Структура и состав системы управления

Отчет

О плавательной практике

студента ___ _ ___ курса учебной группы СМФ

________________ (фамилия, имя, отчество)

в должности _______ (название должности)

зачетная книжка №_______________

личная подпись исполнителя __________________

Дата и порт прибытия на судно ___________________________________________

Дата и порт списания с судна _____________________________________________

Отзыв о практике

Руководитель практики на судне (вахтенный начальник)

(должность, фамилия, инициалы)________________________________________________

Капитан судна______________________________________(подпись, фамилия, инициалы)

Старший механик судна______________________________(подпись, фамилия, инициалы)

Дата, судовая печать

Итоговая оценка за практику____________________________________________________

Руководитель практики от университета__________________________________________

(должность, фамилия, инициалы, подпись)

2016 г.

Оглавление

1. Краткая характеристика судна и энергетической установки. 3

2. Анализ систем управления судовыми электроэнергетическими системами с применением микропроцессоров и микро ЭВМ. 4

2.1 Структура и состав системы управления. 4

2.2 Функции и параметры системы управления. 10

2.3 Опыт эксплуатации системы управления. 12

Список литературы.. 13

Краткая характеристика судна и энергетической установки

С июля 2015 года по январь 2016 года я, Нуриахметов Руслан Маратович, студент четвертого курса Факультета Вечерне-Заочного Обучения ГУМРФ им. Адмирала С.О. Макарова, проходил практику в должности моториста второго класса (wiper) на танкере Norient Solar компании Interorient Navigation Company.

В таблице 1.1 представлены краткие характеристики судна.

Табл. 1.1

В таблице 1.2 представлены краткие характеристики энергетической установки судна.

Табл. 1.2

Анализ систем управления судовыми электроэнергетическими системами с применением микропроцессоров и микро ЭВМ.

Структура и состав системы управления

В рамках настоящего отчета будут рассмотрены принципы построения, основные функции и параметры, а также практическое применение систем управления судовыми электроэнергетическими системами (СЭЭС) на примере системы управления вспомогательными дизель-генераторами PPU Power Management (PPM) производства компании DEIF. Данная система управления используется на танкере Norient Solar.

Структура системы управления PPM, используемой для управления тремя вспомогательными дизель-генераторами, представлена на рис. 2.1. Данная конфигурация системы реализована на танкере Norient Solar.

Рис. 2.1. Структура системы PPM для управления тремя дизель-генераторами

В данной структуре можно выделить следующие основные узлы:

· три дизель-генератора;

· шесть электродвигателей;

· автоматические выключатели дизель-генераторов и электродвигателей;

· три микропроцессорных блока управления (МБУ);

· три основные панели оператора с дисплеем;

· одна дополнительная панель оператора (без дисплея).

Управление, защита и мониторинг состояния каждого дизель-генератора осуществляются при помощи отдельного микропроцессорного блока управления. МБУ может также управлять как автоматическим выключателем дизель-генератора, так и контакторами включения электродвигателей.

Функции управления СЭЭС реализуются при помощи отдельного 32-битного процессора. По умолчанию процессор расположен в МБУ дизель-генератора №1. Внешний вид микропроцессорного блока управления представлен на рисунке 2.2.

Рис. 2.2. Внешний вид микропроцессорного блока управления

Как видно из иллюстрации, представленной выше, МБУ располагает разъемами RJ45, USB type A, USB type B, Sub-D. Также на нем размещены клеммы для подключения внешней проводки и светодиодные индикаторы для отображения активности сетевых подключений и состояния устройства.

Для сбора информации о состоянии дизель-генератора и выдачи управляющих сигналов МБУ имеет встроенные дискретные и аналоговые входы и выходы. Дискретные входы рассчитаны на напряжение 24 В постоянного тока. Дискретные выходы релейного типа могут быть использованы для коммутации как напряжения 250 В переменного тока, так и напряжения 24 В постоянного тока. Дискретиные выходы транзисторного типа способны коммутировать только напряжение 24 В постоянного тока. Аналоговые входы воспринимают сигналы в диапазоне -10…0…+10 В постоянного тока. Аналоговые выходы формируют выходные сигналы в диапазоне 0(4)…20 мА. Помимо аналоговых входов и выходов в устройстве присутствует интерфейс для распределения нагрузки между дизель-генераторами. При передаче информации по данному интерфейсу формируется аналоговый сигнал в диапазоне -5…0…+5 В постоянного тока.

