NGHIÊN cứu hệ THỐNG tự ĐỘNG điều KHIỂN DIESEL máy CHÍNH mô PHỎNG PHỤC vụ HUẤN LUYỆN CẢNH sát BIỂN

Chính vì vậy nó đã trở thành ý tưởng cho bài tập lớn: “Nghiên cứu hệthống tự động điều khiển Diesel máy chính mô phỏng phục vụ huấn luyện cảnhsát biển.” Sau thời gian được thầy giáo T.S

LỜI MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển ngày càng mạnh của ngành kinh tế thế giới ngànhhàng hải thế giới đã có những bước phát triển vượt bậc với những con tàu hiệnđại với mức độ tự động hoá cao, tiết kiệm sức người và nâng cao tính an toànphục vụ tốt nhất cho mục đích khai thác, đặc biệt đối với ngành hải quân phuc

vụ bảo vệ chủ quyền quốc gia trên biển Để tạo điều kiện cho các sỹ quan hảiquân trong quá trình đào tạo có thể chủ động làm quen và làm chủ công nghệdưới tàu chiến khi chưa có điều kiện xuống tàu Xuất phát từ mục tiêu trên đề rayêu cầu là ta phải xây dựng mô hình mô phỏng các hệ thống tự động trên tàythủy để phục vụ huấn luyện cảnh sát biển

Để xây bất kỳ hệ thống điện nào, bước triển khai đấu nối hệ thống là bướccực kỳ quan trọng, nó liên quan đến sự hoạt động đúng đắn và chính xác của hệthống Chính vì vậy nó đã trở thành ý tưởng cho bài tập lớn: “Nghiên cứu hệthống tự động điều khiển Diesel máy chính mô phỏng phục vụ huấn luyện cảnhsát biển.”

Sau thời gian được thầy giáo T.S Đào Minh Quân tạo điều kiện tiếp xúcnghiên cứu và được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo cùng làm việc trong

dự án và các bạn làm đồ án tốt nghiệp em đã hoàn thành bài tập lớn

Đây là lần đầu tiên tìm hiểu về hệ thống trên thực tế và do kiến thức củabản thân còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều cho nên bài tập lớn của

em sẽ không tránh khỏi thiếu sót Em rất mong được đóng góp, chỉ bảo của thầygiáo T.S Đào Minh Quân để bài tập lớn của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

NỘI DUNG BÀI TẬP LỚN:

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL MÁY CHÍNH MÔ PHỎNG PHỤC

VỤ HUẤN LUYỆN CẢNH SÁT BIỂN

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL MÁY CHÍNH MÔ PHỎNG PHỤC VỤ HUẤN LUYỆN CẢNH

SÁT BIỂN 1.1 Giới thiệu chung về hệ thống

Hệ thống bao gồm: - Bàn điều khiển máy ECC (ENGINE CONTROLCONSOL): Mô phỏng bàn điều khiển máy tại phòng điều khiển máy ECC

- Ba bảng LOP (LOCAL PLACE): Mô phỏng bảngđiều khiển tại chỗ của máy trái, máy phải, máy giữa

- Bàn ECC được chia làm 3 block ghép với nhau, cánh mặt nghiêng mở ra phía

- Trên mặt phẳng bàn lần lượt bố trí tay chuông, tay điều khiển, các nút ấn

và đèn báo lần lượt của 3 máy trái, giữa, phải

PHẦN II: NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN DIESEL

CHÍNH MÔ PHỎNG PHỤC VỤ CẢNH SÁT BIỂN

2.1 Khai thác vận hành hệ thống mô phỏng máy chính.

Hệ thống mô phỏng máy chính gồm 03 hệ giám sát và điều khiển cho 03máy chính và việc khai thai thác vận hành các máy chính là tương đương nhauMỗi hệ thống có 2 vị trí điều khiển là điều khiển tại chỗ và điều khiển từ xa (tạibuồng điều khiển ngành V và tại cabin lái)

Ban đầu khi bật nguồn thì hệ thống sẽ nhận vị trí điều khiển tại chỗ là vịtrí điều khiển đầu tiên

Trước hết bật áp tô mát cấp nguồn cho hệ thống nằm cạnh phải mặt bàn điềukhiển, và khi đố hệ thống sẽ chạy và chờ khoảng 5 phút cho hệ thống chạychương trình và cập nhật các giá trị hiện thời

2.2Điều khiển tại chỗ.

