Nghiên cứu về hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt hãng nabtesco

LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam quốc gia nằm ven biển, có bờ biển dài 3260 Km, nằ m vị trí rất thuận lợi nơi có tuyến hàng hải quốc tế qua Chính vì mà nhƣ̃ng năm gầ n ngành hàng hải nói chung và ngành đóng tàu nói r iêng ở nƣớc ta phát triể n ma ̣nh mẽ , đã có nhiề u đơn đă ̣t hàng đóng nhƣ̃ng tàu lớn bạn hàng giới đã biết đến ngành đóng tàu của Việt Nam Là sinh viên học tập tại khoa Điện - Điện tử của trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Sau năm học tập rèn luyện, em đƣợc trang bị tƣơng đối đầy đủ kiến thức bản hệ thống điện tàu thuỷ đƣợc tiếp cận với trang thiết bị, cơng nghệ điều khiển đại đƣợc áp dụng nhiều tàu vận tải giới nhƣ tại Việt Nam Với thời gian thƣ̣c tâ ̣p ta ̣i công ty TNHH Vanderlun Viê ̣t Nam và đƣợc nhất trí của ban chủ nhiệm khoa, em đƣợc giao đề tài thiết kế tốt nghiệp: “Nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân viṭ hãng NABTESCO ” Qua trình tổng hợp, nghiên cứu sơ đồ thu thập đƣợc nỗ lực phấn đấu của bản thân với hƣớng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hƣớng dẫn Th.s Hứa Xuân Long thầy giáo khoa Điện - Điện tử trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em cố gắng hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách tốt nhất.Tuy nhiên trình độ hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp của em tránh khỏi thiếu sót Em rất mong đƣợc đƣợc bảo của thầy, cô để đồ án của em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 25 tháng 11 năm 2015 Sinh viên: Ngô Duy Ma ̣nh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án của riêng Các kết quả số liệu đề tài trung thực, chƣa đƣợc đăng bất kì tài liệu Ngồi đề tài tham khảo thêm số phần giảng hệ thống tự động tàu thủy Hải Phòng, ngày 25 tháng 11 năm 2015 Sinh viên thực Ngô Duy Mạnh MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU LỜI CAM ĐOAN DANH SÁCH CÁC HÌNH CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA MÁY CHÍNH 1.1Khái niệm chung 1.2 Ƣu nhƣơ ̣c điể m của ̣ th ống điều khiển từ xa diesel 1.2.1 Ƣu điểm 1.2.2 Nhƣợc điểm: 1.3 Nhƣ̃ng yêu cầ u bản đố i với ̣ thố ng điề u khiể n tƣ̀ xa diesel 1.4 Phân loa ̣i ̣ thố ng điề u khiể n tƣ̀ xa diesel 1.4.1 Phân loại dựa theo phƣơng pháp điều khiển – dựa vào tính chất đối tƣợng chia thành loại sau 1.4.2 Phân loại dựa theo lƣợng điều khiển 10 1.5 Nhƣ̃ng chƣ́c bản của ̣ thố ng điề u khiể n tƣ̀ xa diesel 10 1.5.1 Chức hâm máy 11 1.5.2 Chức khởi động động diesel 12 1.5.3 Chức đảo chiều quay 13 1.5.4 Chức điều chỉnh tốc độ 14 1.5.5 Chức dừng máy 15 1.5.6 Chức đóng mở ly hợp 16 1.5.7.Chức tự động kiểm tra báo động, bảo vệ diesel phận khác 17 1.5.7.1 Mục đích 17 1.5.7.2 Các yêu cầu đối với chức 17 1.5.7.3 Chức tự động kiểm tra, báo động thông số máy chính (ALARM ) 17 1.5.7.4 Chức bảo vệ máy chính (SHUTDOWN) 18 CHƢƠNG 2: CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL LAI CHÂN VỊT HÃNG NABTESCO 19 2.1 Cấu trúc bản của hệ thống điều khiển từ xa máy chính 19 2.1.1 Các trạng thái làm việc của động diesel 19 2.1.2 Cấu trúc của hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel 19 2.2 Các cảm biến dùng sơ đồ điều khiển diesel lai chân vịt hãng NABTESCO 20 2.2.1 