輪機(jī)自動(dòng)化課件 第六章
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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第六章 燃油供油單元自動(dòng)控制系統(tǒng),燃油供油單元,FCM,是專(zhuān)門(mén)為燃油系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)視和燃油黏度控制而設(shè)計(jì)的。,該系統(tǒng)的核心設(shè)備包括黏度傳感器,EVT20,、溫度傳感器,PT100,、控制器,EPC-50B,、蒸汽調(diào)節(jié)閥(或電加熱供電單元)和燃油加熱器。,除此之外,系統(tǒng)還對(duì)供油泵、自動(dòng)濾器、循環(huán)泵、“柴油,/,重油”自動(dòng)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)全面的自動(dòng)控制和監(jiān)視。,第一節(jié) 燃油供油單元自動(dòng)控制系統(tǒng),的組成及原理,燃油供油單元自動(dòng)控制系統(tǒng)總
2、體上可以分為,供油處理系統(tǒng)、燃油黏度或溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、油泵電機(jī)和濾器自動(dòng)控制系統(tǒng)等,部分。,燃油供油單元的結(jié)構(gòu)組成圖,燃油供給泵的壓力由壓力變送器,PT,檢測(cè),用于控制器分析判斷供給泵的狀態(tài)。,供給泵的流量由流量變送器,FT,檢測(cè),用于控制器分析柴油機(jī)的耗油情況。,在自動(dòng)濾器的前后裝有壓差開(kāi)關(guān),PDS,,用于濾器臟堵報(bào)警的檢測(cè),當(dāng)濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制器發(fā)出報(bào)警。濾器排污電磁閥可執(zhí)行濾器自動(dòng)排污。,脫氣模塊包括帶脫氣的混合管、浮子開(kāi)關(guān)和脫氣閥,用于供油與加熱后從主機(jī)的回油混合,并使油氣分離,當(dāng)氣體達(dá)到一定量時(shí),浮子開(kāi)關(guān)動(dòng)作,控制系統(tǒng)控制脫氣閥打開(kāi),使油路中的氣體返回重油日用柜,HFO
3、,。,循環(huán)泵,CPB,用于向柴油機(jī)提供需要的油壓,可以通過(guò)壓力變送器來(lái)檢測(cè)。,加熱器配置方案,在燃油供油單元自動(dòng)控制系統(tǒng)中,加熱器的配置方案有:兩個(gè)電加熱器,EHS,、兩個(gè)蒸汽加熱器,SHS,、電加熱器,EHS,和蒸汽加熱器,SHS,的組合。,常見(jiàn)的兩個(gè)加熱器的配置方案,如果系統(tǒng)選擇溫度控制方式,溫度傳感器,TT,(,PT100,)檢測(cè)燃油溫度,控制器,EPC-50B,按照,PI,控制規(guī)律來(lái)調(diào)節(jié)加熱器的加熱量,實(shí)現(xiàn)燃油溫度自動(dòng)控制。,如果系統(tǒng)選擇黏度控制方式,不僅需要黏度傳感器,EVT20,檢測(cè)燃油黏度,還需要溫度傳感器,TT,檢測(cè)燃油溫度,并由控制器按照,PI,控制規(guī)律來(lái)調(diào)節(jié)加熱器的加熱量,
4、實(shí)現(xiàn)燃油黏度自動(dòng)控制。,如果執(zhí)行器件是蒸汽調(diào)節(jié)閥,SRV,,則控制器給出“增加”或“減小”信號(hào)去控制伺服電機(jī)動(dòng)作,直到閥門(mén)開(kāi)度檢測(cè)信號(hào)與輸出要求一致。,如果是電加熱供電單元,則,EPC-50B,輸出最多,5,檔加熱控制。,控制器,EPC-50B,是整個(gè)系統(tǒng)的核心單元,由主控制板、本地基本操作面板,OP,組成,另外可根據(jù)需要選配,FCM,遠(yuǎn)程操作面板,OP,。,控制器,EPC-50B,有,4,個(gè)不同級(jí)別的操作模塊,分別為基本級(jí)、擴(kuò)展級(jí)、高級(jí)擴(kuò)展級(jí)和全自動(dòng)級(jí)。,控制器,EPC-50B,FCM,遠(yuǎn)程操作面板,控制器,EPC-50B,主要分為三個(gè)部分:一是電源,由濾波裝置和多輸出變壓器實(shí)現(xiàn);二是主控制