Каждый микропроцессорный блок управления оснащен панелью оператора с дисплеем, которая может быть установлена непосредственно на МБУ, или же вынесена на дверь щита управления. Внешний вид панели оператора представлен на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Внешний вид панели оператора с дисплеем

Описание назначения каждой кнопки, расположенной на панели оператора, представлено в таблице 2.1.

Табл. 2.1

Кнопка	Назначение
INFO	Открывает список тревог.
ACK	Квитирует активные тревоги, показанные на дисплее.
JUMP	По нажатию кнопки требуется ввести номер меню. Все настройки имеют соответствующие номера. Кнопка «JUMP» позволяет пользователю выбрать и отобразить любую настройку без необходимости искать ее в меню.
VIEW	Сдвигает первую линию, отображающуюся в меню настройки.
LOG	Открывает список событий и тревог. Список содержит 150 событий.
	Перемещает курсор влево для перемещения по меню.
	Увеличивает значение выбранной уставки (в меню настройки).
	Выбирает подчеркнутую запись в четвертой строке меню и квитирует активные тревоги, отображаемые на дисплее.
	Уменьшает значение выбранной уставки (в меню настройки).
	Перемещает курсор вправо для перемещения по меню.
BACK	Переводит меню на шаг назад (к предыдущему экрану).
STOP	Активирует последовательность останова (активна только в режиме SEMI-AUTO).
START	Активирует последовательность пуска двигателя (активна только в режиме SEMI-AUTO).
CB OFF	Активирует последовательность выключения автоматического выключателя, включая разгрузку (активна только в режиме SEMI-AUTO).
CB ON	Активирует последовательность включения автоматического выключателя, включая синхронизацию (активна только в режиме SEMI-AUTO).
1st PRIOR	Вспомогательный двигатель будет выбран для первого приоритета пуска.

Помимо панелей оператора с дисплеем в системе используется одна дополнительная панель оператора (AOP-2) с 8 кнопками и 16 светодиодами. Панель AOP-2 подключается к дисплейному модулю посредством промышленной сети CANbus и может быть размещена в любом месте на щите управления (максимальное расстояние от дисплейного модуля – 500 м). Внешний вид панели AOP-2 представлен на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Внешний вид дополнительной панели оператора AOP-2

Описание назначения каждого светодиода панели представлено в таблице 2.2.

Табл. 2.2

Описание назначения каждой кнопки панели AOP-2 представлено в таблице 2.3.

Табл. 2.3

Таким образом, при помощи представленных выше элементов системы PPM осуществляется управление электроэнергетической системой судна. Дисплейные модули и панель AOP-2 обеспечивают доступ к настройкам всех функций системы PPM, а также мониторинг состояния электроэнергетической системы. Однако, в случае необходимости, система PPM может быть встроена в единую судовую систему оперативно-диспетчерского управления. Также, в целях более удобной настройки функций, предусмотрена возможность подключения к микропроцессорному блоку управления ноутбука с соответствующим сервисным программным обеспечением. Информационная структура системы PPM в случае осуществления вышеуказанных подключений представлена на рисунке 2.5.

Рис. 2.5. Информационная структура системы PPM

Как видно из представленного выше рисунка, микропроцессорные блоки управления соединены между собой посредством промышленной сети CANbus. Подключение МБУ к дисплейным модулям и панели AOP-2 также осуществляется при помощи сети CANbus. Передача данных между системой PPM и судовой системой оперативно-диспетчерского управления выполняется посредством промышленной сети Modbus RTU (интерфейс RS-485). Подключение ноутбука с сервисным программным обеспечением к микропроцессорному блоку управления выполняется при помощи USB-интерфейса.

Подключение системы PPM к судовой системе оперативно-диспетчерского управления позволяет отображать всю необходимую информацию о состоянии судовой электроэнергетической системы на дисплеях рабочих станций (информация встраивается в интерфейс единой SCADA-системы), а также включать неисправности электроэнергетической системы в единый лог неисправностей с возможностью их квитирования. Рабочие станции могут быть расположены как в центральном посту управления машинного отделения, так и в других помещениях судовой надстройки, например, на навигационном мосту.

Наличие у микропроцессорных блоков управления USB-интерфейса позволяет с высокой степенью удобства настраивать функции системы PPM при помощи ноутбука с сервисным программным обеспечением. Помимо настроек, данное программное обеспечение дает возможность отображения отдельных параметров в виде изменяющихся во времени графиков. Как правило, условия гарантийного и пост-гарантийного обслуживания подобных систем предусматривают, что тонкая настройка функций, диагностика и ремонт элементов системы могут быть выполнены только представителями компании-изготовителя или ее авторизированных сервисных партнеров.