Cảm biến nhiệt độ 20 2.2.2 Cảm biến áp suất 24 2.2.3 Cảm biến lƣu lƣợng 27 CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL LAI CHÂN VỊT HÃNG NABTESCO 31 3.1.Giới thiệu chung 31 3.1.1 Các thông số chính của diezel 31 3.1.2 Đặc tính kỹ thuật: 31 3.2 Hệ thống điều khiển từ xa hãng NABTESCO 32 3.2.1 Giới thiệu phần tử chức phần tử 32 3.2.1.1 Mạch tổng quan hệ thống 32 3.2.1.2 Giới thiệu phần tử chức phần tử mạch khí 33 3.2.1.3 Mạch nguồn 35 3.2.1.4 Mạch điều khiển 35 3.2.1.5 Các đầu vào, đầu của PLC 36 3.2.2 Thuật toán điều khiển diesel lai chân vịt 38 3.2.3 Nguyên lý hoạt động 42 3.2.3.1 Chuẩn bị khởi động diesel 42 3.2.3.3 Chức dừng động 46 3.2.3.4 Chức đảo chiều quay Diesel 47 3.2.3.5 Chức điều chỉnh tốc độ Diesel 49 3.2.3.6 Chức tự động kiểm tra, báo động bảo vệ Diesel 49 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH SÁCH CÁC HÌNH - Hình 1.1 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bƣớc cố định - Hình 1.2 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bƣớc thay đổi - Hình 1.3 Thuật tốn hâm máy - Hình 1.4 Cấu trúc mạch điều chỉnh tốc độ - Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel tàu thuỷ - Hình 2.2 Cảm biến nhiệt độ Pt100 - Hình 2.3 Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt - Hình 2.4 Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ - Hình 2.5 Cảm biến nhiệt kiểu cặp nhiệt - Hình 2.6 Sơ đồ khối cảm biến áp suất - Hình 2.7 Cảm biến áp suất sen-3991 - Hình 2.8 Cảm biến áp suất - Hình 2.9 Cấu tạo cảm biến kiểu áp trở - Hình 2.10 Cảm biến áp suất kiểu áp trở - Hình 2.11 Cấu tạo cảm biến áp suất tụ - Hình 2.12: Cảm biến lƣu lƣợng chênh lệch áp suất kiểu lỗ tròn (orifice) - Hình 2.13: Cảm biến lƣu lƣợng điện từ CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA MÁ Y CHÍ NH 1.1 Khái niệm chung : * Hệ thống điều khiển từ xa diesel hệ thống cho phép ngƣời khai thác điều khiển tại vị trí cách xa động (buồng lái hay trung tâm điều khiển) để thực trình: khởi động, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay, … của Diesel Tuỳ theo mức độ tự động hố mà ngƣời ta phân ra: Hệ thống điều khiển từ xa hệ thống tự động điều khiển từ xa - Hệ thống điều khiển từ xa diesel xem nhƣ chức điều khiển từ xa đƣợc ngƣời thực rời rạc theo lệnh đơn Với hệ thống loại ngƣời khai thác phải thao tác theo thuật điều khiển gần nhƣ tại chỗ - Hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel hệ thống cho phép dùng tay điều khiển tích hợp nhiều chức từ xa (đặt buồng lái hay trung tâm điều khiển buồng máy) để thực trình: khởi động, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay, … của diesel với thao tác điều khiển nhất Ở hệ thống ngƣời thao tác cần thực lệnh đơn sau hệ thống thực chức điều khiển động cách tự động 1.2 Ƣu nhƣơ ̣c điể m của ̣ thố ng điều khiể n tƣ̀ xa diesel 1.2.1 Ƣu điểm Ƣu điểm chung: - Cải thiện điều kiện lao động của ngƣời - Tập trung điều khiển tại trung tâm điều khiển hệ thống tiền đề tiến tới tự động hóa tồn tàu - Sỹ quan lái trực tiếp điều khiển máy chính chọn vị trí điều khiển buồng lái - Đảm bảo trình thay đổi tốc độ đảo chiều không bị nhảy bậc thao tác ngƣời điều khiển không chuẩn, tránh đƣợc thay đổi tốc độ của diesel cách đột ngột, giảm ứng suất xung lực, nâng cao độ tin cậy tính an toàn - Giảm thiểu đƣợc số ngƣời phục vụ tàu - Thực lệnh nhanh chóng, chính xác - Đảm bảo máy chính sẵn sàng hoạt động (khi điều khiển tại chỗ ngƣời điều khiển máy rời vị trí điều khiển hay mất tập trung) 1.2.2 Nhƣợc điểm: - Do có kết cấu phức tạp nên giá thành đầu tƣ cao, việc sửa chữa, bảo dƣỡng khó khăn cần phải có chuyên gia - Cũng từ nhƣợc điểm mà ngƣời vận hành cần phải có trình độ chun mơn hệ thống để giải cố xẩy 1.3 Nhƣ̃ng yêu cầ u bản đố i với ̣ thố ng điều khiể n tƣ̀ xa diesel * Yêu cầ u chung đố i với ̣ thố ng điề u khiể n tƣ̀ xa : - Các cấu điều khiển đối với đối tƣợng phải điều khiển từ xa đƣợc: Ví dụ phải có secvo motor, hay thiết bị đẩy kéo đóng mở nhiên liệu thì mới điều khiên tốc độ từ xa đƣợc; muốn mở gió khởi động thì phải có van điện từ điều khiển mở gió khởi động - Với hệ điều khiển từ xa tại buồng lái thì phải thiết đƣợc thiết kế hợp lý nhằm giảm tới mức tối thiểu số lƣợng thao tác điều khiển để tránh nhầm lẫn, việc vận hành thiết bị phải thật đơn giản khơng đòi hỏi tập trung cao độ thao tác điều khiển - Hệ thống dừng cố (Emergency stop) phải hoạt động độc lập với hệ thống dừng bình thƣờng - Ngoài hệ thống điều khiển từ xa phải có hệ thống điều khiển trực tiếp tại máy để dự phòng hệ thống điều khiênt từ xa bị cố Hệ thống trực tiếp phải độc lập hoàn toàn với hệ thống ĐKTX - Tại vị trí điều khiển phải có phƣơng tiện liên lạc trực tiếp với buồng lái nhƣ điện thoại, tay chuông truyền lệnh … thƣờng trực cả mất điện nguồn chính - Cần sử dụng điều tốc nhiều chế độ vì ổn định tốc độ cần phải có chức khác nhƣ hạn chế tải động cơ, hạn chế đƣa nhiên liệu vào máy áp lực Turbin tăng áp giảm Có khả giảm tốc độ động thơng số chính vƣợt q giá trị cho phép, ngắt nhanh nhiên liệu dừng hay thực đảo chiều động - Việc lựa chọn vị trí điều khiển thực tại vị trí nhất định (thƣờng từ buồng máy E/R hay buồng điều khiển máy C/R) phải có khố liên động để khoá lẫn đã chọn xong vị trí điều khiển - Hệ thống phải có thiết bị báo động bảo vệ cố cho diesel vị trí điều khiển phải có thiết bị báo vòng quay bƣớc chân vịt (với hệ thống chân vịt biển bƣớc) - Trụ điều khiển từ xa nên đặt tối thiểu đèn báo nhƣ báo có nguồn, báo động tải số thông số chính cố động Mục đích tránh rƣờm rà, phức tạp hoá trình điều khiển của ngƣời điều khiển tạo nên tâm lý ổn định - Hệ thống đƣợc xây dựng thiết bị thống nhất, tiêu chuẩn hoá ít chủng loại để dễ dàng thay thế, lắp lẫn (có thể trang bị thêm hệ điều khiển dự phòng để tăng tăng độ tin cậy hệ thống) * Ngoài đối với hệ thống tự động điều khiển từ xa: - Việc thực điều khiển máy chính tay điều khiển, đƣa tay điều khiển từ vị trí bất kỳ đến vị trí cần thiết mà không cần dừng lại vị trí trung gian, nhƣng thao tác trung gian máy thực thao tác hoàn thành lệnh đảm bảo theo trình tự cho trƣớc - Tự động điều khiển từ xa phải thay đổi đƣợc tốc độ theo yêu cầu khai thác động cơ, tránh thay đổi đột ngột tốc độ làm ảnh hƣởng xấu đến động cơ, trừ trƣờng hợp điều khiển cố - Khi tay điều khiển đƣa đến vị trí nhƣ ý muốn thì phải đƣợc giữ cố định tại vị trí Vị trí tay điều khiển từ xa buồng lái hay trung tâm điều khiển máy phải trùng trùng với tay chuông tuyền lệnh để điều khiển máy sĩ quan điều khiển không cần thực thêm thao tác phụ - Ngoài trung tâm điều khiển chính