5、板,安裝在,EPC-50B,控制箱內(nèi);三是操作面板,OP,。,主控制板與操作面板通過(guò)異步串行通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。,主控電路板接收安裝在燃油供油單元,FCM,管路上的各種變送器和傳感器信號(hào),經(jīng)分析和處理后,輸出控制信號(hào)使各種閥件或電器動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)“柴油重油”轉(zhuǎn)換控制、燃油溫度或黏度控制、報(bào)警控制、油泵自動(dòng)切換控制、自動(dòng)濾器控制等。,同時(shí),燃油供油單元,FCM,的運(yùn)行狀態(tài)由主控板通過(guò)通信接口送給操作面板,OP,。,第二節(jié) 燃油,黏,度自,動(dòng)控制,VISCOCHIEF,型燃油,黏,度自動(dòng)控制系統(tǒng),一、,VISCOCHIEF,型燃油,黏,度控制系統(tǒng)組成,該系統(tǒng)功能和特點(diǎn):,1,、,黏,度傳感器,EVT-1
6、0C,和控制器,VCU-160,均用單片,機(jī)取代了常規(guī)的變送器和調(diào)節(jié)器,2,、可采用蒸汽加熱裝置或電加熱裝置或二者兼用,3,、,VCU-160,型控制器具有,PI,調(diào)節(jié)規(guī)律,4,、即可遙控,又可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)控制,也可轉(zhuǎn),為手控,5,、數(shù)碼顯示器可顯示燃油,黏,度、溫度、參數(shù)的,設(shè)定值及故障種類(lèi),6,、具有與上位機(jī)通訊的功能,為實(shí)現(xiàn)全船動(dòng)力,裝置集中控制和監(jiān)視提供了必要條件,二、測(cè)量單元,PT100,溫度傳感器,EVT-10C,黏度傳感器,EVT-10C,黏度傳感器由測(cè)黏計(jì)和黏度變送器組成。,1,、測(cè),黏,計(jì),2,、黏度變送器,電壓,/,頻率轉(zhuǎn)換器與模,/,數(shù)轉(zhuǎn)換器相比具有:,(,1,)接口簡(jiǎn)單
7、,占用計(jì)算機(jī)資源少,(,2,)頻率信號(hào)輸入靈活:可輸入到單片機(jī) 的任一根,I/O,線或作為中斷源或計(jì)數(shù) 輸入,(,3,)抗干擾性能好:頻率測(cè)量本身是一個(gè) 計(jì)數(shù)過(guò)程,因而能對(duì)噪聲或變化的輸 入信號(hào)進(jìn)行平滑,(,4,)便于遠(yuǎn)距離傳送,三、,VCU-160,型黏度控制器,8031,單片機(jī)同時(shí)監(jiān)視、控制、顯示燃油的溫度和,黏,度。,黏,度傳感器或溫度傳感器,8031,(,PI,),蒸汽加熱器的調(diào)節(jié)閥或電加熱裝置的接觸器 控制燃油,黏,度或溫度。,柴油,進(jìn)行溫度定值控制;,重油,進(jìn)行溫度或,黏,度控制。,1,)當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)從“停止”位置“柴油”位置,2,)當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)從“停止”或“柴油”“重油”位置,3,)
8、當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)從“重油”位置 “柴油”位置,1,、控制方式和過(guò)程,2,、模擬量輸入通道,(,1,)控制方式選擇開(kāi)關(guān)量:,X6,:,4,手動(dòng)控制方式,X6,:,5,重油工作方式,X6,:,6,柴油工作方式,(,2,)調(diào)節(jié)閥限位開(kāi)關(guān):,X6,:,2 X6,:,3,(,3,)參數(shù)整定開(kāi)關(guān):,PB1,:用于找到要調(diào)整的對(duì)應(yīng)參數(shù),PB2,:增加設(shè)定參數(shù)值按鈕,PB3,:減少設(shè)定參數(shù)值按鈕,3,、開(kāi)關(guān)量輸入通道,SHS,蒸汽加熱裝置的調(diào)節(jié)閥,EHS,電加熱裝置的接觸器,SHS,:柴油、重油和手控,EHS,:柴油和重油控制,SHS,與,EHS,結(jié)合,:,柴油、重油和手控,開(kāi)始時(shí)用,SHS,,由增加或減少信號(hào)控制
9、蒸汽閥,當(dāng)要更高溫度且蒸汽閥全開(kāi)則,EHS,投入工作,若要減少溫度先減少,EHS,直至零,如需再減少則關(guān)小蒸汽調(diào)節(jié)閥。,4,、過(guò)程輸出通道,過(guò)程輸出通道,四、,6,個(gè)數(shù)碼管顯示電路,五、,6,個(gè)發(fā)光二極管顯示電路,六、報(bào)警電路,七、控制系統(tǒng)管理要點(diǎn),第三節(jié) 燃油供油單元的綜合控制,燃油供油單元 除了黏度或溫度定值控制外,還有,DO/HFO,的轉(zhuǎn)換控制,燃油供油泵的運(yùn)行備用控制,燃油濾器的自動(dòng)控制,回油的脫氣自動(dòng)控制,燃油循環(huán)泵的運(yùn)行備用控制及遠(yuǎn)程控制等功能,全部由控制器,EPC-50B,來(lái)協(xié)調(diào)綜合控制。,1,、,DO/HFO,的轉(zhuǎn)換控制,(,1,)柴油控制模式,當(dāng)控制器接通柴油模式,DO,時(shí),
