дизеля в сигнал, пропорциональный моменту от сил инерции его вращающихся частей, функциональным преобразователем сигнала о давлении наддува в сигнал, пропорциональный запасу крутящего момента на валу дизеля, функциональным преобразователем сигнала о скорости судна в сигнал, пропорциональный моменту, который должен быть приложен к гребному винту для его вращения в противоположную сторону, функциональным преобразователем сигнала о частоте вращения гребного винта в сигнал, пропорциональный моменту от сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды, двумя сумматорами, компаратором, вторым инвертором и логическим элементом И, причем выходы упомянутых датчиков соединены с соответствующими функциональными преобразователями, выходы которых соединены с сумматорами, а выходы сумматоров соединены с входами компаратора, выход которого соединен с вторым входом логического элемента И, при атом первый вход логического элемента И соединен с выходом второго инвертора, а выход соединен с запрещающими входами логических элементов НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали", причем вход второго инвертора соединен с выходом второго логического элемента ИЛИ.

1676926

Составитель Е.Игнатьев

Редактор Л,Веселовская Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 3077 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101