Системы управления судовыми энергетическими процессами

Изложены теоретические вопросы, отражающие основные положения, принципы построения систем автоматизированного управления главными и вспомогательными энергетическими установками рыбопромысловых судов. Рассмотрены вопросы математического моделирования и разработки алгоритмов функционирования судовых типовых систем управления объектами автоматизации.Описаны современные системы автоматического управления движением судов по курсу и рыбопромысловым оборудованием с использованием аппаратно-программных средств микропроцессорной техники, а также изложены вопросы автоматизации систем управления главными и вспомогательными энергетическими установками рыбопромысловых судов.В учебнике представлены основные требования Правил Российского морского регистра судоходства, а также Правил эксплуатации систем и устройств автоматизации на судах флота рыбной промышленности Российской Федерации.Содержание учебника направлено на формирование компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВО, по специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики».Для курсантов и студентов высших морских учебных заведений, а также может быть полезен для судовых электромехаников и механиков.ОглавлениеУсловные обозначения Введение Глава 1. Комплексная автоматизация судов флота рыбной промышленности 1.1. Современное состояние и перспективы развития судовых систем автоматизации технических средств судна 1.1.1. Государственная политика по обновлению и автоматизации рыбопромыслового флота 1.1.2. Современное состояние и перспективы автоматизации технических средств судна 1.2. Технико-экономические и социальные аспекты внедрения комплексной автоматизации судов 1.3. Проблемы комплексной автоматизации судов флота рыбной промышленности 1.4. Требования Правил Морского регистра судоходства РФ и Международной конвенции ПДНВ-78/95 1.4.1. Требования Международной конвенции ПДНВ-78/95 к несению вахты 1.4.2. Требования Правил Морского регистра судоходства РФ к судовым системам автоматизации 1.4.2.1. Общие требования 1.4.2.2. Требования к элементам и устройствам 1.4.2.3. Системы автоматизированного управления 1.4.2.4. Системы аварийно-предупредительной сигнализации, защиты, индикации и регистрации 1.4.2.5. Системы защиты 1.4.2.6. Системы индикации и регистрации 1.5. Требования к автоматизации судов в символе класса 1.5.1. Требования к автоматизации судов со знаком AUT1 в символе класса 1.5.2. Требования к автоматизации судов со знаком AUT2 в символе класса 1.5.3. Требования к автоматизации судов со знаком AUT3 в символе класса 1.6. Требования Морского регистра судоходства РФ к компьютерам и компьютерным системам 1.6.1. Общие технические требования 1.6.2. Проверка функционирования, самоконтроль и сигнализация о неисправностях в компьютерных системах 1.7. Требования к судам на соответствие требованиям ECO и ECO-S Вопросы и задания для самопроверки по Главе 1 Литература Глава 2. Математические основы анализа и синтеза логических устройств судовых систем автоматического управления 2.1. Конечные автоматы и способы их задания 2.2. Микропрограммные автоматы и способы их задания 2.3. Синтез логических устройств судовых систем управления 2.4. Методы программной реализации логических устройств Вопросы и задания для самопроверки по Главе 2 Литература Глава 3. Системы автоматического управления движением судна по курсу и промысловым оборудованием 3.1. Современное состояние и перспективы развития автоматических систем управления движением судна 3.2. Назначение, состав, структура, функции системы управления движением судна по курсу 3.3. Требования Правил Морского регистра судоходства, предъявляемые к судовым автоматизированным электроприводам 3.4. Принцип действия, состав, структура, функции авторулевых «Аист» и HSA III 3.5. Принцип действия и классификация адаптивных авторулевых 3.6. Современное состояние и перспективы развития систем управления судовым промысловым оборудованием 3.6.1. Назначение, состав, структура и технические требования к системам автоматизированного управления судовыми приводами траловых и ваерных лебедок 3.6.2. Принципы построения и элементная база систем управления электроприводов ваерных лебедок 3.6.3. Назначение, состав, функции гидравлической ваерной лебедки 3.6.4. Управление силовыми гидросистемами судовой ваерной лебедки Вопросы и задания для самопроверки по Главе 3 Литература Глава 4. Системы автоматизированного управления дизель-генераторами и режимами работы судовых элек-тростанций 4.1. Дизель-генератор как объект автоматизации 4.1.1. Статические свойства дизеля как объекта управления частотой вращения вала 4.1.2. Динамические свойства дизеля как объекта управления частотой вращения 4.2. Требования Правил Морского регистра судоходства, предъявляемые к