轮机自动化课件 第六章

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 燃油供油单元自动控制系统,燃油供油单元,FCM,是专门为燃油系统的自动监视和燃油黏度控制而设计的。,该系统的核心设备包括黏度传感器,EVT20,、温度传感器,PT100,、控制器,EPC-50B,、蒸汽调节阀（或电加热供电单元）和燃油加热器。,除此之外，系统还对供油泵、自动滤器、循环泵、“柴油,/,重油”自动转换实现全面的自动控制和监视。,第一节 燃油供油单元自动控制系统,的组成及原理,燃油供油单元自动控制系统总

2、体上可以分为,供油处理系统、燃油黏度或温度自动控制系统、油泵电机和滤器自动控制系统等,部分。,燃油供油单元的结构组成图,燃油供给泵的压力由压力变送器,PT,检测，用于控制器分析判断供给泵的状态。,供给泵的流量由流量变送器,FT,检测，用于控制器分析柴油机的耗油情况。,在自动滤器的前后装有压差开关,PDS,，用于滤器脏堵报警的检测，当滤器进出口压差达到设定值时控制器发出报警。滤器排污电磁阀可执行滤器自动排污。,脱气模块包括带脱气的混合管、浮子开关和脱气阀，用于供油与加热后从主机的回油混合，并使油气分离，当气体达到一定量时，浮子开关动作，控制系统控制脱气阀打开，使油路中的气体返回重油日用柜,HFO

3、,。,循环泵,CPB,用于向柴油机提供需要的油压，可以通过压力变送器来检测。,加热器配置方案,在燃油供油单元自动控制系统中，加热器的配置方案有：两个电加热器,EHS,、两个蒸汽加热器,SHS,、电加热器,EHS,和蒸汽加热器,SHS,的组合。,常见的两个加热器的配置方案,如果系统选择温度控制方式，温度传感器,TT,（,PT100,）检测燃油温度，控制器,EPC-50B,按照,PI,控制规律来调节加热器的加热量，实现燃油温度自动控制。,如果系统选择黏度控制方式，不仅需要黏度传感器,EVT20,检测燃油黏度，还需要温度传感器,TT,检测燃油温度，并由控制器按照,PI,控制规律来调节加热器的加热量，

4、实现燃油黏度自动控制。,如果执行器件是蒸汽调节阀,SRV,，则控制器给出“增加”或“减小”信号去控制伺服电机动作，直到阀门开度检测信号与输出要求一致。,如果是电加热供电单元，则,EPC-50B,输出最多,5,档加热控制。,控制器,EPC-50B,是整个系统的核心单元，由主控制板、本地基本操作面板,OP,组成，另外可根据需要选配,FCM,远程操作面板,OP,。,控制器,EPC-50B,有,4,个不同级别的操作模块，分别为基本级、扩展级、高级扩展级和全自动级。,控制器,EPC-50B,FCM,远程操作面板,控制器,EPC-50B,主要分为三个部分：一是电源，由滤波装置和多输出变压器实现；二是主控制

5、板，安装在,EPC-50B,控制箱内；三是操作面板,OP,。,主控制板与操作面板通过异步串行通信实现数据交换。,主控电路板接收安装在燃油供油单元,FCM,管路上的各种变送器和传感器信号，经分析和处理后，输出控制信号使各种阀件或电器动作，实现“柴油重油”转换控制、燃油温度或黏度控制、报警控制、油泵自动切换控制、自动滤器控制等。,同时，燃油供油单元,FCM,的运行状态由主控板通过通信接口送给操作面板,OP,。,第二节 燃油,黏,度自,动控制,VISCOCHIEF,型燃油,黏,度自动控制系统,一、,VISCOCHIEF,型燃油,黏,度控制系统组成,该系统功能和特点：,1,、,黏,度传感器,EVT-1

6、0C,和控制器,VCU-160,均用单片,机取代了常规的变送器和调节器,2,、可采用蒸汽加热装置或电加热装置或二者兼用,3,、,VCU-160,型控制器具有,PI,调节规律,4,、即可遥控，又可现场进行自动控制，也可转,为手控,5,、数码显示器可显示燃油,黏,度、温度、参数的,设定值及故障种类,6,、具有与上位机通讯的功能，为实现全船动力,装置集中控制和监视提供了必要条件,二、测量单元,PT100,温度传感器,EVT-10C,黏度传感器,EVT-10C,黏度传感器由测黏计和黏度变送器组成。,1,、测,黏,计,2,、黏度变送器,电压,/,频率转换器与模,/,数转换器相比具有：,（,1,）接口简单