buồng lái hay buồng điều khiển, nên đặt trạm điều khiển phụ hai bên cánh gà buồng lái, trạm điều khiển chính hoạt động thì trạm điều khiển phụ hoạt động theo thực điều khiển mà không cần chọn vị trí điều khiển đã điều khiển tại buồng lái - Khi mất nguồn chính hệ thống phải tự động đóng vào nguồn cố đồng thời báo mất nguồn chính - Có thể điều khiển tốc độ động theo chƣơng trình: * Thƣờng có loại chƣơng trình + Chƣơng trình bình thƣờng + Chƣơng trình chậm: áp dụng máy có tốc độ thấp để tránh ứng suất toả nhiệt cục cho máy + Chƣơng trình cố: thực điều khiển máy (hoặc tàu) có cố - Phải đảm bảo diesel vƣợt nhanh qua vùng tốc độ cộng hƣởng Nếu tay điều khiển vô tình đặt vào vùng cộng hƣởng thì hệ thống phải từ động làm việc chế độ “dƣới trên” vùng tốc độ cộng hƣởng (tăng giảm nhiên liệu để động vƣợt nhanh qua vùng cộng hƣởng) - Cần có máy ghi lệnh hồn thành lệnh theo tốc độ động kết nối với hộp đen - Hệ thống khởi động lại lần khởi động trƣớc không thành công, số lần khởi động lại thƣờng từ - lần (hay – lần) đến lần khởi động cuối không thành công hệ thống không cho phép hoạt động có rơle thời gian khống chế thời gian lần khởi động nhƣ thời gian khởi động (bảo đảm phục hồi nguồn ắc qui hay thời gian nạp gió…) - Cần ngắt gió khởi động đã đạt tốc độ nổ thành công để đảm bảo cho Diesel khởi động lần sau 1.4 Phân loa ̣i ̣ thố ng điều khiể n tƣ̀ xa diesel 1.4.1 Phân loại dựa theo phƣơng pháp điều khiển – dựa vào tính chất đối tƣợng chia thành các loại sau: - Hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt có bƣớc cố định với: + Loại diesel không đảo chiều quay, muốn đảo chiều quay chân vịt thì đảo chiều ly hợp (ly hợp tiến ly hợp lùi) + Dùng diesel có khả đảo chiều (việc đảo chiều đƣợc thực dịch chuyển cam) h=const Đ LH HS CV Hình 1.1 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bước cố định - Hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt có bƣớc thay đổi (chân vịt biến bƣớc) Hệ thống diesel không cần đảo chiều quay.Khi muốn đảo chiều quay chân vịt thì điều khiển hƣớng chân vịt h=var Đ LH HS CV Hình 1.2 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bước thay đổi - Hệ thống điều khiển từ xa động điện lai chân vịt Hệ thống động diesel có nhiệm vụ lai máy phát điện việc điều khiển chân vịt điều khiển động điện Nếu hệ thống chiều thì cần khởi động diesel hệ xoay chiều thì có thêm điều chỉnh U/f = const 1.4.2 Phân loại dựa theo lƣợng điều khiển Chia thành loại sau: - Hệ thống điều khiển điện - Hệ thống điều khiển điện – khí - Hệ thống điều khiển điện – khí – thuỷ lực Xu dùng lƣợng hỗn hợp điện, khí thuỷ lực 1.5 Nhƣ̃ng chƣ́c bản của h ệ thống điều khiển từ xa diesel Thông thƣờng hệ thống điều khiển từ xa diesel có chức bản sau: - Chức hâm máy - Chức khởi động máy (có khả khởi động lại) - Chức đảo chiều quay - Chức thay đổi tốc độ - Chức dừng máy 10 41 3.2.3 Nguyên lý hoạt động 3.2.3.1 Chuẩn bị khởi động diesel * Đƣa tay điều khiển vị trí “0“ * Chuẩn bị mạch điện: - Bật cầu dao cấp nguồn cho mạch điều khiển (sơ đồ EC – 41L073 – 01) Nguồn điện 220V/ 60Hz pha đƣợc gửi tới chân U0 V0 qua biến đổi AC/DC CONVERTER tạo điện áp chiều cấp cho mạch điều khiển Đèn PL-AC sáng báo có nguồn cấp cho hệ thống điều khiển, rơle R-AC có điện làm cho R-AC (620) đóng cắt tín