Система управления главной судовой дизельной установкой при реверсировании

(5 ) ГОСУДАРСТ 8 Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Центральный научноский дизельный институт(56) Авторское сеидеМ 1063709, кл. В 63 ледовательтельство СССР Н 21/22, 1982. ение ности довым рсиров обрет лавани ревер же схе ления кой пр Изобрет нию, В част главными су ми при ревеЦель из опасности и ния времениНа черте стема управ ной установ относится к суд к системам упр и дизельными уст ании.ния - повышение безя судна путем сокращесирования установки.матично изображена сиглавной судовой дизель- и реверсировании,острое авления ановка(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНОЙ СУДОВОЙ ДИЗЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ ПРИ РЕВЕРСИРОВАНИИ(57) Изобретение относится к судостроению, в частности к системам управления главными судовыми дизельными установками при реверсировании. Цель изобретения - повышение безопасности плавания судна путем сокращения времени реверсирования установки. Система управления содержит пост управления 1, исполнительное устройство 16 реверса и цепи управления его положениями "Вперед", иНейтральн и "Назад" с логическими элементами, датчик 19 скорости вращения дизеля, датчик 20 давления наддува, датчик 21 скорости движения судна, датчик 22 скорости вращения гребного винта, функциональный преобразователь 23 скорости вращения дизеля в газовый момент, функциональный преобразователь 24 скорости вращения дизеля в момент сил инерции его вращающихся частей, функЦиональный преобразователь 25 давления наддува в запас крутящего момента на валу дизеля, функциональный преобразователь 26 скорости судна в момент от действия гидродинамических сил, функциональный преобразователь 27 скорости вращения гребного винта в момент от сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды. сумматоры 28, 29 и компаратор 30. Сигналы, поступающие от датчиков 19, 20, 21, 22, преобразовываются функциональными преобразователями 23., 24, 25, 26, 27, суммируются сумматорами 28, 29. Сигнал от сумматора 28, пропорциональный располагаемому моменту, и сигнал от сумматора 29, пропорциональный потребному моменту, поступают на вход компаратора 30. После равенства моментов сигнал по соответствующим цепям поступает на исполнительное устройство 16, которое переключает реверсивную передачу, 1 ил. Система содержитдистанционныи пост )а 1 управления, логические элементы НЕТ 2 и 3 цепей "Вперед" - "Назад", логические элементы НЕТ 4 и 5 цепей выдержки в иНейтрали", логические элементы ИЛИ 6 и 7, инверторы 8 и 9, задатчик 10 скорости, переключатель 11 задания скорости, пороговое реле 12, элементы 13 и 14 задержки, датчик 15 реверса, исполнительное устройство 16 реверса, исполнительное устройст40 верса 45 50 55 во 17 изменения скорости вращения дизеля, логический элемент И 18, датчик 19 скорости вращения дизеля, датчик 20 давления наддува, датчик 21 скорости движения судна, датчик 22 скорости вращения гребного винта, функциональный преобразователь 23 скорости вращения дизеля в его газовый момент, функциональный преобразователь 24 скорости вращения дизеля в момент от сил инерции его вращающихся частей, функциональный преобразователь 25 давления наддува в запас крутящего момента на валу дизеля, функциональный преобразователь 26 скорости судна в момент от действия гидродинамических сил (т,е. момент, который должен быть приложен к гребному винту для его вращения в противоположную сторону), функциональный преобразователь 27 скорости вращения гребного винта в момент от сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды, сумматоры 28 и 29 и компаратор 30,Дистанционный пост 1 управления служит для преобразования воздействия оператора в команды задания направления вращения Хвп, Хнв и сигнал задания скорости вращения дизеля Хск. Выходы дистанционного поста 1 управления соединены с входами логических элементов НЕТ 2 и 3 цепей "Вперед" - "Назад", а также с переключателем 11 задания скорости,Логические элементы НЕТ 2 и 3 цепей "Вперед" - "Назад" служат для блокирования команд Хвп и Хнз в случае наличия сигналов Снз и Свп о фактическом включении противоположного направления вращения, Выходы элементов 2 и 3 соединены с входами логического элемента ИЛИ 6, а также с входами исполнительного устройства 16 реЛогические элементы НЕ 4 и 5 цепей выдержки в "Нейтрали" служат для блокирования сигналов Свп, Снз в случае наличия сигнала от логического элемента И 18. Логический элемент И 18 служит для суммирования сигналов от инвертора 9 и компаратора 30. Выходы элементов 4 и 5 соединены с вторыми входами элементов НЕТ 2 и 3. Выход инвертора 9 соединен с вторым входом логического элемента И 18. Выход логического элемента И 18 соединен с вторыми входами логических элементов . НЕТ 4 и 5 цепей выдержки в "Нейтрали",Выход логического элемента ИЛИ 6 соединен с входом инвертора 8. Выход инвертора 8 соединен с первым входом порогового реле 12 и с переключателем 11 задания скорости,Задатчик 10 скорости служит для выработки постоянного по величине сигнала Р 5 10 15.20 25 30 35 задания скорости вращения дизеля. Выход задатчика 10 скорости соединен с входом переключателя 11 задания скорости.