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1、第七章 船舶机舱辅助控制系统,第一节 冷却水温度控制系统,图7-1,组成,调节器,开关组,限位开关,过载保护,三相伺服马达,三通阀,一、冷却水会温度控制系统的组成及基本工作原理,二、冷却水温度控制系统的操作与管理,控制盒的组成：MRB板，输入与指示电路（A板-指示；B板测量，1给定值；2切换开关）MRV板，比例微分控制电路（C板PD调节；3Td调整；4PB调整）MRD板，脉冲宽度调制电路（D板脉冲宽度调节；5不灵敏区调整；6脉冲宽度调节）MRK板，继电器和开并装置 （E板继电器、开关电路；9手操开关；7、8指示灯）MRP板，主电源电路（F板） MRS板，稳压电源电路（F板）,1.操作管理要点,
2、1）控制系统投入工作操作开关13扳至右位，电源指示灯14亮，10、11保险系；按下按钮2，转动钮1看温度表A设定给定值，拔出按钮2，显示测量值；把开关12扳至左位，手操开关9将温度调至给定值，再把手操开关9扳至右位自动位，实现无扰动切换2）参数调整PB、Td、脉冲宽带、不灵敏区,2.故障分析,在自动控制系统工作的过程中。如果温度指示的测量值与给定值之间有较大的偏差值，而指示灯7和8都不亮，说明电机M没有转动。这时，必须把开关12立即扳到左面的手动位置，然后手操开关9，如果此时电机M可按逆时针和顺时针方向转动，说明控制系统出故障，可分别抽出RMB板、MRV板和MRD板，人为地输入一个信号，观察其
3、输出端U15、U5、U9和U10是否变化。哪块板输出不变化，故障就出在那块板上。换一块备件板，控制系统就能恢复正常工作，若手操开关9时，电机M仍不转动，说明自动控制系统没有故障，故障是出在执行机构中，如电机M烧毁或卡死；过载保护继电器动作，切断电机M的电源等。如果手操开关9电机M能在一个方向转动，而不能在另一个方向转动，可能的原因是“减少输出接触器”或“增加输出接触器”的线圈断路，或者它们的触头磨损、烧蚀而不能闭合，要及时检查修复。,三、中央冷却水温度控制系统（单片机式冷却水温度自动控制系统） 1、中央冷却系统 ENGARD中央冷却水温度控制系统概述 是ALFA-LAVAL的产品，它采用803
4、2单片机取代常规的变送器和调节器，是新一代船舶中央冷却水自动控制系统 系统的基本特点是：由高温淡水、低温淡水、海水三个分系统组成：闭式的高温淡水(80 cC85 0C)用于冷却主柴油机、气缸盖、废气涡轮增压器；低温淡水(30 cC45 0C)用于冷却高温淡水；1.1、系统组件：ENGARD控制器（8032单片机）、中央冷却器（板式）、LT淡水温度调节阀、主海水泵组、主淡水泵、PT100传感器,1-ENGARD控制单元；2-LT回路温度传感器(TTl)；3-LT回路调节阀(V1)；4-SW回路温度传感器(1Tr2)；、 5-冷却海水泵；（B D双速）6-低温淡水泵；M-执行机构伺服电机,1.2、
5、系统优点：(1)海水管系及热交换器少，减少海水腐蚀、机舱舱底水量和维修工作量。(2)高温、低温两路淡水分别冷却不同受热部件，便于控制温度，便于保持柴油机气缸冷却水温度稳定，使柒油机保持最佳冷却状态运转。(3)淡水系统管路清洁、腐蚀小，维修工作量小，工作可靠。1.3核心部件ENGARD控制器主要任务：1）通过低温淡水调节阀实现低温淡水的温度定制控制2）控制海水泵的运转台数和运转转速实现冷却海水流量控制（海水流量的有级调节和PI作用）,1.4系统工作介绍 海水泵组A/B/C中2台是单速的，1台是双速的（或1台是单速的，2台是双速的）。任意2台在50%负荷并联工作可达到系统100%海水流量。ENGA