hiệu tới khối báo động Nguồn qua khối NOISE FILTER, DC-AC CONVERTER, I/O POWER SUPPLY UNIT đến đầu P,N sẵn sang cho trình 42 - Nguồn dự phòng DC 24V cấp cho hệ thống nguồn chính bị cố Nguồn gửi tới chân Po No đèn PL-DC sáng báo hệ thống có nguồn dự phòng chiều Mạch dừng bảo vệ đƣợc cấp nguồn chiều riêng đƣợc đƣa đến đầu PS, NS Đèn PL-DCS sáng báo có nguồn chiều, rơle R-DCS có điện, làm đóng tiếp điểm R-DCS (620) cắt tín hiệu đến khối báo động * Via máy: Ngƣời vận hành ấn nút khởi động động via máy Vì động via máy đƣợc lai với bánh đà của diesel làm cho tiếp điểm hành trình via máyLS-TG dịch chuyển, tín hiệu gửi tới đầu vào 2000.11 Khi LS-TG = tín hiệu đầu 0001.05 = 1, đèn PL6 sáng báo via máy tại buồng máy Đồng thời tiếp trục của máy via tì lên tác động vào van 916 không cho phép khởi động via máy Khi máy đã via xong thì tiếp điểm hành trình LS –TG =1, ngắt tín hiệu đƣa đến đầu 2001.11 làm cho đầu 0001.06 =1 đèn PL7 sáng báo máy via xong tại buồng điều khiển, đầu 0001.11 =1 đèn PL7E sáng báo máy đã via xong tại buồng máy Trục của máy via không tác động lên van làm cho van mở đƣờng gió khởi động vào động * Chạy bơm dầu bôi trơn dầu bôi trơn máy chính, PS-LOS đóng làm cho tín hiệu đầu 0001.07 = 1, đèn PL8 sáng báo chạy bơm dầu bôi trơn * Chuẩn bị mạch gió: - Nguồn gió điều khiển: Nguồn gió chính đƣợc lấy từ chai gió có áp suất 3MPa (600-AIR RESEVOIR) qua van giảm áp 303 làm cho áp suất giảm xuống 0,80 MPa, sau đƣợc đƣa tới van 306 chờ lệnh thực Nếu chọn điều khiển tại máy thì có gió OUT2, chọn điều khiển tại buồng điều khiển thì có gió OUT1 Nếu chọn vị trí điều khiển tại buồng điều khiển thì nguồn gió từ van 306 chia làm hai ngả: + Tới khối 200 (VALVE PANEL) qua đƣờng # 22 để đƣa gió tới van 201, 202, 203, 204 chờ lệnh điều khiển tiến, lùi, khởi động dừng + Tới khối 400 qua đƣờng #12 tới van 408 để chờ cấp khí điều khiển điều tốc 43 Khi áp lực gió điều khiển thấp P ≤ 0,65 MPa tiếp điểm của cảm biến áp lực PS_CA(640) mở , có tín hiệu báo động chuông đèn hệ thống tự động kiểm tra báo động thông số buồng máy - Nguồn gió khởi động: Đƣợc lấy từ chai gió có áp lực 3Mpa đƣợc đƣa tới bảng nguồng gió (300) đƣợc đƣa tới chờ sẵn van dẫn gió khởi động (907) * Chọn vị trí điều khiển: - Nếu chọn vị trí điều khiển tại buồng điều khiển thì có tín hiệu gửi đến đầu vào 2000.00, tín hiệu đầu 0001.00 = đèn PL1 sáng báo vị trí điều khiển tại buồng điều khiển Nếu chọn điều khiển tại máy, tín hiệu đầu 0001.01 = đèn PL2 sáng báo chọn điều khiển tại máy * Kiểm tra loại bỏ tất cả báo động có liên quan tới hoạt động của máy * Đƣa tay điều khiển nhiên liệu tới vị trí run, tiếp điểm hành trình LS-FO (500) đóng đƣa mạch dừng cố sẵn sàng hoạt động 3.2.3.2 Quá trình khởi động khởi động diesel * Khởi động chỗ : - Chọn trạm điều khiển tại chỗ ta nhờ tay van 306, khí điều khiển qua van giảm áp, qua phin lọc 305 qua cửa OUT2 tới đầu 32 qua lọc 902 đến chờ sẵn van dịch trục cam 912, van điều chỉnh tốc độ 910, nút ấn khởi động 914 - Điều chỉnh van 912 để dich trục cam theo chiều tƣơng ứng (ví dụ chiều tiến) gió điều khiển qua van 912 cửa “OUT1” van chiều 903 tới xi lanh lực để đẩy trục cam của máy theo chiều tiến Khi cam đã tới vị trí tiến lùi, đèn báo vị trí của trục cam tƣơng ứng sáng Nếu cam đã dịch vị trí