Việc điều khiển tại chỗ thông qua bảng điều khiển L.O.P

Trên bảng L.O.P có 01 màn hình HMI DOP07 dùng để cài đặt, hiển thị và giámsát các thông số của máy chính, 01 tay chuông truyền truyền lệnh hỗ trợ lệnhđiều khiển từ buồng lái và 01 bảng đèn, nút ấn để hiển thị và điều khiển hệthống

Khi bật nguồn thì hệ thống luôn nhận bảng L.O.P là vị trí điều khiển ban đầu vàđèn “LOCAL MODE” sáng lên

- Ly hợp cũng nhận vị trí “0” ban đầu và đèn “CLUTCH NEUTRAL”sáng rõ

- Khi hệ thống không có sự cố và đèn “READY FOR OPERATION” sángrõ

Việc thay đổi vị trí điều khiển chỉ thực hiện được giữa vị trí điều khiển từ

xa (tại buồng điều khiển ngành V hoặc cabin lái) và bảng điều khiển L.O.P.Quá trình thao tác thay đổi vị trí điều khiển như sau:

+ Nguồn được cấp cho hệ thống

+ Đang ở chế độ LOCAL tức đèn “LOCAL MODE” đang sáng

+ Ly hợp đang ở vị trí “0”, đèn “CLUTCH NEUTRAL” sáng

+ Máy đang dừng

Để chuyển vị trí điều khiển từ xa ta thực hiện như sau

Tại vị trí buồng điều khiển ngành V hoặc cabin lái hoặc ấn nút

“REMOTE MODE” để yêu cầu điều khiển từ xa Khi đó đèn “LOCAL MODE”

và “REMOTE MODE” sáng nhấp nháy, tại L.O.P ta ấn nút “LOCAL MODE”cho phép điều khiển từ xa thì đèn “REMOTE MODE” tại đó sáng và đèn

“LOCAL MODE” tại L.O.P sẽ tắt, vị trí điều khiển đã được chuyển đến vị tríđiều khiển từ xa

- Giá trị tốc độ được hiển thị trên đồng hồ

* Thay đổi tốc độ máy.

Để thay đổi tốc độ máy chính ta ấn nút “INCREASE SPEED” để tăng tốchoặc ấn nút “DECREASE SPEED” để giảm tốc độ.

* Thử quá tốc máy chính.

khi máy chính đang chạy ta ấn và giữ nút “OVERSPEED TEST”, tay kia

ấn nút ‘INCREASE SPEED” để tăng tốc độ máy chính, khi tốc độ máy chínhđạt khoảng trên 1200 RPM thì có tín hiệu báo quá tốc máy chính và máy chính

sẽ dừng, sau khi máy chính dừng hẳn ta phải ấn nút “ALARM ACK” để hoànnguyên hệ thống để cho sẵn sàng hoạt động lần sau

2.3 Điều khiển từ xa.

Qúa trình chuyển đến vị trí điều khiển từ xa đã hoàn tất, đèn “REMOTEMODE” tại vị trí đó đang sáng

Sau khi đã thực hiện khởi động máy nhờ panel nút ấn gắn tại vị trí điềukhiển, để điều khiển máy chính tiến ta bẻ tay điều khiển về phía trước, khi ta bẻ

về phía trước thì hệ thống ly hợp sẽ tự động vào ly hợp theo chiều tiến nhờchương trình đã được lập trình sẵn và đèn “CLUTCH AHEAD” sáng, và tương

tự khi ta bẻ tay điều khiển về phía lũi thì hệ thống cũng tự động vào ly hợp theochiều lùi và đèn “CLUTCH ASTERN” sáng

Lúc này tốc độ chân vịt và tốc độ máy chính sẽ tăng hoặc giảm theo vị trícủa tay điều khiển

Khi tay điều khiển giảm về vị trí chính giữa thì ly hợp cùng tự độngchuyển về vị trí “CLUTCH NEUTRAL” và đèn “CLUTCH NEUTRAL” sáng

Muốn dừng máy ta ấn nút “STOP” và máy chính sẽ dừng lại

2.4 Điều khiển đồng bộ.