7、，占用计算机资源少,（,2,）频率信号输入灵活：可输入到单片机 的任一根,I/O,线或作为中断源或计数 输入,（,3,）抗干扰性能好：频率测量本身是一个 计数过程，因而能对噪声或变化的输 入信号进行平滑,（,4,）便于远距离传送,三、,VCU-160,型黏度控制器,8031,单片机同时监视、控制、显示燃油的温度和,黏,度。,黏,度传感器或温度传感器,8031,（,PI,）,蒸汽加热器的调节阀或电加热装置的接触器 控制燃油,黏,度或温度。,柴油,进行温度定值控制；,重油,进行温度或,黏,度控制。,1,）当选择开关从“停止”位置“柴油”位置,2,）当选择开关从“停止”或“柴油”“重油”位置,3,）

8、当选择开关从“重油”位置 “柴油”位置,1,、控制方式和过程,2,、模拟量输入通道,（,1,）控制方式选择开关量：,X6,：,4,手动控制方式,X6,：,5,重油工作方式,X6,：,6,柴油工作方式,（,2,）调节阀限位开关：,X6,：,2 X6,：,3,（,3,）参数整定开关：,PB1,：用于找到要调整的对应参数,PB2,：增加设定参数值按钮,PB3,：减少设定参数值按钮,3,、开关量输入通道,SHS,蒸汽加热装置的调节阀,EHS,电加热装置的接触器,SHS,：柴油、重油和手控,EHS,：柴油和重油控制,SHS,与,EHS,结合,：,柴油、重油和手控，开始时用,SHS,，由增加或减少信号控制

9、蒸汽阀，当要更高温度且蒸汽阀全开则,EHS,投入工作，若要减少温度先减少,EHS,直至零，如需再减少则关小蒸汽调节阀。,4,、过程输出通道,过程输出通道,四、,6,个数码管显示电路,五、,6,个发光二极管显示电路,六、报警电路,七、控制系统管理要点,第三节 燃油供油单元的综合控制,燃油供油单元 除了黏度或温度定值控制外，还有,DO/HFO,的转换控制，燃油供油泵的运行备用控制，燃油滤器的自动控制，回油的脱气自动控制，燃油循环泵的运行备用控制及远程控制等功能，全部由控制器,EPC-50B,来协调综合控制。,1,、,DO/HFO,的转换控制,（,1,）柴油控制模式,当控制器接通柴油模式,DO,时，

10、,EPC-50B,自动选择为温度控制模式，燃油温度被监控。加热程序由柴油温升参数,Fa31,控制，温升斜坡允许燃油在设定的时间内被加热到设定的温度。斜坡函数加温期间温度控制指示灯,LED,灯“,TT”,闪烁，当燃油温度在达到温度设置,Pr35,的,3,内后，温升斜坡停止。,正常温度定值控制运行，“,TT”LED,灯稳定发亮。,（,2,）从,OFF,到,HFO,或从,DO,到,HFO,当控制器接通,HFO,模式，或从,DO,转换为,HFO,，燃油温度和黏度被监控和显示。加热程序由重油温升参数,Fa30,控制，温升斜坡允许燃油被加热到设定的温度。,一旦从,DO,转换为,HFO,，则,EPC-50B

11、,控制器可检测到黏度增加，表明重油已经进人系统，那么重油将被开始加热。在加热升温斜坡期间，如果控制器检测到油黏度降低，则加热暂停。当温度已经低于重油温度设置值,3,，控制器自动转到黏度调节控制。此时“,TT”LED,灯关闭，“,VT”LED,灯稳定发光，切换程序完成，黏度控制开始运行。,（,3,）重油 控制模式,HFO,控制模式类型由参数,Pr19,决定。如果“,VT”LED,发亮，控制器处在黏度控制类型。如果“,TT”LED,发亮，控制器处在温度控制类型。,（,4,）从,HFO,转换为,DO,当从重油转换为柴油，控制器将继续控制燃油黏度，同时降低重油柴油混合温度来保持黏度值，此时“,TT”L