10、,EPC-50B,自動(dòng)選擇為溫度控制模式,燃油溫度被監(jiān)控。加熱程序由柴油溫升參數(shù),Fa31,控制,溫升斜坡允許燃油在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)被加熱到設(shè)定的溫度。斜坡函數(shù)加溫期間溫度控制指示燈,LED,燈“,TT”,閃爍,當(dāng)燃油溫度在達(dá)到溫度設(shè)置,Pr35,的,3,內(nèi)后,溫升斜坡停止。,正常溫度定值控制運(yùn)行,“,TT”LED,燈穩(wěn)定發(fā)亮。,(,2,)從,OFF,到,HFO,或從,DO,到,HFO,當(dāng)控制器接通,HFO,模式,或從,DO,轉(zhuǎn)換為,HFO,,燃油溫度和黏度被監(jiān)控和顯示。加熱程序由重油溫升參數(shù),Fa30,控制,溫升斜坡允許燃油被加熱到設(shè)定的溫度。,一旦從,DO,轉(zhuǎn)換為,HFO,,則,EPC-50B
11、,控制器可檢測(cè)到黏度增加,表明重油已經(jīng)進(jìn)人系統(tǒng),那么重油將被開(kāi)始加熱。在加熱升溫斜坡期間,如果控制器檢測(cè)到油黏度降低,則加熱暫停。當(dāng)溫度已經(jīng)低于重油溫度設(shè)置值,3,,控制器自動(dòng)轉(zhuǎn)到黏度調(diào)節(jié)控制。此時(shí)“,TT”LED,燈關(guān)閉,“,VT”LED,燈穩(wěn)定發(fā)光,切換程序完成,黏度控制開(kāi)始運(yùn)行。,(,3,)重油 控制模式,HFO,控制模式類(lèi)型由參數(shù),Pr19,決定。如果“,VT”LED,發(fā)亮,控制器處在黏度控制類(lèi)型。如果“,TT”LED,發(fā)亮,控制器處在溫度控制類(lèi)型。,(,4,)從,HFO,轉(zhuǎn)換為,DO,當(dāng)從重油轉(zhuǎn)換為柴油,控制器將繼續(xù)控制燃油黏度,同時(shí)降低重油柴油混合溫度來(lái)保持黏度值,此時(shí)“,TT”L
12、ED,閃爍,“,VT”LED,穩(wěn)定發(fā)光。當(dāng)溫度達(dá)到柴油的設(shè)置值時(shí),控制模式被自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)椴裼湍J剑囟瓤刂疲?,然后?TT”LED,穩(wěn)定發(fā)亮,“,VT”LED,關(guān)閉。,(,5,),HFO,與,DO,間自動(dòng)轉(zhuǎn)換,如果加熱器發(fā)生故障,有可能自動(dòng)安排轉(zhuǎn)換到柴油,取決于低溫限制值參數(shù),Fa14,。在加熱器故障時(shí),油溫低于,Fa14,并延時(shí),2 min,確認(rèn)后,系統(tǒng)才能被設(shè)置為自動(dòng)轉(zhuǎn)換到柴油。,在系統(tǒng)配置了電動(dòng)或氣動(dòng)轉(zhuǎn)換閥時(shí),并且設(shè)置了參數(shù),Fa17,為主機(jī)最大燃油消耗量(,l/h,),如出現(xiàn)燃油消耗量持續(xù)小于參數(shù)值,Fa16,(,0100%,),2min,后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到,DO,的控制程序。,2,、
13、燃油供油泵的運(yùn)行,/,備用控制(燃油循環(huán)泵的運(yùn)行,/,備用控制相同),在操作面板上有油泵工作模式選擇開(kāi)關(guān),用于選擇,Manual-Stop-EPC-Remote,,當(dāng)選擇,EPC,時(shí),即油泵由,EPC,控制器自動(dòng)控制,,EPC-50B,根據(jù)內(nèi)部參數(shù),Prl,來(lái)選擇燃油輸送泵的控制方式,,Pr1=1,(,2,)表示,1,號(hào)運(yùn)行,,2,號(hào)備用;,2,(,1,)表示,2,號(hào)運(yùn)行,,1,號(hào)備用。,同理,,Pr2,用于選擇燃油循環(huán)泵的控制模式。,備用機(jī)組啟動(dòng)取決于相應(yīng)的壓力開(kāi)關(guān)和運(yùn)行機(jī)組的狀態(tài),如,Pr11,為燃油輸送泵的出口壓力下限值,當(dāng)壓力低于該壓力時(shí),并經(jīng)過(guò)延時(shí)時(shí)間,Fa9,確認(rèn)后,備用泵自動(dòng)切換