системам автоматизации дизель-генераторных агрегатов 4.3. Требования Правил эксплуатации систем и устройств автоматизации, предъявляемые к приводным двигателям дизель-генераторных агрегатов 4.4. Работа основных контуров дизель-генератора 4.4.1. Работа контура поддержания дизеля в состоянии горячего резерва 4.4.2. Работа контура пуска дизель-генератора 4.4.3. Работа контура остановки дизель-генератора 4.4.4. Реализация функций защиты дизель-генератора 4.5. Системы дистанционного автоматизированного управления дизель-генераторами 4.5.1. Дистанционное автоматизированное управление дизель-генераторным агрегатом на этапе пуска 4.6. Классификация и структура систем управления судовыми энергетическими системами 4.6.1. Классификация и особенности функционирования судовых электростанций 4.6.2. Требования Правил Морского регистра судоходства к автоматизированным судовым электростанциям 4.6.3. Автоматизация процессов управления судовыми электроэнергетическими системами Вопросы и задания для самопроверки по Главе 4 Литература Глава 5. Автоматизированные системы управления вспомогательными механизмами и устройствами судовой энергетической установки 5.1. Назначение, состав, структура, функции систем управления вспомогательными механизмами судовой энергетической установки 5.2. Требования Правил эксплуатации, предъявляемые к системам управления насосами 5.3. Анализ существующих методов и средств управления вспомогательными механизмами судовой энергетической установки 5.3.1. Судовая МПСУ Data chief-7 5.3.2. Судовая микропроцессорная система управления Data chief-C20 5.3.3. Система управления AST 5011 вспомогательными механизмами энергетической установки судов проекта 488 типа «Моонзунд» 5.4. Алгоритмы функционирования вспомогательных механизмов и устройств судовой энергетической установки Вопросы и задания для самопроверки по Главе 5 Литература Глава 6. Системы дистанционного автоматизированного управления судовыми главными двигателями 6.1. Главный двигатель как объект автоматизации 6.1.1. Требования Правил Регистра и Правил эксплуатации судовых средств автоматизации, предъявляемые к главным двигателям 6.1.2. Требования Правил Регистра к двигателям внутреннего сгорания 6.1.3. Требования Правил Регистра к системам дистанционного автоматизированного управления главными энергетическими установками 6.1.4. Требования Правил эксплуатации к системам ДАУ главными двигателями и винтами регулируемого шага 6.2. Основные функции, выполняемые системами дистанционного автоматизированного управления главными двигателями 6.3. Классификация систем ДАУ ГД с ВРШ и основные режимы работы 6.3.1. Требования к системам управления 6.3.2. Типы систем дистанционного управления и принципы их построения 6.3.3. Классификация систем ДАУ 6.3.4. Принципы построения и структура систем ДАУ 6.3.5. Характеристики пуска и реверса при автоматизированном управлении 6.3.6. Анализ характеристик функционирования главного двигателя в режиме пуска 6.3.7. Программы управления скоростью главного двигателя 6.3.8. Маневренные характеристики судна 6.4. Анализ режимов работы систем дистанционного автоматизированного управления главных двигателями 6.4.1. Назначение, состав, структура, функции системы ДАУ ГД с ВРШ AutoChief-7.0 6.4.2. Анализ режимов работы системы ДАУ ГД и алгоритмы предварительной подготовки к пуску, пуска, остановки 6.4.3. Анализ режимов работы системы ДАУ ГД и алгоритмы работы системы ДАУ ГД с ВРШ в комбинаторном режиме, режиме отдельного управления оборотами ГД, режимах постоянных оборотов 6.4.4. Система дистанционного автоматизированного управления главным двигателем АFD III/2 6.4.5. Система дистанционного автоматизированного управления главным двигателем FAHM-S 6.4.6. Система дистанционного автоматизированного управления главным двигателем AFA-1 6.4.7. Микропроцессорные системы дистанционного автоматизированного управления главными двигателями промысловых судов 6.4.7.1. Система дистанционного автоматического управления судовой силовой установкой с дизель-редукторным агрегатом «ВИКМАТИК» 6.4.7.2. Система ДАУ ГД Neptune-II Propulsion Control System 6.4.7.3. Система ДАУ ГД PCS 2200 6.5. Математические модели динамики комплекса «главный двигатель - винт - корпус судна» 6.5.1. Уравнения динамики объекта управления 6.5.2. Уравнения динамики управляющих устройств 6.5.3. Уравнения динамики системы ДАУ ГД 6.5.4. Моделирование комплексов «главный двигатель - винт - корпус судна» с использованием математического пакета MatLab 6.5.4.1. Моделирование поведения комплекса «главный двигатель - винт регулируемого шага- корпус судна» 6.5.4.2. Моделирование поведения комплекса «главный двигатель - винт фиксированного шага - корпус судна» Вопросы и задания для самопроверки по Главе 6 Литература Список литературы Глоссарий Нормативно-справочные материалы