mong muốn thì ngắt gió dịch trục cam Đồng thời gió điều khiển đƣa tới van điều chỉnh tốc độ 910, van chiều 903, qua van 955 đẩy cần của điều tốc 909 vị trí cấp nhiên liệu cho chế độ khởi động - Điều chỉnh ấn nút mở van 914, gió điều khiển qua 903 qua MI-SI (956) (khơng có tín hiệu bảo vệ) qua 915 (cam đã dich vị trí) đến 907 đến 916 (nếu động đã via máy xong), đƣa gió khởi động vào xilanh máy chính 44 thông qua xupap khởi động, động bắt đầu quay khí nén khởi động, tốc độ động tăng dần - Khi tốc độ động đạt đến tốc độ tự nổ đƣợc, điều khiển nhả nút 914 ngắt gió khởi động vào động Động tự nổ tốc độ động tăng dần tƣơng ứng với giá trị đặt trƣớc của van điều chỉnh tốc độ 910 - Để thay đổi tốc độ động cơ, điều chỉnh van 910 * Khởi động từ xa : - Sau chuẩn bị điều kiện hoàn tất ta tiến hành khởi động động Xoay van 306 sang vị trí “OUT1”, gió điều khiển theo đƣờng #22 qua phin lọc 205 chờ sẵn của vào van 201, 202, 203 204 - Giả sử khởi động theo chiều tiến Máy chính trạng thái dừng, ta đƣa tay điều khiển sang vị trí tiến (AHEAD), có tín hiệu gửi đến đầu vào 2000.01 làm cho tiếp điểm hành trình LS-HA đóng buồng điều khiển - Nếu vị trí trục cam không trùng với vị trí tay điều khiển thì đầu 0000.02=1 làm cho MV-P = tác động vào cấu dừng động Đồng thời, đầu 0000.03 = 1, cấp nguồn cho van MV-A, gió điều khiển qua phin lọc 301 qua van chặn chiều 302, van cấp khí nén 308, sấy 311, van xả nƣợc đọng 305, van điều khiển tay 306, qua cửa #22, phin lọc 205 đến van điện từ dịch trục cam theo chiều tiến 201 qua phin lọc 902 tới van chiều 903 để tác động vào xi lanh dịch trục cam theo chiều tiến, tiếp điểm hành trình LS-CA = 1, có tín hiệu tới đầu vào 2001.01 làm cho đầu 0001.02 = 1, đèn PL3 sáng báo trục cam vị trí tiến Sau 2(s) thì đầu 0000.03 = làm cho MV-A =0 ngắt gió dịch trục cam - Mặt khác, đầu 0000.01 =1nên MV-G =1 để đƣa gió điều khiển từ cửa #12 qua van lọc 404, van giảm áp 407, van hạn chế nhiên liệu 408, van tiết lƣu 406, qua phin lọc 902 đến 955 để tác động vào cấu điều chỉnh nhiên liệu 909 hạn chế nhiên liệu vào động Sau tín hiệu đầu 0000.02 = làm cho MV-P =0 cắt nguồn cho van dừng - Khi vị trí trục cam trùng với vị trí tay điều khiển thì hệ thống tiếp tục đƣợc khởi động (trƣớc van khởi động đƣợc cấp nguồn thì phải thoả điều 45 kiện: máy đã via xong, áp lực dầu bôi trơn không đƣợc thấp, van dừng cố MV-ES(908) không hoạt động) Đầu 0000.00 = làm cho MV-ST = 1, gió điều khiển từ van điện từ khởi động 203 theo đƣờng #27,qua phin lọc 902 tới van chiều 903, qua van điện từ khóa khởi động 956 đến tác động vào làm mở van 907, làm gió khởi động từ khối 600 đƣa vào xi lanh máy chinh thông qua xu páp khởi động, động bắt đầu quay khí nén, tốc độ động tăng dần * Có trƣờng hợp xảy : - Nếu khởi động thành công : Tốc độ động tăng lên, có tín hiệu tới đầu vào 2001.01 làm cho rơle tốc độ MR-1H = dẫn đến đầu 0000.00 = làm cho MV-ST = cắt gió khởi động Sau (s) rơ le thời gian T- GOV tác động đầu 0000.01 = MV-G =0 ngắt van hạn chế nhiên liệu 408 Gió điều khiển từ cửa #12 qua van lọc 404, qua tay điều khiển 401, van hạn chế nhiên liệu 408, van tiết lƣu 406, qua phin lọc 902 đến 955 để tác động tăng lƣợng nhiên liệu vào động Lúc tăng , giảm tốc độ của máy chính tay điều khiển 401 - Nếu khởi động