12、ED,闪烁，“,VT”LED,稳定发光。当温度达到柴油的设置值时，控制模式被自动转变为柴油模式（温度控制），然后“,TT”LED,稳定发亮，“,VT”LED,关闭。,（,5,）,HFO,与,DO,间自动转换,如果加热器发生故障，有可能自动安排转换到柴油，取决于低温限制值参数,Fa14,。在加热器故障时，油温低于,Fa14,并延时,2 min,确认后，系统才能被设置为自动转换到柴油。,在系统配置了电动或气动转换阀时，并且设置了参数,Fa17,为主机最大燃油消耗量（,l/h,），如出现燃油消耗量持续小于参数值,Fa16,（,0100%,）,2min,后，系统会自动切换到,DO,的控制程序。,2,、

13、燃油供油泵的运行,/,备用控制（燃油循环泵的运行,/,备用控制相同）,在操作面板上有油泵工作模式选择开关，用于选择,Manual-Stop-EPC-Remote,，当选择,EPC,时，即油泵由,EPC,控制器自动控制，,EPC-50B,根据内部参数,Prl,来选择燃油输送泵的控制方式，,Pr1=1,（,2,）表示,1,号运行，,2,号备用；,2,（,1,）表示,2,号运行，,1,号备用。,同理，,Pr2,用于选择燃油循环泵的控制模式。,备用机组启动取决于相应的压力开关和运行机组的状态，如,Pr11,为燃油输送泵的出口压力下限值，当压力低于该压力时，并经过延时时间,Fa9,确认后，备用泵自动切换

14、工作。或运行机组故障后，备用机组自动启动。,3,、燃油滤器的自动控制,燃油滤器的选择开关有,MAN,、,STOP,、,AUTO,三档，当选择为自动时，滤器间隔性自动进行反冲洗。而压差开关,PDS,只起到滤器脏堵报警的检测作用。自动放残还取决于系统设定的时间间隔,Fa21,，放残时间由参数,Fa22,决定。如果选择手动，需要定期手动冲洗。,4,、脱气自动控制,混合管内将主机的回油和供油泵送来的油混合，油中混人的空气会因密度小而上升到上部，所以需要定时控制脱气阀，使空气返回日用柜（因还混有高温油）。如果上部浮子开关检测到液位低，表示混合管内空气过多，系统控制脱气阀打开，但如果,2 min,后仍然在

15、脱气，则给出报警。,5,、远程控制,除本地基本控制级外，系统还可选配扩展级、高级扩展级和全自动级。,扩展级是基本级中的操作控制和有关指示功能远传到控制室，但是没有基本级上的流程图和信息显示窗。使用时需要本地选择开关转至“,Remote”,（远程），实现的功能有状态指示、燃油自动转换、系统启停控制、油泵手动启停控制和报警指示；但是不能在远程站实现报警复位和油泵自动切换控制，也没有信息显示窗和操作按键。一旦出现故障或油泵停止，需要到,EPC-50B,现场实现报警复位或油泵切换处理，所以扩展级与系统的连线是一般的控制电缆。,高级扩展级等于是本地操作面板移到了远程，在本地面板上选择好“,Remote”

16、,即可将功能全部移交远程站，包括各油泵工作模式的选择控制和信息窗内容的显示和操作。显然，除需要控制电缆线连接外，还需要串行通讯,(RS485,通讯,),电缆联系。,当然要实现油泵自动遥控，需要电机启动模式选择开关处于“,Remote”,控制。如果选用全自动级的远程操作，则通过现场总线将控制器,EPC-50B,的总线接口与远程计算机直接相连，再在计算机内配置相应的通信和应用软件即可实现远程全功能操作。,本地控制,EPC-50B,即成为整个分布式控制系统的一个通信节点，向上位机提供所需要的信息，并接受上位机的控制。此时远程设备与控制系统的连线就是一根通信线，不再需要控制电缆了。,第四节 燃油供油单元的操作与管理,1,、在系统投入工作之前，要先检查燃油和加热系统有没有漏泄或损坏的情况，各阀件是否开关正确；把控制方式选择开关打到,OFF,位置、合上主电源，观察,EPC-50,主板和黏度检测电路板指示是否正常；观察比较测量值与实际值有无异常情况；手动检测各电磁阀或电动切换阀是否正常、灵活。,准备确认后，启动燃油供给泵，然后根据燃油系统具体配置情况将控制模式切换到,DO,或,HFO,位置，使用参数