6、RD控制器根据负荷变化大小控制3台泵实现并联、解列、调速，是海水流量满足负荷大小的合理需要,水量Q与转速n的一次方成正比，水压H与n的二次方成正比，轴功率P与n的三次方成正比见当100%流量时，功率50kW;75%85%流量时，功率22 kW;40%60%流量时，功率4 kW。,1.5ENGARD控制系统特点： (1)通过优化进入中央冷却器的海水流量，节能效果明显。 (2)使用有级调速电机后，水泵电机运行温度明显下降，同时减少了机械磨损和维修工作量。 (3)保护功能可靠，大大减少了因过载或单相运行而烧坏电机的现象。 (4) ENGARD控制系统采用了8032单片机，具有完善的自检、控制、显示、
7、多种故障报警，系统可靠性提高系统可通过RS232与上位机进行通信，便于全船动力装置的集中控制与监视。,2ENGARD控制单元具有比例积分控制作用的全自动温度控制。微处理器8位，有PROM、EEP-ROM、RAM存储器。 海水泵手动操作时，调节阀仍可工作在自动状态；反之亦然 。3工作原理 海水泵的控制不仅取决于中央冷却器热负荷，而且还与淡水泵流量、海水泵流量、海水温度及中央冷却器的脏污程度有关。淡水温度在一定的范围内变化时，低温淡水调节阀控制流经中央冷却器的淡水量。当某一工况下海水流量已经达到预先设定值，且淡水温度无法回到设定值时，控制单元将产生一控制信号，切换海水泵工况，改变海水通过冷却器的流
8、量，从而达到控制低温淡水回路中低温淡水温度的目的 。,(1)低温淡水回路温度的自动控制 偏差EL=T1-TL在PI作用下：EL0时，VLT旁通口开小；温差控制淡水的旁通阀；高温或低温报警旁通阀开度在ENGARD控制单元面板上可显示旁通阀的开度百分数 (2)海水泵工况的自动切换 V1/T1共同控制方式：最大排量海水泵是由低温淡水回路中低温淡水的温度T1控制；而较小排量的海水泵是由三通调节阀的开度V1所决定的,V控制方式：根据热负荷变化旁通阀开度开大或关小到设定值（2%/98%），则增/减海水泵流量或启/停备用泵。 T控制方式：根据热负荷大小，先全关或全开旁通阀， T1到设定值时控制海水泵向大流量
9、切换（并上备用泵） 或控制海水泵向小流量切换（解列1台泵）低温淡水调节阀控制旁通口开度vl的变化范围在05 %之内，并且淡水温度偏离设定值不超过0.5，则不需要对海水泵的流量进行调节 每隔2 min的间隔起动一次非正在运转的水泵，目的是增加海水流量以实现对管路内的沉积物进行冲洗。在冲洗期间，低温淡水阀位的百分数和淡水温度与“FLU”将在操作面板的显示窗口中交替出现,(3)报警与显示,ENGARD控制器的报警分为过程报警和功能报警过程报警是关于海水泵、淡水温度越限等故障功能报警是关于ENGARD控制器内部及I/O故障,4.系统操作,（1）控制面板,1,2,3,4,5,6,7,11,12,13,1
10、4,（2）系统投入运行的操作,开启系统的主进、出口阀，启动低温淡水泵开启海水泵的吸入阀和排出阀，排除海水泵内的空气海水泵控制屏置“MAN”位，手动启动大容量海水泵，用“STBY”开关选择备用泵开启中央冷却器的海水进出口阀，系统开始工作合上engard控制器的电源开关，同时复位15。10s后按下按钮8在控制屏上检查系统的工作参数按下按钮15，3s以上，检查控制面板上的指示灯是否异常待系统稳定后，转为“自动”,（3)手动自动模式切换手动操作分海水泵和调节阀两种手动操作模式，都是通过操作面板上按钮8来选择的 系统工作在自动方式时，操作面板LED7亮（绿色），此时按下按钮8，LED6壳（橙色），L E
11、D7灭，表明选择了海水泵手动工作方式；再按下（第二次）按钮8，LED5亮（橙色），LED6灭，表明选择了调节阀手动工作方式；第三次再按按钮8，LED7亮，LED5灭，则又回到了自动工作状态。,选择海水泵自动手动操作模式：按按钮8 LED6亮；IED7灭。将海水泵控制屏上的转换开关“MAN/AUT”置到“MAN”位置，手动启停海水泵 ；选择海水泵手动自动操作模式：首先将开关“MAN/AUT”置到“AUT”位置，按两次按钮8，LED7亮，LED6灭。选择调节阀自动手动操作模式：按两次按钮8，LED5闪亮，LED7灭。通过按钮9(+)和10（-）调节阀从全关到全开，对应显示值为2%98%；选择调节阀
