Nghiên cứu mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển từ xa diesel máy chính tàu cảnh sát biển t200

Hệ thống điều khiển từ xa Diesel là hệ thống cho phép thực hiện các động tác điều khiển động cơ Diesel hoạt động ở mọi chế độ tại các vị trí không trực tiếp trên máy.. Các yêu cầu đối vớ

Lời cảm ơn

Được sự phân công của Khoa Điện – Điện tử trường Đại học Hàng Hải Việt Nam và sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn T.S Vương Đức Phúc em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển từ xa diesel tàu cảnh sát biển T200”

Để hoàn thành được đề tài này, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn T.S Vương Đức Phúc đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở trường Đại học Hàng Hải Việt Nam

Em xin chân thành cảm ơn!

2

LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình phát triển của nền kinh tế quốc dân, đi đôi với các lĩnh vực như: Công nghiệp, nông nghiệp… thì ngành giao thông vận tải biển cũng chiếm một vị trí quan trọng ở mỗi quốc gia Nó là mạch máu giao thông nối liền giữa các vùng kinh tế của một đất nước và giữa các nước trên thế giới với nhau Nó đáp ứng và phục vụ tích cực cho đời sống mọi mặt của nhân dân nói chung

Đất nước ta bờ biển dài, trải dọc từ Bắc tới Nam, lại có nhiều sông ngòi

Đó là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành vận tải biển

- Chi phí xây dựng cầu cảng ít hơn

- Vốn tích lũy ít, lợi nhuận cao, có hiệu suất kinh tế cao hơn

- Có khả năng vận chuyển hàng hóa với khối lượng lớn vận chuyển được - tất

cả các loại hàng hóa khác nhau như: Hàng kiện, hàng rời hàng lỏng…

- Tốc độ vận chuyển tương đối nhanh chóng

Chính vì lợi ích kinh tế to lớn và tầm quan trọng đó mà ngày nay đội tàu của nước ta đã phát triển hết sức mạnh mẽ về số lượng, tải trọng cũng như mức độ hiện đại của trang thiết bị trên tàu Chúng ta cũng đã có những thuyền viên, kỹ thuật viên có trình độ kỹ thuật cao, nắm vững được những nguyên lý

cơ bản, nắm vững được bản chất của quá trình làm việc và đặc điểm kỹ thuật của các hệ thống tự động, để từ đó có thể sử dụng hiệu quả các thiết bị trên tàu và tiến tới có thể thiết kế, chế tạo những trang thiết bị mới

Sau khi học tập và rèn luyên tại trường cùng với những quá trình thực tập tại các nhà máy, phân xưởng và đặc biệt là quá trình thực tập tốt nghiệp tại nhà máy đóng tàu Hạ Long em được khoa Điện _ Điện tử giao cho đề tài thiết

kế tốt nghiệp như sau:

Nghiên cứu mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển từ xa diesel tàu cảnh sát biển T200

Qua quá trình học tập và nỗ lực nghiên cứu của mình, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo-Tiến Sĩ Vương Đức Phúc, em đã tìm hiểu và nghiên cứu để hoàn thành thiết kế tốt nghiệp này

Mặc dù bản thân em đã cố gắng nhiều, đã đi tìm hiểu trong thực tế, với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất Song do hạn chế

về kiến thức và kinh nghiệm, nên trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót Em mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo trong khoa

Em xin chân thành cảm ơn !

4

Lời cam đoan

Em xin cam đoan công trình này là của riêng em.Các kết quả và số liệu trong đề tài là trung thực, chưa được đăng trên bất kỳ tài liệu nào

Hải Phòng, ngày 7 tháng 5 năm 2016 Sinh viên thực hiện:

Phạm Huy Toàn

MỤC LỤC Phần I: Nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa diesel Chương I: Hệ thống điều khiển từ xa diesel máy chính………