14、工作?;蜻\(yùn)行機(jī)組故障后,備用機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)。,3,、燃油濾器的自動(dòng)控制,燃油濾器的選擇開(kāi)關(guān)有,MAN,、,STOP,、,AUTO,三檔,當(dāng)選擇為自動(dòng)時(shí),濾器間隔性自動(dòng)進(jìn)行反沖洗。而壓差開(kāi)關(guān),PDS,只起到濾器臟堵報(bào)警的檢測(cè)作用。自動(dòng)放殘還取決于系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間間隔,Fa21,,放殘時(shí)間由參數(shù),Fa22,決定。如果選擇手動(dòng),需要定期手動(dòng)沖洗。,4,、脫氣自動(dòng)控制,混合管內(nèi)將主機(jī)的回油和供油泵送來(lái)的油混合,油中混人的空氣會(huì)因密度小而上升到上部,所以需要定時(shí)控制脫氣閥,使空氣返回日用柜(因還混有高溫油)。如果上部浮子開(kāi)關(guān)檢測(cè)到液位低,表示混合管內(nèi)空氣過(guò)多,系統(tǒng)控制脫氣閥打開(kāi),但如果,2 min,后仍然在
15、脫氣,則給出報(bào)警。,5,、遠(yuǎn)程控制,除本地基本控制級(jí)外,系統(tǒng)還可選配擴(kuò)展級(jí)、高級(jí)擴(kuò)展級(jí)和全自動(dòng)級(jí)。,擴(kuò)展級(jí)是基本級(jí)中的操作控制和有關(guān)指示功能遠(yuǎn)傳到控制室,但是沒(méi)有基本級(jí)上的流程圖和信息顯示窗。使用時(shí)需要本地選擇開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至“,Remote”,(遠(yuǎn)程),實(shí)現(xiàn)的功能有狀態(tài)指示、燃油自動(dòng)轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)啟停控制、油泵手動(dòng)啟??刂坪蛨?bào)警指示;但是不能在遠(yuǎn)程站實(shí)現(xiàn)報(bào)警復(fù)位和油泵自動(dòng)切換控制,也沒(méi)有信息顯示窗和操作按鍵。一旦出現(xiàn)故障或油泵停止,需要到,EPC-50B,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警復(fù)位或油泵切換處理,所以擴(kuò)展級(jí)與系統(tǒng)的連線是一般的控制電纜。,高級(jí)擴(kuò)展級(jí)等于是本地操作面板移到了遠(yuǎn)程,在本地面板上選擇好“,Remote”
16、,即可將功能全部移交遠(yuǎn)程站,包括各油泵工作模式的選擇控制和信息窗內(nèi)容的顯示和操作。顯然,除需要控制電纜線連接外,還需要串行通訊,(RS485,通訊,),電纜聯(lián)系。,當(dāng)然要實(shí)現(xiàn)油泵自動(dòng)遙控,需要電機(jī)啟動(dòng)模式選擇開(kāi)關(guān)處于“,Remote”,控制。如果選用全自動(dòng)級(jí)的遠(yuǎn)程操作,則通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線將控制器,EPC-50B,的總線接口與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)直接相連,再在計(jì)算機(jī)內(nèi)配置相應(yīng)的通信和應(yīng)用軟件即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程全功能操作。,本地控制,EPC-50B,即成為整個(gè)分布式控制系統(tǒng)的一個(gè)通信節(jié)點(diǎn),向上位機(jī)提供所需要的信息,并接受上位機(jī)的控制。此時(shí)遠(yuǎn)程設(shè)備與控制系統(tǒng)的連線就是一根通信線,不再需要控制電纜了。,第四節(jié) 燃油供油單元的操作與管理,1,、在系統(tǒng)投入工作之前,要先檢查燃油和加熱系統(tǒng)有沒(méi)有漏泄或損壞的情況,各閥件是否開(kāi)關(guān)正確;把控制方式選擇開(kāi)關(guān)打到,OFF,位置、合上主電源,觀察,EPC-50,主板和黏度檢測(cè)電路板指示是否正常;觀察比較測(cè)量值與實(shí)際值有無(wú)異常情況;手動(dòng)檢測(cè)各電磁閥或電動(dòng)切換閥是否正常、靈活。,準(zhǔn)備確認(rèn)后,啟動(dòng)燃油供給泵,然后根據(jù)燃油系統(tǒng)具體配置情況將控制模式切換到,DO,或,HFO,位置,使用參數(shù)
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