Điều khiển đồng bộ là dùng tay điều khiển một máy có thể điều khiểncùng lúc 2 hoặc 3 máy chính tùy theo sự lựa chọn hay các điều khiện thỏa mãn

Các điều kiện:

- Các máy đã ở cùng vị trí điều khiển từ xa

- Các máy đang chạy

- Các li hợp đang ở vị trí giữa – “0”

- Tốc độ các máy tương đương nhau (sai khác khoảng 70RPM)

* Điều khiển tại buồng ngành V.

Giả thiết 2 hoặc 3 máy đang ở vị trí điều khiển từ xa tại buồng ngành V,các điều kiện thỏa mãn, ta chọn máy 1 làm máy điều khiển chung Tại màn hìnhHMI ta ấn nút “SYNCRO” thì nút này sẽ hiển thị chữ “ACCEPED” và hệ thống

sẽ chuyển sang chế độ điều khiển đồng bộ

Khi đó máy 2 hoặc máy 3 sẽ hoạt động truy theo máy 1 và điều khiển máy

1 diễn ra như chế độ điều khiển từ xa cho một máy

Muốn dừng chế độ đồng bộ tâ ấn nút “OFF SYN” và hệ thống sẽ chuyểnsang chế độ hoạt động bình thường cho một máy

Chú ý: Khi tốc độ các máy muốn đồng bộ khác nhau quá 100RPM mà ta

ấn nút đồng bộ thì sẽ có tín hiệu báo động phát ra báo lỗi hệ li hợp

Điều khiển tại buồng cabin lái

Tương tự chế độ điều khiển tại buồng ngành V

2.5 Tắt hệ thống.

Trên bàn mô phỏng buồng điều khiển máy, nguồn cấp cho hệ giám sát vàđiều khiển máy chính được cấp chung nguồn với hệ giám sát chung toàn tàu(Màn hình TC21,5INCH) Để tắt hệ thống một cách an toàn thì trước hết phải tắtmàn hình TC 21,5 INCH trước đã, chờ cho màn hình này tắt ta mới được tắt áp

tô mát cấp nguồn chung nằm ở cạnh phải bàn điều khiển buồng máy

PHẦN III :NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TRIỂN KHAI ĐẤU NỐI HỆ ĐIỀU KHIỂN DIESEL CHÍNH MÔ PHỎNG PHỤ VỤ HUẤN LUYỆN

CẢNH SÁT BIỂN 3.1 Tính chọn bộ chuyển đổi AC/DC.

Công suất tiêu thụ của một số thiết bị chính

Dòng điện chạy trong ruột cáp thì sẽ sinh nhiệt làm cho cáp nóng lên Khi nhiệt

độ cáp vượt quá mức cho phép thì phải chọn cáp có tiết diện ruột dẫn lớn hơn.Các bảng về dòng điện định mức và độ sụt áp sau đây dựa trên :

- Nhiệt độ làm việc cho phép tối đa của ruột dẫn

- Nhiệt độ không khí

- Nhiệt độ đất

- Nhiệt trở suất của đất

- Độ sâu lắp đặt (khi chôn cáp trong đất)

Với mạch 3 pha 380V độ sụt áp cho phép 9.5V

Khi sụt áp lớn hơn mức cho phép thì cần phải chọn cáp có tiết diện ruột dẫn lớnhơn

Công thức tính tiết diện dây dẫn theo công suất tiêu thụ : S=I/J

Trong đó:

I: Dòng chịu tải tối đa (A)