1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển từ xa diesel………

1.1.1 Khái niệm chung………

1.1.2 Đặc điểm của hệ thống điều khiển từ xa diesel………

1.2 Các yêu cầu đối với hệ thống và các chức năng tự động điều khiển hệ thống………

1.2.1 Các yêu cầu đối với hệ thống điều khiển từ xa diesel………

1.2.2 Các chức năng tự động điều khiển hệ thống………

1.3 Phân loại hệ thống điều khiển từ xa diesel………

1.3.1 Phân loại theo dạng đối tượng điều khiển………

1.3.2 Phân loại theo dạng năng lượng điều khiển………

1.4 Phân tích chức năng và thuật toán điều khiển từ xa diesel………

1.4.1 Chức năng tự động hâm nóng máy diesel………

1.4.2 Chức năng khởi động từ xa diesel………

1.4.3 Chức năng dừng máy…….………

1.4.4 Chức năng đảo chiều quay ………

1.4.5 Chức năng điều chỉnh tốc độ động cơ diesel từ xa………

1.4.6 Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ diesel………

Phần II: Đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa diesel máy chính tàu cảnh sát biển T200 Chương II Hệ thống điều khiển từ xa diesel máy chính tàu cảnh sát biển T200 2.1 Giới thiệu hệ thống………

2.2 Hoạt động của hệ thống………

Chương III Lập trình hệ thống ………

3.1 Lựa chọn phần cứng………

3.2 Xây dựng sơ đồ điều khiển………

3.3 Lập trình hệ thống………

6

3.4 Nhận xét và đánh giá hệ thống……… NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN……… ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN………

Hình 1.9 Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh tốc độ từ xa 25

Hình 2.2 Hiển thị nhiệt độ khí xả của từng xi lanh và có đèn báo

động mỗi khi nhiệt độ từng xi lanh vượt quá ngưỡng giới hạn báo động

46

Hình 2.3 Hiển thị nhiệt độ nước ngọt làm mát của từng hòm

trục và có đèn báo động mỗi khi nhiệt độ hòm trục vượt quá ngưỡng giới hạn báo động, hoặc cảm biến bị lỗi

47

Hình 2.4 Hiển thị các thông số phục vụ máy chính 48

8

CHƯƠNG I HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL

1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển từ xa diesel

1.1.1 Khái niệm chung

Hệ thống điều khiển từ xa Diesel là hệ thống cho phép thực hiện các động tác điều khiển động cơ Diesel hoạt động ở mọi chế độ tại các vị trí không trực tiếp trên máy

1.1.2 Đặc điểm hệ thống điều khiển từ xa Diesel

a Ưu điểm:

- Giảm số người phục vụ trên tàu, việc kiểm tra, điều khiển máy sẽ chính xác hơn Máy được khai thác trong phạm vi thông số kĩ thuật tốt hơn

- Nâng cao tuổi thọ của các thiết bị

- Chuyển đổi chế độ làm việc trơn và láng hơn, khi chuyển tay điều khiển không gây xung động có hại cho động cơ

- Rút ngắn được thời gian thao tác vận hành do hệ thống xử lý trung tâm đã đảm bảo nhận được những chức năng điều khiển trung gian

b Nhược điểm:

- Hệ thống có cấu trúc phức tạp nhiều chủng loại thiết bị nên hay bị sự cố làm cho hệ thống không điều khiển được

- Các hệ thống điều khiển từ xa Diesel yêu cầu phải được dự trữ thay thế đồng

bộ, đầy đủ Đây cũng là một khó khăn của chúng ta

1.2 Các yêu cầu đối với hệ thống và các chức năng tự động điều khiển hệ thống

1.2.1 Các yêu cầu đối với hệ thống điều khiển từ xa Diesel:

- Thực hiện điều khiển máy chính chỉ bằng một tay điều khiển, có thể đưa tay điều khiển từ vị trí bất kì nào đó đến vị trí cần thiết mà không cần dừng lại ở

vị trí trung gian, trong khi đó các thao tác hoàn thành lệnh do hệ thống tự đảm nhận

- Hệ thống điều khiển cần phải đảm bảo điều chỉnh tốc độ láng theo yêu cầu

- Hệ thống cần phải có điều khiển dự phòng Ngoài điều khiển ở buồng lái còn có điều khiển ở trung tâm điều khiển và điều khiển ở ngay trên máy(điều khiển tại chỗ)

- Việc thực hiện điều chỉnh tốc độ động cơ phải theo chương trình nhất định

Có 3 loại chương trình điều chỉnh tốc độ:

+ Chương trình bình thường: Trạng thái hoạt động của động cơ nằm trong giới hạn cho phép của nhà thiết kế

+ Chương trình sự cố: Thực hiện điều khiển khẩn cấp khi máy có sự cố

+ Chương trình chậm: Áp dụng với máy thấp tốc(Disel có công suất lớn) để tránh những ứng suất nhiệt xảy ra