không thành công: Tốc độ động không tăng , máy tiếp tục khởi động, sau 10 (s) (thời gian đặt của rơ le thời gian T-ST) tiếp điểm T-ST mở ra, đầu 0000.00 = để cắt nguồn tới van MV-ST, cắt gió khởi động Tốc độ động giảm dần không Muốn khởi động lại, cần phải đƣa tay điều khiển 401 vị trí STOP, sau thực lại bƣớc nhƣ trƣớc 3.2.3.3 Chức dừng động * Dừng bình thƣờng Khi muốn dừng động ta đƣa tay điều khiển vị trí STOP, tín hiệu đƣợc đƣa tới đầu 000.02 =1 làm cho MV-P = gió điều khiển từ đƣờng #22 qua phin lọc 205 tới van điện từ dừng 204 theo đƣờng #26, qua phin lọc 902 đến van chiều 903 để tác động vào xi lanh dừng 906 để dừng động Khi ngừng cấp nhiên liệu cho động làm cho động dừng * Dừng cố + Dừng cố tay 46 Khi hệ thống gặp cố cần dừng khẩn cấp thì ta ấn nút PB-ESW (tại buồng lái) PB_ESC buồng máy, R-ES = làm cho R-ES (502) = 1, van dừng MV-ES = Gió điều khiển từ cửa #33 phin lọc 902, qua van điện từ dừng cố 908 đến van chiều 903 tác động vào xi lanh dừng 906 để dừng động +Dừng cố tự động Hệ thống dừng cố tự động khi: - Áp lực dầu bôi trơn thấp: Khi áp lực dầu bôi trơn thấp P ≤ 0,15 MPa thì cảm biến áp lực PS-LOS(503) =1 làm cho T-LOS = Sau 3(s) TLOS(504)=1 làm cho R-LOS = 1, R-LOS (502) =1 làm cho van MV-ES=1 Gió điều khiển từ đƣờng #33 qua phin lọc 902 qua van điện từ dừng 908 đến van chiều 903 tác động vào cấu dừng 906 để dừng động - Động bị tốc: Khi động bị tốc (n = 120% nđm) thì rơle tốc độ MR-2H(506) =1 đẫn đến R-OS =1 làm cho R-OS (502) = van điện từ dừng cố MV-ES = Gió điều khiển từ cửa #33 phin lọc 902, qua van điện từ dừng cố 908 đến van chiều 903 tác động vào xi lanh dừng 906 để dừng động Khi động dừng thì MR-1L =1 làm cho R-SR = RSR(503) = cắt mạch bảo vệ áp lực dầu bôi trơn 3.2.3.4 Chức đảo chiều quay Diesel * Đảo chiều chỗ Giả sử máy hoạt động theo chiều tiến muốn đảo chiều tại chỗ ta điều chỉnh van giảm áp 910 để giảm tốc độ động Khi tốc độ động giám xuống khoảng (2÷5)% nđm thì tác động vào van 912 sang vị trí OUT2, gió #32 đến van dịch trục cam 912 tác động vào xi lanh dịch trục cam theo chiều lùi Khi tốc độ động đạt 0,2% nđm ta tác động vào van 914 để cấp gió khởi động Khi động khởi động thành công theo chiều quay mới, điều tốc điều chỉnh nhiên liệu đƣa tốc độ động tới tốc độ ứng với vị trí mới của tay điều khiển * Đảo chiều động từ xa Giả sử máy hoạt động theo chiều tiến, muốn đảo chiều động ta đƣa tay 47 điều khiển sang vị trí lùi, tiếp điểm hành trình LS-HS =1, đầu vào 2000.02 =1 Lúc vị trí tay điều khiển không trùng với vị trí của trục cam, đầu 0000.02=1 làm cho van điện từ dừng MV-P =1, gió điều khiển từ 204 theo đƣờng #26, phin lọc 902, qua van chiều 903 đến 906 tác động vào cấu dừng làm tốc độ động giảm dần Khi tốc độ động giảm xuống đến mức tốc độ khởi động thì đầu vào 2001.01 =1 làm cho MR-1H tác động, đầu 0000.01=1 làm cho van điện từ MV-G = để hạn chế nhiên liệu vào động Tốc độ động tiếp tục giảm xuống đến mức đảo chiều thì đầu vào 2001.02 =1 làm cho rơle MR-2L tác động, đầu 0000.04 =1 đẫn đến van điện từ dịch trục cam theo chiều lùi MV-S =1 gió điều khiển từ 202 theo đƣờng #23 qus phin lọc 902, van chiều 903 đến cấu 905 cho phép đảo trục cam theo chiều lùi Khi LS-CS =1 làm cho đầu vào 2000.04 =1, đầu 0001.04 =1 làm đèn PL5 sáng báo vị trí trục