J: Mật độ dòng điện tối đa cho phép

Đối với dây đồng mật độ dòng điện tối đa cho phép J = 6A/mm², tương

Đối với dây nhôm mật độ dòng điện tối đa cho phép J = 4.5A/mm2, tương

Từ trên ta có bảng tính gần đúng tiết diện dây dẫn theo công suất

Tiết diện ruột dẫn Công suất chịu tải Tiết diện ruột dẫn Công suất chịu tải

Chọn tiết diện các theo dòng

+ Dòng điện liên tục cho phép lớn nhất của dây dẫn ruột đồng được cách điện

Tiết diện ruột dây dẫn

(mm2)

Dòng điện liên tục lớnnhất cho phép (A)

Dòng định mức của dâychảy cầu chì (A)

Từ bảng trên ta lựa chọn dây dẫn là dây lõi đồng:

3.3 Triển khai đấu nối hện thống điều khiển Diesel chính mô phỏng phục vụ huấn luyện cảnh sát biển

và các thiết bị khác

Sơ đồ đấu nối nguồn 220v.

Supply AC/DC (24VDC) PB01

2 2

8 7

6

5 6

5

4

3

3 4

8 7

10 10

9 9

Sơ đồ đấu nối nguồn 24 VDC.

13 13

14 14

15 15

16 16

18 18

19 19

20 20

21 21

Sơ đồ đấu LOP1.

Trụ đấu LOP1

Bz StopThử đèn

Test over speedTiến

Về khôngLùi

Dừng khẩn cấpTăng tốc độ 27x0.5mm2 Giảm tốc độ

PB11 Dừng

Nút đk tại chỗ Báo đk tại chỗ

Báo hệ sẵn sang

Đèn dừng khẩn cấp

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

11

10 10

11 12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

22 22

23 23

24 4

24 25

25 26 26

27 27

Sơ đồ đấu LOP2.

Trụ đấu LOP2

Bz StopThử đènTest over speedTiến

Về khôngLùi

Dừng khẩn cấpTăng tốc độ 27x0.5mm2 Giảm tốc độ

PB12 Dừng

Nút đk tại chỗ Báo đk tại chỗ

Báo hệ sẵn sang

Đèn dừng khẩn cấp

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

11

11 12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

22 22

23 23

24 4

24

25

25 8

26 26

27 27

Sơ đồ đấu LOP3.

Trụ đấu LOP3

Bz StopThử đènTest over speedTiến

Về khôngLùi

Dừng khẩn cấpTăng tốc độ 27x0.5mm2 Giảm tốc độ

PB13 Dừng

Nút điều khiển tại chỗ Báo điều khiển tại chỗ Báo hệ sẵn sàng

Đèn dừng khẩn cấp

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

11

10 10

11 12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

22 22

23 23

24 4 24

26

25

25 26

Stt Tên cáp Nơi đi Nơi đến

27 (Trụ đấu LOP1)

10 ( Khởi động)

11 (Dừng)

12 ( Nút điều khiển tại chỗ)

13 (Báo điều khiển tại chỗ)

21 (Còi BZ)22

23(Dây nối mạng truyềnthông)

27 (Trụ đấu LOP2)

12 ( Nút điều khiển tại chỗ)

13 (Báo điều khiển tại chỗ)

21 (Còi BZ)22

23(Dây nối mạng truyềnthông)

12 ( Nút điều khiển tại chỗ)

13 (Báo điều khiển tại chỗ)

21 (Còi BZ)22

23(Dây nối mạng truyềnthông)

Kết Luận

Sau khi hoàn bài tập lớn môn học, qua việc phân tích và nghiên cứu mô

hình em đã nhận biết được các phần tử của hệ thống, từ đó nắm bắt được cấutạo và chức năng của từng phần tử và nguyên lí hoạt động của hệ thống

Dựa vào lí thuyết đã học để phân tích mô hình cùng với sự hướng dẫnnhiệt tình của thầy giáo T.S Đào Minh Quân đã giúp em hoàn thành bài tập lớnnày

Do kiến thức và sự hiểu biết của em còn hạn chế nên trong quá trình hoànthành bài tập lớn khó tránh khỏi có nhiều sai xót ,mong thầy giáo cùng các bạn

bổ sung sữa chữa để bài tập lớn của em được hoàn thiện