- Hệ thống đảm bảo cho Diesel vượt nhanh qua vùng tốc độ cộng hưởng hoặc trên cộng hưởng

- Có khả năng điều khiển máy theo các chương trình khẩn cấp:

+ Đảo chiều động cơ khi tốc độ quay còn lớn

+ Khởi động động cơ với lượng cấp nhiên liệu lớn

+ Cho động cơ chịu tải ngay sau khởi động

- Tự động điều khiển từ xa Diesel phải gắn liền với tự động kiểm tra tập trung

- Cần trang bị hệ thống tự động kiểm tra các thông số chính của Diesel Khi

có sự cố nguy hiểm cần phải có tín hiệu dừng máy

- Phải có máy tự ghi lệch và hoàn thành lệnh theo thao tốc độ của động cơ

- Cần sử dụng bộ điều tốc nhiều chế độ, ngoài chức năng ổn định tốc độ còn

có các chức năng khác như:

+ Hạn chế quá tải cho động cơ

+ Hạn chế đưa nhiên liệu vào máy khi áp lực tua bin cao áp giảm hoặc giảm tốc độ khi các tham số chính vượt qua giá trị quy định

- Thực hiện ngắt thanh nhiên liệu khi dừng hoặc đảo chiều quay động cơ

- Hệ thống cần xây dựng trên thiết bị đã được thống nhất hóa, ít chủng loại để

có thể thay đổi lắp lẫn vào nhau Trong trường hợp có thể cần trang bị thêm mạch điều khiển dự phòng để tăng độ tin cậy trong quá trình điều khiển

1.2.2 Các chức năng tự động điều khiển hệ thống

- Đảo chiều quay diesel từ xa

- Điều chỉnh tốc độ quay diesel từ xa

- Đóng mở ly hợp

- Tự động kiểm tra báo động và bảo vệ

1.3 Phân loại hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel

1.3.1 Phân loại theo dạng đối tượng điều khiển

- Tổ hợp Diesel, Ly hợp, Hộp số, Chân vịt

Hộp số

Ly hợp Chân vịt

Hình 1.1: Hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt bước cố định

Với tổ hợp loại này có 2 cách đảo chiều quay là:

+ Đảo chiều quay của diesel nếu chân vịt có bước cố định

+ Đảo chiều quay chân vịt bằng hộp số nếu tổ hợp dùng 2 động cơ cùng quay một hộp số dùng chung cho một chân vịt có cánh cố định Loại này chỉ ứng dụng cho động cơ có công suất nhỏ

- Tổ hợp Diesel, Máy phát, Động cơ, Chân vịt

1.3.2 Phân loại theo dạng năng lượng điều khiển

- Hệ điều khiển cơ khí:

Sử dụng truyền điều khiển qua cáp_xích, thanh truyền, trục… Đặc điểm của loại này là cồng kềnh sắp xếp điều khiển khó, hạn chế khoảng cách,

độ chính xác thấp và khó có khả năng tự động hóa cao

- Hệ thống điều khiển điện_điện tử:

Chủ yếu dùng cho các mạch điều khiển, các phần tử logic, có khả năng truyền được tín hiệu từ xa Nhưng bị hạn chế về mặt công suất, thiết bị chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, hay xảy ra hư hỏng vặt

- Hệ thống điều khiển khí nén:

Cũng dùng làm phần tử điều khiển và thực hiện Độ tin cậy cao, hệ thống không phức tạp Nhược điểm là phải có hệ thống đường ống, thiết bị khó phục hồi, cải tiến khó, đảm bảo khí khô và sạch tránh các van gỉ sét, kẹt

- Hệ thống điều khiển thủy lực

Có ưu điểm là gọn, độ tin cậy cao, khả năng quá tải lớn, công suất lớn,

ít bị hư hỏng

Nhược điểm là khả năng truyền xa rất khó

- Hệ thống hỗn hợp:

Đây là dạng điều khiển phổ biến nhất

1.4 Phân tích chức năng và thuật toán điều khiển từ xa Diesel

1.4.1 Chức năng tự động hâm nóng máy Diesel

Ở những động cơ công suất lớn sử dụng nhiên liệu nặng, để động cơ ở trạng thái sẵn sàng hoạt động, và tránh ứng suất nhiệt khi động cơ hoạt động Nhiệt độ thân máy cần duy trì trong khoảng 35÷45 độ C

