Системы дистанционного автоматизированного управления

Под дистанционным автоматизированным управлением (ДАУ) понимают устройство, позволяющее с помощью одного органа (рукоятки) осуществлять на расстоянии автоматическое управление (реверс, пуск, изменение скоростного режима и остановку) главным двигателем. При этом перемещение органа управления из любого начального в любое требуемое положение осуществляется без ограничения скорости и какой-либо выдержки в промежуточных положениях, а все промежуточные операции по выводу двигателя на заданный режим выполняются автоматически по заложенной в ДАУ программе.

На современных транспортных судах с мощными дизелями установлено более 30 типов ДАУ с различной номенклатурой выполняемых функций или с различным уровнем автоматизации процессов, сопутствующих управлению главным двигателем. Системы ДАУ с минимальной номенклатурой выполняют только операции автоматизированного реверса, пуска, изменения скоростного режима и остановки двигателя.

Системы ДАУ с более полной номенклатурой выполняют также операции, связанные с подготовкой главного двигателя и обслуживающих его механизмов и систем к пуску, а также осуществляют снижение мощности двигателя в случае отклонения параметров, характеризующих состояние и работу двигателя, за допустимые пределы. Помимо этого, на систему ДАУ возлагаются функции блокировок и аварийной защиты двигателя в случае отклонения основных параметров, характеризующих его работу, за допустимые пределы, когда автоматическое снижение мощности не приводит к желаемым результатам.

Систематизация функций, выполняемых основными системами ДАУ, позволяет свести их к следующим операциям:

1) подготовка двигателя к пуску;

2) автоматизированный пуск, включая повторные;

3) вывод двигателя на режим по нормальной и экстренной программе;

4) вывод двигателя на режим по замедленной программе;

5) автоматическое снижение мощности при выбеге основных параметров за допустимые пределы;

6) ускоренное прохождение зоны критических оборотов;

7) нормальный реверс двигателя;

8) экстренный реверс;

9) нормальная и экстренная остановка (вывод с режима) по программе;

10) защита от перегрузок, а также повышения температур, снижения давления масла, возникновения взрывоопасной концентрации масляных паров в картере и др.;

11) регистрация маневровых операций и установившихся параметров работы;

12) контроль работоспособности блоков ДАУ;

13) автоматическое переключение с ДАУ на ДУ или ручное управление при отказе ДАУ;

14) автоматическое включение аварийного питания;

15) обеспечение консерватизма системы, под которым понимается способность системы в случае выхода ее из строя оставаться в положении, предшествующем аварии.

Анализ повторяемости перечисленных функций в системах ДАУ различных конструкций позволяет сделать следующие выводы.

Функции, выполняемые основными системами, отличаются в значительной степени, при этом уровень автоматизации ДАУ, под которым будем понимать отношение количества функций, присущих данному типу ДАУ, к полному перечню их, изменяется от 0,85 до 0,21.

Это обстоятельство объясняется тем, что при назначении рационального уровня автоматизации системы ДАУ учитываются следующие факторы:

¾ тип судна, его размерения, район плавания и связанные с этим навигационные условия;

¾ надежность главного двигателя и обслуживающих его механизмов (чем эта надежность выше, тем меньше необходимость оборудования системы ДАУ различными средствами защиты);

¾ отнесение рассматриваемого типа ДАУ к одному определенному типу двигателя, обладающему определенным уровнем надежности, или установление того, что эта система ДАУ является универсальной, предназначенной для двигателей с различным уровнем надежности;

¾ надежность элементов, из которых собраны блоки и узлы ДАУ;

¾ организация труда плавсостава, под которой подразумевается наличие либо отсутствие постоянной вахты в ЦПУ либо в машинном отделении, а также другие факторы (береговое обслуживание, наличие ЗИПа, квалификация обслуживающего персонала).

Минимальный состав операций, которые должна выполнять система ДАУ, является следующим:

¾ автоматический пуск двигателя, включая и два повторных;

¾ вывод двигателя на режим по нормальной и экстренной программе;

¾ нормальный реверс;

¾ регистрация маневровых операций.

Остальные дополнительные функции выбираются с учетом высказанных ранее соображений.

По виду используемой энергии наибольшей популярностью пользуются ДАУ, в которых логическая часть выполнена на базе электронной аппаратуры, а исполнительная часть пневматическая.

Блок-схема одной из систем ДАУ главным двигателем дизеля приведена на рис. 106. По сравнению с приведенным ранее перечнем функций в этой системе ДАУ не предусматриваются такие, как автоматическая подготовка двигателя к пуску, автоматическое снижение мощности при выбеге основных параметров за допустимые пределы, ускоренное прохождение зоны критических оборотов, контроль работоспособности блоков ДАУ, автоматическое переключение с ДАУ на ДУ и автоматическое включение аварийного питания, т.е. отсутствуют 6 операций из приведенных 15.

 

Рис. 106. Блок-схема системы ДАУ главным двигателем дизеля