Переключатель 11 задания скорости служит для переключения задания скорости вращения дизеля с сигнала Хск от дистанционного поста 1 управления на сигнал Рск от задатчика 10 скорости и обратно в зависимости от наличия на его входе сигналов от логического элемента ИЛИ 7 и от инвертора 8. Выход переключателя задания 11 скорости соединен с входом исполнительного устройства 17 изменения скорости вращения дизеля, а также с входом порогового реле 12. Выход порогового реле 12 соединен с входом исполнительного устройства 16 реверса,Датчик 15 реверса служит для выработки сигналов Свп и Снз о фактическом направлении вращения дизеля. Выходы датчика 15 реверса соединены с входами логического элемента ИЛИ 7, а также через элементы 13 и 14 задержки с запрещающими входами логических элементов НЕТ 2 и 3 цепей "Вперед" - "Назад". Выход логического элемента ИЛИ 7 соединен с входом переключателя 11 задания скорости и входом инвертора 9.Датчик 19 служит для выработки сигнала о скорости вращения дизеля. Выход датчика 19 соединен с входом функционального преобразователя 23, Функциональный преобразователь 23 служит для преобразования сигнала о скорости вращения дизеля в сигнал о располагаемом дизелем газовом моменте.Функциональный преобразователь 24 служит для преобразования сигнала о скорости вращения дизеля в сигнал о моменте от сил инерции его вращающихся частей. Выходы функциональных преобразователей 23 и 24 соединены с первым и вторым входом сумматора 28.Датчик 20 служит для выработки сигнала о давлении наддува. Выход датчика 20 соединен с входом функционального преобразователя 25. Функциональный преобразователь 25 служит для преобразования сигнала о давлении наддува в сигнал о запасе крутящего момента дизеля. Выход функционального преобразователя 25 соединен с третьим входом сумматора 28. Датчик 21 служит для выработки сигнала о скорости судна. Выход датчика 21 соединен с входом функционального преобразователя 26. Функциональный преобразователь 26 служит для преобразования сигнала о скорости судна в сигнал о моменте от действия на гребной винт гидро- динамических сил. Выход функциональноговращения гребного винта в сигнал о моменте от действия сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к немумасс воды. Выход функционального преобразователя 27 соединен с вторым входомсумматора 29. Сумматоры 28 и 29 служат для суммирования сигналов от функциоальных преобразователей 23, 24, 25 и 26, 27. Выходы сумматоров 28 и 29 соедичены с компаратором 30,Компарэтор 30 служит для сравнения сигналов, поступающих от сумматоров 28 и 29, и выработки дискретного сигнала в случае, если сигнал от сумматора 28 больше или равен сигналу от сумматора 29 (при необходимости в компараторе происходитприведение дискретного сигнала к тому виду и уровню, который необходим). Выход компаратора 30 соединен с первым входом логического элемента И 18.Система работает следующим образом.Для реверсирования с переднего хода оператор перемещает рукоятку (не показана) дистанционного поста 1 управления в положение заднего хода, С выхода дистанционного поста 1 управления исчезает команда Хвп и появляется Хнз, которая поступает в логический элемент НЕТ 3, но блокирована в нем сигналом Сап,поступающим через элемент 14 задержки и логический элемент НЕТ 5 от датчика 15 реверса. В результате нэ выходе элемента ИЛИ 6 нет сигнала, что приводит к появлению на выходе инвертора 8 сигнала Уо 1 о необходимости переключения реверсивной передачи в положение "Нейтраль".Сигнал Уо 1 приводит переключатель 11 задания скорости в положение, когда к исполнительному устройству 17 изменения скорости вращения дизеля проходит постоянное задание скорости Рс от задатчика 10 скорости (Усх=Рск), Одновременно сигнал Уо 1 поступает к первому входу порогового реле 12 и включает его в работу,Если в момент включения в работу порогового реле 12 уровень аналогового сигнала задания скоростного режима Уск, поступающего к его второму входу, уже станет равным постоянному заданию скорости Рск (Уск=Рск), порогового реле 12 срабатывает, на его выходе появляется сигнал на пе 10 30 35 40 45 50 55 преобразователя 26 соединен с первым входом сумматора 29,Датчик 22 служит для выработки сигнала о скорости вращения гребного винта, Выход датчика 22 соединен с входом 5функционального поеобразователя 27. Функциональный преобразователь 27 служит для преобразования см нала о скорости реключение исполнительного устройства 16 реверса в положение "Нейтраль",Исполнительное устройство 16 реверса переключает реверсивную передачу (на фиг.2 не показана) в положение "Нейтраль", В результате сигнал Свп на выходе датчика 15 реверса исчезает, Одновременно с исчезновением сигнала на выходе датчика 15 реверса включается в работу элемент 14 задержки, который начинает отсчет времени паузы в положении "Нейтраль". Элемент 14 задержки настраивается на определенное заранее установленное время задержки, До истечения этого времени будет сохраняться сигнал на входе логического элемента НЕТ 5 и, соответственно, сигнал на его выходе, поступающий к запрещающему входу логического элемента НЕТ 3,Одновременно с исчезновением сигнала на выходе датчика 15 исчезает сигнал на выходе логического элемента ИЛИ 7, соответственно, исчезает сигнал на выходе инвертора 9, На выходе инвертора 9 появляется сигнал и поступает на один из входов логического элемента И 18.