- Dùng năng lượng là nước nóng, lấy từ nước làm mát máy đèn

- Dùng năng lượng là hơi nóng lấy từ nồi hơi phụ

- Dùng phương pháp cho máy tự hâm nóng bằng cách khởi động lại trong từng thời gian nhất định để giữ thân nhiệt cho máy Phương pháp này rất ít dùng vì có hại cho máy, mất thời gian vận hành (khởi động) và tốn nhiên liệu

* Thuật toán mô tả quá trình hâm nóng máy:

Để thực hiện quá trình hâm nóng máy, người ta sử dụng các phần tử cảm biến nhiệt theo kiểu rơle

Phương trình thuật toán: H=Tmin + H(t-1) Tmax

Trong đó:

H(t-1) : Giá trị hàm hâm trước thời điểm tính

H : Giá trị hàm số hâm máy

Tmin : Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất của thân động cơ cần được duy trì

Tmax : Nhiệt độ cho phép lớn nhất của thân động cơ cần được duy trì

Sơ đồ thuật toán hâm máy như sau:

Một số chú ý:

- Máy được hâm khi nó ở trạng thái sẵn sàng hoạt động

- Khi Diesel hoạt động thì mạch hâm nóng phải được cắt ra không kể nhiệt độ hâm là bao nhiêu Dầu cũng như nước chỉ được sấy khi áp lực đủ lớn để tạo ra khả năng tuần hoán kín

- Bơm dầu và nước chỉ được phép dừng lại khi điện trở sấy đã được ngắt điện

- Trong quá trình sấy nhiệt độ của dầu nước tăng lên nhưng vẫn nhỏ hơn nhiệt

độ max thì lúc đó mạch sấy vẫn được cấp điện

- Khi nhiệt độ nước, dầu đạt tới nhiệt độ max thì mạch sấy phải được ngắt ra

1.4.2 Chức năng khởi động từ xa Diesel

Đây là một trong các chức năng của hệ thống điều khiển từ xa Diesel

Để đảm bảo quá trình khởi động của động cơ Diesel được thành công và có hiệu quả ta cần thực hiện các bước sau:

* Bước 1: Chuẩn bị máy

Muốn khởi động động cơ diesel thành công thì trước hết phải hoàn thành các điều kiện cơ bản, khi đó tín hiệu “READY” sẽ xuất hiện sẵn sàng cho khởi động Nếu một trong các điều kiện không thỏa mãn hệ thống sẽ báo lỗi và sẽ không thể khởi động được động cơ

Các điều kiện cần phải hoàn thành:

- Thực hiện via máy: Tránh sức ì, chọn thời điểm khởi động thích hợp, kiểm tra xem máy có bị hỏng kẹt không, bôi trơn một số chi tiết động Tiếp điểm hành trình via máy dùng để khống chế mạch khởi động và thông báo máy trạng thái đang via máy hay không Sau khi via xong, động cơ via máy phải được tách ra khỏi trục động cơ

- Áp lực gió khởi động đủ (25÷30) kg/cm2

* Bước 2: Khởi động máy

- Dịch trục cam theo chiều chuyển động cần thiết (tiến hoặc lùi) bằng cách đè tay điều khiển khi trục cam đã nằm đúng vị trí thì có tín hiệu ngắt gió dịch trục cam (bao giờ cũng có tiếp điểm hành trình trục cam, cam chưa dịch hết thì tiếp điểm hành trình chưa đóng)

- Kết hợp giữa gió khởi động và nhiên liệu dẫn tới quá trình cháy nổ và động

cơ được khởi động, lúc này sẽ xảy ra hai trường hợp là máy khởi động thành công hay không thành công

- Nếu máy khởi động thành công là xuất hiện tín hiệu tốc độ, lấy tín hiệu tốc

độ máy để ngắt gió khởi động, ngắt thiết bị điều khiển để hạn chế nhiên liệu

và đưa tín hiệu bảo vệ áp lực dầu bôi trơn vào hoạt động, đồng thời có tín hiệu bằng đèn báo máy khởi động thành công (phần tử cảm biến để gửi tín hiệu đi thực hiện các chức năng này thường là rơle tốc độ)

- Nếu máy khởi động không thành công về nguyên tắc cũng phải có tín hiệu ngắt gió khởi động và báo khởi động không thành công Đồng thời trường hợp này có thiết bị đếm số lần khởi động, có thể cho phép khởi động lại 3÷4 lần và lần khởi động cuối cùng không thành công thì sẽ có tín hiệu dừng khởi động và đưa hệ thống về trạng thái ban đầu để sẵn sàng cho lần khởi động sau