12、自动手动操作模式：按一次按钮8 即可LED7亮，LED5灭,选择海水泵手动操作模式,(4)系统工作状况检查 自动方式下正常工作，操作面板上液晶窗口11显示调节阀开度值和低温淡水温度值 按按钮15“Alarm Reset/Lamp Test”，将显示F参数的读数 按钮15被按后5 min，系统将恢复到正常指示状态。(5)报警功能 出现报警时，操作面板上的LED2.LED13闪亮（红色) 按“Alarm Reset”按钮15对报警进行确认。所有报警被确认，LED2、LED13常亮。最后再按按钮15进行复位，LED13熄灭,(6)停止系统工作某台海水泵停车检修，必须设置与其对应的“P25 - P30
13、”中的某一参数为“off=0”，使该采退出控制系统，切断该泵电源关闭其进出口阀，但必须选择一台备用泵替代它工作 要停止控制系统的工作，首先在操作面板上选择手动操作模式，海水泵控制屏上转换开关“MAN/AUT”置到“MAN”位置。 5维修保养及参数设置,(1)参数整定 首先将ENGARD控制箱内的模式选择开关置到“P”位置，操作面板上显示“Cll”和间歇。显示“Pro” 两个按钮10和15可调整Cl-12参数值，按下按钮8可选择下一个被设置的参数，按上面两个按钮8和9进人参数内容 ，同时按10和15按钮，则将存储修改以前的参数值 。结束参数整定后，将模式开关由置于L/R，否则，10min后发出A
14、3报警（program modle报警） (2)淡水回路调节阀整定。 模式选择开关置到“P”（Program）位置。 按操作面板上的按钮8“ManualMode”（见图10-3）两次，LED5闪亮橙色），通过按钮9（升温）、10（降温） ，按按钮10，手动操作调节阀旁通关小，关到2%开度时，设置参数P39 =1。按按钮9，使调节阀旁通开大，开到98%开度时，设置参数P40 =1 ,测量调节阀动作全行程所需时间为P21 。,(2)淡水回路调节阀整定,模式选择开关置到“P”（Program）位置。 按操作面板上的按钮8“ManualMode”（见图10-3）两次，LED5闪亮橙色），通过按钮9（升
15、温）、10（降温） ，按按钮10，手动操作调节阀旁通关小，关到2%开度时，设置参数P39 =1。按按钮9，使调节阀旁通开大，开到98%开度时，设置参数P40 =1 ,测量调节阀动作全行程所需时间为P21 。,(3)检查海水泵切换功能 按按钮8选择调节阀手动模式，LED5闪亮（橙色 )，按钮10调小旁通阀开度至2%，观察切换到大流量海水泵的时间应不超过5s ；由按钮9调大旁通阀开度至98%时，观察切换到小流量海水泵的时间在15 min之内。最后转至自动模式。 (4) ENGARD维修保养 每周进行试灯和报警功能实验，每月进行淡水温度越限报警、水泵切换和故障报警试验，每六个月校验一次淡水和海水温度
16、传感器，利用校验用数字温度计读出低温淡水温度值和海水温度值，偏差超过1，则需换新温度传感器或控制单元 。,二、冷却水温度控制系统的故障诊断 1淡水温度异常 原因：手操不当、参数设置错误、流量/压力异常、冷却器堵塞、传感器故障、旁通阀卡死25%位置2海水泵反馈信号错 原因：参数设置故障、海水泵故障 3备用泵起动 原因：反馈信号或控制电路故障 4气源中断报警 原因：气路断气或气路元件故障 5中冷器后的海水温度偏高 原因：海水流量不足、手操海水泵不当、主机负荷高 6通信故障 原因：A1-1-电流环通信故障；A1-2-RS232设置错误,7控制单元故障 原因：A2-1-单片机8032的RAM故障；A2-2-外部RAM故障；A3-3-外部RAM求校验故障；（A1-1A2-3故障可通断电源消除，否则更换芯片）；A2-4PROM故障；A2-5模式开关错误；A2-6/A2-7-模拟量处理错误故障；A2-8模拟量电路板电源或频率故障。,