Одновременно с этим сигналы, поступающие от датчиков 19 - 22, преобразовываются функциональными преобразователями 23 - 27, суммируются сумматорами 28 и 29. Сигнал от сумматора 28 (пропорциональный располагаемому моменту) и сигнал от сумматора 29 (пропорциональный потребному моменту) поступают на вход компаратора 30. В случае равенства моментов или превышения располагаемым моментом потребного на выходе компаратора 30 появляется сигнал (преобразованный к необходимому виду и уровню), который поступает к второму входу логического элемента И 18.На выходе логического элемента И 18 появляется сигнал, который поступает к запрещающему входу логического элемента НЕТ 5, после чего сигнал на выходе логического элемента НЕТ 5 исчезает, соответственно, исчезает сигнал на запрещающем входе логического элемента НЕТ 3. Существовавший запрет на прохождение сигнала Хз через логический элемент НЕТ 3 будет снят. Сигнал Хнэ через логический элемент НЕТ 3 поступает на вход исполнительного устройства 16 реверса и переключает его в положение "Назад". Пауза в положении "Нейтраль" прерывается до истечения времени, отсчитываемого устоойством 14 задержки. Исполнительное устройство 16 реверса переключает реверсивную передачу в положение "Назад".После переключения реверсивной передачи в положение "Назад" на выходе датчика 15 реверса появляется сигнал С, 1676926который через логический элемент ИЛИ 7 поступает к переключателю 11, который переключает на свой выход сигнал Хск от дистанционного поста 1 управления. На вход исполнительного устройства 17 поступает 5сигнал Ус=Хек, происходит увеличение ско-рости вращения диэеля до заданной, Реверсирование выполнено.Реверсирование с заднего хода на пере ,дний происходит в той же последовательно сти.Ф ормул а изобретенияСистема управления главной судовой , дизельной установкой при реверсировании, содержащая дистанционный пост управле ния, два логических элемента НЕТ цепей "В перед" - "Назад", два логических элемента НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали", пер, вый и второй логические элементы ИЛИ, "инвертор, задатчик скорости, переключатель задания скорости, пороговое реле, два , элемента задержки, датчик реверса, испол, нительное устройство реверса г исполнительное устройство изменения скоростивращения дизеля, причем выходы дистанци онного поста управления соединены с входами двух логических элементов НЕТ цепей "Вперед" - "Назад" и с переключателем задания скорости, а выходы двух логических . элементов НЕТ цепей "Вперед" - "Назад" 30 соединены с входами первого логического элемента ИЛИ и с входами исполнительного устройства реверса,.при этом выходы двух логических элементов НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали" соединены с вторыми входами 35 логических элементов НЕТ цепей "Вперед" - "Назад", а выход первого логического элемента ИЛИ соединен с входом инвертора, выход которого соединен с пороговым реле и переключателем задания скорости, при чем выход порогового реле соединен с входом исполнительного устройства реверса, а выходы элементов задержки соединены с вторыми входами логических элементов НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали", при 45 этом выходы датчика реверса соединены с входами второго логического элемента ИЛИ и элементами задержки, а выход второго логического элемента ИЛИ соединен с входом переключателя задания скорости, выход которого соединен с исполнительным устройством изменения скорости вращения дизеля, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения безопасности плавания судна путем сокращения времени реверсирования установки, она снабжена датчиком частоты вращения дизеля, датчиком частоты вращения гребного винта, датчиком давления наддува, датчиком скорости судна, функциональным преобразователем сигнала о частоте вращения дизеля в сигнал, пропорциональный газовому моменту дизеля, функциональным преобразователем сигнала о частоте вращения дизеля в сигнал, пропорциональный моменту от сил инерции его вращающихся частей, функциональным преобразователем сигнала о давлении наддува в сигнал, пропорциональный запасу крутящего момента на валу дизеля, функциональным преобразователем сигнала о скорости судна в сигнал, пропорциональный моменту, который должен быть приложен к гребному винту для его вращения в противоположную сторону, функциональным преобразователем сигнала о частоте вращения гребного винта в сигнал, пропорциональный моменту от сил инерции валопровода, гребного винта и присоединенных к нему масс воды, двумя сумматорами, компаратором, вторым инвертором и логическим элементом И, причем выходы упомянутых датчиков соединены с соответствующими функциональными преобразователями, выходы которых соединены с сумматорами, а выходы сумматоров соединены с входами компаратора, выход которого соединен с вторым входом логического элемента И, при атом первый вход логического элемента И соединен с выходом второго инвертора, а выход соединен с запрещающими входами логических элементов НЕТ цепей выдержки в "Нейтрали", причем вход второго инвертора соединен с выходом второго логического элемента ИЛИ.1676926Составитель Е,Игнатьев Редактор Л,Веселовская Техред М,Моргентал Корректор Т.Пали Заказ 3077 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101