Hình 1.4: Thuật toán khởi động máy

Thuật toán khởi động máy

Khi máy đang dừng, cảm biến tốc độ bình thường, máy đã via xong, van dừng không có điện, đèn màu trắng sáng báo nguồn và thanh răng nhiên liệu ở vị trí chạy ta ấn nút START, sau 10s kể từ khi nút START được hoàn nguyên thì lệnh khởi động được hình thành, lúc đó có thể chạy động cơ khí,

16

đèn xanh báo sẵn sàng khởi động Khi có lệnh khởi động, van giới hạn mức dầu FO có điện, 5s sau van giới hạn mức dầu FO tắt, hủy lệnh khởi động máy; van khởi động có điện, mở thanh răng nhiên liệu cho động cơ khí, khí khởi động làm quay motor khí, máy được gài số, bắt đầu máy khởi động Khi đó máy hình thành tốc độ, tốc độ động cơ đạt trên 125 vòng/phút thì ngừng cấp điện cho van khởi động Nếu tốc độ động cơ không đạt được 125 vòng/phút thì sẽ khởi động lại.Khi tốc độ động cơ đạt trên 200 vòng/phút thì động cơ đã khởi động thành công, đèn xanh lá báo máy chạy, đèn xanh dương báo sẵn sàng khởi động Nếu tốc độ máy chưa đạt 200 vòng/phút thì sẽ khởi động tại chỗ hoặc khởi động từ xa, vị trí khởi động nằm ở buồng máy, có đèn báo khởi động Nếu khởi động không thành công ta ấn nút START để khởi động lại

Hình 1.5: Thuật toán khởi động thành công

Thuật toán khởi động thành công

Khi máy đang dừng, cảm biến tốc độ bình thường, máy đã via xong, thanh răng nhiên liệu ở vị trí chạy, van dừng không có điện thì đèn báo máy

18

sẵn sàng khởi động Ta chọn vị trí điều khiển : điều khiển tại chỗ hay điều khiển từ xa Nếu ta chọn điều khiển tại chỗ thì ấn nút START tại bàn điều khiển trung tâm sẽ có đèn báo sáng, nếu chọn điều khiển từ xa thì tùy vào yêu cầu của tải mà hệ thống sẽ đóng tiếp điểm đưa tín hiệu vào khởi động tự động hoặc từ xa Khi bắt đầu có lệnh điều khiển từ xa hoặc tại chỗ thì van khởi động có điện với giá trị dòng điện là 20A, và vào khớp bánh răng động cơ khí, động cơ khí quay làm quay trục khuỷu của động cơ Khi máy khởi động đạt tốc độ trên 125 vòng/phút thì van dừng mất điện, máy khởi động thành công, đèn báo máy khởi động xong Khi tốc độ của máy đạt trên 125 vòng/phút thì có rơle tốc độ tác động vào làm tăng tốc độ động cơ Nếu sau 5 giây mà tốc độ chưa đạt 200 vòng/phút thì báo máy khởi động lỗi và van giới hạn mức nhiên liệu mất điện, nếu đạt được 200 vòng/phút rồi thì có đèn báo sẵn sàng khởi động, máy bắt đầu chạy

Hình 1.6: Thuật toán khởi động động cơ bị lỗi

Thuật toán khởi động động cơ khi bị lỗi

Khi có lệnh khởi động từ xa hoặc tự động, van khởi động của máy có điện với dòng điện 20A Nếu tốc độ máy chưa đạt 125 vòng/phút thì khởi động máy lại Nếu tốc độ máy đạt trên 125 vòng/phút thì sau 5 giây tiến hành

ra nguyên nhân khởi động lỗi và đã tiến hành sửa chữa, khắc phục thì thanh răng nhiên liệu vẫn đang dừng, ta ấn nút reset hệ thống , đèn đỏ vẫn sáng báo khởi động lỗi, van dừng an toàn ngắt, đưa thanh răng nhiên liệu về vị trí chạy Khi đó đèn xanh dương sáng báo sẵn sàng khởi động, máy có thể khởi động

1.4.3 Chức năng dừng máy

Theo nguyên lý chung để thực hiện dừng động cơ Diesel có hai chế độ dừng như sau:

* Dừng bình thường:

Là quá trình xảy ra khi có lệnh dừng (đưa tay điều khiển từ vị trí bất kỳ

về vị trí stop) Khi dừng như vậy, hệ thống phải có tín hiệu gửi tới bộ phân điều chỉnh tốc độ để tác động vào động cơ secvo của bộ điều chỉnh tốc độ, để đưa tham số của máy từ từ giảm xuống từ nđm xuống 0.2 nđm trong thời gian từ 15÷60s (tức là giảm nhiên liệu đưa vào động cơ), sau đó mới đưa thanh răng nhiên liệu về vị trí 0 để dừng hẳn máy Khi có tín hiệu gửi tới bộ phận hâm máy thì mạch hâm được hoạt động

* Dừng sự cố:

Xảy ra trong các trường hợp sau:

- Dừng sợ cố bằng tay: Sử dụng nút ấn sự cố

- Khi áp lực dầu bôi trơn thấp

- Khi Diesel vượt tốc n=(1,1÷1,5)nđm lúc đó mạch báo động và bảo vệ Diesel

sẽ hoạt động Nó trực tiếp tác động vào thanh răng nhiên liệu để kéo thanh răng nhiên liệu về vị trí 0 để dừng máy khẩn cấp hoặc tác động trực tiếp lên đường dầu của van điện từ để cắt nhiên liệu đưa vào động cơ tức thời Khi máy có sự cố phải dừng khẩn cấp, thì sau khi khắc phục song sự cố muốn khởi động lại thì trước đó phải reset hệ thống

Hình 1.7: Thuật toán dừng máy

Thuật toán dừng máy

Khi máy đang chạy với tốc độ n>200 vòng/phút, đèn xanh lá sáng báo máy đang chạy, thanh răng nhiên liệu vẫn ở vị trí dừng Tại bảng điều khiển ở

22

buồng máy ta nhấn nút STOP hoặc tại vị trí điều khiển từ xa và tại bảng điện chính (có tín hiệu dừng từ xa) ta nhấn nút STOP thì lệnh dừng máy Khi có lệnh van dừng động cơ 20CT có điện, khí điều khiển được đưa vào xilanh đưa thanh răng nhiên liệu dần về vị trí dừng, tốc độ động cơ sẽ giảm dần đến khi dừng hẳn Sau 50 giây có tín hiệu dừng máy, van dừng động cơ không có điện, đèn xanh dương sáng báo sẵn sàng khởi động, máy có thể khởi động lại Khi thực hiện lệnh dừng máy bằng cách ấn nút tại chỗ hoặc từ xa hoặc tự động thì hệ thống báo động áp suất và nhiệt độ ngừng làm việc

1.4.4 Chức năng đảo chiều quay

Đưa tay điều khiển

Dịch trục cam lùi (AS) Dịch trục cam tiến (AH)

Đưa tham số bộ điều tốc

Bộ điều tốc nhận tham số cho trước

Đưa tín hiệu báo động Kết thúc

24

Hình 1.8: Thuật toán đảo chiều quay

* Đối với Diesel lai chân vịt có bước cố định

Diesel lai có đảo chiều, thuật toán đảo chiều quay Diesel là sự kết hợp hai quá trình dừng và khởi động động cơ theo chiều ngược lại Cụ thể, khi ta đưa tay điều khiển từ vị trí tiến hoặc lùi (hoặc ngược lại), thì hệ thống sẽ hoạt động như sau: Hệ thống sẽ điều khiển ngắt nhiên liệu vào động cơ, làm cho tốc độ động cơ từ từ giảm xuống, khi tốc độ động cơ còn khoảng (2÷5)% nđmthì hệ thống có tín hiệu dịch trục cam theo chiều ngược lại Khi cam đã dịch xong, thì sẽ có tín hiệu cấp gió khởi động khi động cơ chưa dừng hẳn Mục đích để hãm nhanh động cơ dừng và bắt đầu khởi động theo chiều ngược lại Khi đảo chiều xong bộ điều chỉnh tốc độ lại hoạt động theo chiều rời bỏ vị trí

0 và quá trình diễn ra như khi khởi động ban đầu theo chiều cũ

1.4.5 Chức năng điều chỉnh tốc độ động cơ Diesel từ xa

Về nguyên tắc điều chỉnh từ xa Diesel phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Bộ điều khiển tốc độ từ xa Diesel phải đảm bảo thay đổi tốc độ động cơ theo

