17.04.20 Эксплуатация судовой автаматики. Тема1. Классификация систем автоматики

17.04.20 Эксплуатация судовой автаматики. Тема1. Классификация систем автоматики

Автоматическая система – это комплекс взаимосвязанных устройств, осуществляющих автоматическое поддержание при меняющихся внешних условиях заданного режима работы механизма или агрегата либо изменение этого режима по определенному закону. Судовой агрегат или механизм, режим работы которого управляется автоматически, называется объектом автоматического управления, а физическая величина, которую необходимо при управлении поддерживать в заданных пределах или изменять по некоторому закону, — управляемой величиной.

В зависимости от выполняемых функций автоматизации СЭУ классифицируются следующим образом: управление (программное, дистанционное, путем регулирования значений параметров), контроль, сигнализация, защита и блокировка.

Для осуществления функций управления требуются устройства (манометр, термометр и т. д.), измеряющие значения управляемой величины, и регулирующий орган (клапан, задвижка, реостат и т. д.), позволяющий осуществлять управляющее воздействие на объект. При ручном управлении человек-оператор, наблюдая за показаниями измерительного устройства, воздействует на регулирующий орган, управляя работой механизма или агрегата.

При автоматическом управлении эту функцию выполняет автоматическое управляющее устройство (АУУ), включающее измерительное устройство, регулирующий орган и механизм связи между ними, состоящий из усилителей и преобразователей сигналов, вычислительных устройств и др. АУУ совместно с объектом автоматического управления образуют систему автоматического управления (САУ).

В САУ частотой вращения судового двигателя объектом автоматического управления служит двигатель, управляемой величиной — частота вращения вала двигателя, измеряемая центробежным маятником. При возрастании частоты вращения центробежная сила раздвигает грузы, преодолевая натяжение пружины. В результате муфта поднимается, перемещая с помощью рычага заслонку (регулирующий орган) и уменьшая подачу топлива. При падении частоты вращения движение происходит в обратном порядке.

САУ судовыми механизмами и агрегатами классифицируются по цели управления, типу контура управления, характеру представления сигналов.

По цели управления различают:

- системы автоматического регулирования (САР), предназначенные для поддержания постоянного значения управляемой величины;

- программные системы, в которых управляемая величина изменяется по заранее заданной программе;

- следящие системы, предназначенные для изменения управляемой величины по произвольно задаваемому в каждый момент времени закону;

- адаптивные системы, самостоятельно осуществляющие отыскание оптимального режима работы механизма и затем поддерживающие этот режим.

Управляющее устройство САР называют автоматическим регулятором. По типу контура управления основными являются САУ с замкнутым контуром управления, в которых определяется информация о состоянии объекта управления (напр., отклонение управляемой величины от заданного значения) и в зависимости от этой информации осуществляется управляющее воздействие на объект. При этом реализуется принцип управления по обратной связи: АУУ воздействует на объект через регулирующий орган, объект оказывает обратное воздействие на АУУ через измерительное устройство.

Существуют разомкнутые САУ, в которых управляющее воздействие на объект является функцией некоторого внешнего для объекта воздействия (возмущающего воздействия или управляющего сигнала).

По характеру представления сигналов различают непрерывные и дискретные САУ. В последних один из элементов преобразует поступающий к нему непрерывный во времени и по уровню сигнал в последовательность дискретных (отдельных) или дискретно-непрерывных сигналов.

Дискретные сигналы могут служить кодами чисел, что позволяет включать в состав САУ устройства вычислительной техники.

Объём автоматизации новых судов должен обеспечивать обслуживание энергетической установки одним вахтенным на ходовых режимах и безвахтенное обслуживание на стоянке и, как минимум, обеспечить соответствие требованиям Национального Регистра уровня автоматизации А2. Для обеспечения такой системы на судне должно быть предусмотрено:

· дистанционное автоматическое управление главным двигателем;

· автоматическое и дистанционное управление насосами, обслуживающими главный двигатель;

· автоматическое и дистанционное управление компрессорами;

· автоматизированная судовая электростанция, обеспечивающая автоматический и дистанционный пуск и автоматическую синхронизацию дизельгенератора;

· автоматическое управление подготовленного к работе вспомогательного и утилизационного котла;

· автоматическое поддержание температуры в системах охлаждения и смазочного масла в главном двигателе и вспомогательных механизмах;

· автоматическое регулирование температуры в системах подогрева топлива и воды;

· расширенная система сигнализации с регистрацией отклонений параметров и выводом обобщённых сигналов в каюты механиков, рулевую рубку, кают-компанию и столовую (учитывая безвахтенное обслуживание);

· автоматическая система регулирования вязкости топлива;

· автоматическая сепарация тяжёлого топлива с автоматическим управлением разгрузкой и загрузкой сепаратора и сигнализацией по срыву потока;

· автоматизированная система станции водоподготовки (для систем пневмоавтоматики);

· автоматическое или дистанционное управление осушения колодцев коридоров гребных валов и сепарацию сточных вод через сепаратор трюмных вод с сигнализацией, предотвращающей переполнение колодцев;

· дистанционный замер уровней в расходных и отстойных топливных танках и сигнализацией по предельным значениям уровней;

· расширенная автоматическая система пожарной сигнализации, включающая в себя танковые и дымовые датчики МО, предусматривающая надёжный способ проверки её исправности;

· указатели работы вспомогательных механизмов;

· детектор масляного тумана в картере главного двигателя;

· дистанционный пуск и остановка пожарных насосов из ЦПУ и остановка их с мостика;

· дистанционный пуск вентиляторов и их остановка из ЦПУ и остановка их с мостика;

1.Что называется системой автоматического управления (САУ) ?
2.Из  каких частей состоит система автоматического управления?
3.Какая взаимосвязь между частями САУ?
4.Какие воздействия происходят при работе  САУ?
5..Что называется системой автоматического регулирования (САР)?
6. На какие виды подразделяются автоматические системы, используемые на судах?
а) по назначению
б) по способу передачи воздействия
в) по характеру задающего воздействия
Дайте определения каждому виду систем.