ý muốn và láng

- Có thể thay đổi tốc độ điều chỉnh theo chương trình đặt trước

- Có thể ổn định tốc độ theo mọi chế độ tải của Diesel

Vậy để đảm bảo các yêu cầu trên thì hệ thống phải có hai khối cơ bản trên:

+ Khối điều chỉnh tốc độ (bộ điều tốc)

+ Khối mạch lặp có chứa khâu tạo tín hiệu cho trước (đặt tốc độ)

∆α no ∆n n

Hình 1.9: Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh tốc độ từ xa

Trong đó:

αo : Là góc bẻ của tay điều khiển

KĐ : Khối khuyếch đại

THTG : Khối thực hiện tăng giảm

ĐCSV : Động cơ secvo

ĐO+BĐ : Khối đo và biến đổi

CT : Khối tạo tín hiệu chính

TRNL : Thanh răng nhiên liệu

PH

ĐO+BĐ ĐO+BĐ

26

hay giảm, hoạt động ->tác động vào động cơ secvo->tác động vào bộ điều tốc lượng nhiên liệu đưa vào động cơ thay đổi->tốc độ động cơ thay đổi(n), khi động cơ secvo hoạt động, xuất hiện góc α0 =α - >∆α=0, mạch lặp ổn định ở trạng thái cân bằng mới, ứng với tốc độ mới của động cơ Khi muốn điều chỉnh tốc độ theo chương trình tín hiệu ra của động cơ secvo tác động vào khối chương trình làm thay đổi tốc độ no theo chương trình định trước Để tạo lặp người ta thường dùng cầu cân bằng điện trở hoặc tạo lặp bằng sensin công tác ở chế độ biến áp

1.4.6 Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ diesl

* Mục đích

- Nhắm đảm bảo kiểm tra các thông số của diesel một cách tin cậy

- Nâng cao tính an toàn trong khai thác

- Giúp người vận hành nhanh chóng phát hiện hư hỏng, tìm nguyên nhân để loại trừ sự cố

- Bảo vệ diesel với các thông số cần thiết

* Các yêu cầu đối với chức năng này

- Số lượng thông số kiểm tra phải đạt giá trị tối thiểu để hệ thống đơn giản, mặt khác số lượng thông số đó đủ đánh giá trạng thái của đối tượng (diesel)

- Hoạt động phải chính xác, không nhầm lẫn, không bỏ sót

- Tùy theo thiết kế tín hiệu ánh sáng phải chỉ rõ nguyên nhân sự cố Khi chưa nhận biết thì ánh sáng nhấp nháy (hoặc sáng rõ), khi con người nhận biết sự

cố thì ánh sáng vẫn sáng bình thường và tắt chỉ khi loại trừ sự cố và ấn nút reset

- Hệ thống cần phải phát ra tín hiệu bằng âm thanh và ánh sáng khi thông số được kiểm tra vượt ra ngoài giới hạn cho phép, khi hệ thống hoạt động bảo

vệ, khi hệ thống mất nguồn và chuyển sang nguồn sự cố

Hệ thống đảm bảo thực hiện các chức năng sau:

- Thực hiện khởi động và dừng tại chỗ và từ xa

- Điều khiển tại chỗ thông qua nút ấn và từ xa thông qua tay điều khiển

- Giám sát và cảnh báo các báo động, bảo vệ của hệ động lực đẩy tàu

- Giám sát và cảnh báo các báo động, bảo vệ của hệ hộp số của tàu

- Thực hiện chức năng an toàn khi bị quá tốc độ 110%, Áp lực dầu bôi trơn L.O máy chính quá thấp, Nhiệt độ nước ngọt làm mát quá cao, Áp lực dầu bôi trơn L.O hộp số quá thấp

2.1.2 Thành phần hệ thống giám sát thông số và điều khiển

Thành phần hệ thống giám sát cảnh báo và điều khiển cho một máy chính động lực đẩy tàu được lắp đặt bao gồm:

- 02 trạm điều khiển và giám sát từ xa (tại buồng ngành V và cabin)

- 01 trạm điều khiển và giám sát tại chỗ (L.O.P)

- 01 Trung tâm xử lý tín hiệu vào – ra

- 01 khối điều khiển tín hiệu báo động (01 bảng rơ le báo động và 01 cột báo động)

- 02 hệ tay chuông truyền lệnh được lắp đặt ở trạm L.O.P và trạm điều khiển