cam lùi buồng điều khiển Sau thời gian cố định 2(s) đầu 000.04 = làm van điện từ MV-S = để cắt gió dịch trục cam Khi động dừng lại thì ta đƣa tay điều khiển sang vị trí START để khởi động động theo chiều lùi Đầu 0000.00 =1 làm cho van điện từ khóa khở động MV-ST =1 gió điều khiển từ 203 theo đƣờng #27 qua phin lọc 902, van chiều 903, van điện từ khóa khởi đơng 956, qua van an tồn 915 đến tác động vào làm mở van 907, làm gió khởi động từ khối 600 đƣa đến đĩa chia gió để hãm nhanh động khởi động động theo chiều lùi Khi tốc độ động tăng dần, rơle tốc độ MR-1H = 1, đầu 0000.00 = làm cho MV-ST = cắt gió khởi động Sau (s) (thời gian tác động của T-GOV) đầu 0000.01 = dẫn đến MV-G =0 ngắt van hạn chế nhiên liệu 408 Nếu khởi động không thành công: Máy tiếp tục khởi động, sau 10 (s) ( thời gian đặt của T-ST) tiếp điểm T-ST mở cắt nguồn tới van MV-ST, trình khởi động bị ngắt.Ta đƣa tay điều khiển vị trí STOP Quá trình đảo chiều theo chiều ngƣợc lại diễn tƣơng tự 48 3.2.3.5 Chức điều chỉnh tốc độ Diesel Việc điều chỉnh tốc độ động nói chung điều chỉnh lƣợng nhiên liệu cấp vào động thông qua việc điều chỉnh áp lực của gió đƣa đến tác động vào cấu điều chỉnh nhiên liệu 909 * Điều chỉnh tốc độ máy Điều chỉnh van 910( ví dụ tăng tốc độ ), gió điều khiển theo đƣờng #32 qua van lọc 902 tới van điều chỉnh tốc độ tay 910 tăng lƣợng gió điều khiển Gió qua van chiều qua van 955 tác động vào cấu điều chỉnh nhiên liệu làm tăng lƣợng nhiên liệu vào động Quá trình giảm tốc độ xảy tƣơng tự * Điều chỉnh tốc độ buồng điều khiển máy Muốn điều chỉnh tốc độ động diesel,thì ta thay đổi lƣợng nhiên liệu cung cấp cho động Muốn tăng tốc thì ta đƣa thêm nhiên liệu ngƣợc lại Tay điều khiển phía có vị trí từ đến 10, ứng với vị trí tƣơng ứng với mức nhiênliệu cấp cho động ứng với tốc độ nhất định Khi thay đổi vị trí điều khiển từ 1đến 10 thì áp lực gió qua tay điều khiển theo đƣờng #12, qua phin lọc 404,qua tay điều khiển 401, qua van điện từ 408, van tiết lƣu 406 theo đƣờng #18, qua phin lọc 902 đến van 955 làm dịch chuyển xy lanh 909, tác động vào cấu điều chỉnh nhiên liệu để đƣa thêm cắt bớt nhiên liệu vào động làm thay đổi tốc động 3.2.3.6 Chức tự động kiểm tra, báo động bảo vệ Diesel * Chức bảo vệ - Áp lực dầu bôi trơn thấp: Áp lực dầu bôi trơn máy chính nằm khoảng (0,25 ÷ 0,35) MPa Khi áp lực dầu bôi trơn ≤ 0,22 MPa thì bơm dầu bơi trơn dự phòng tự động bơm tăng cƣờng Khi áp lực dầu bôi trơn ≤ 0,21 MPa thì động tự động giảm tốc, đƣa báo động Tiếp điểm của cảm biến áp lực PS-LOS đóng lại cấp nguồn cho rơ le T-LOS, sau 3(s) tiếp điểm TLOS(504) = cấp điện cho rơ le R-LOS, đóng tiếp điểm R-LOS(504) tự trì, đóng tiếp điểm R-LOS(502) cấp nguồn cho van điện từ MV-ES, khí điều khiển qua đƣờng #33 qua phin lọc 902, qua van dừng cố 908, qua van chiều 903 49 đến tác động vào xi lanh 906 dừng động Đồng thời R-LOS(620) mở đƣa tín hiệu tới cửa A9RA báo áp lực dầu bôi trơn giảm thấp - Động bị tốc: Khi động bị tốc (n = 120% nđm) thì rơle tốc độ MR-2H đóng lại cấp nguồn cho rơ le R-OS Tiếp điểm R-OS(506) đóng lại trì, đóng tiếp điểm R-OS(502) cấp nguồn cho van điện từ MV-ES, khí điều khiển qua đƣờng #33qua phin lọc 902, van dừng cố 908, van chiều 903 đến tác động vào xi lanh 906 dừng động Đồng thời R-OS(620) mở đƣa tín hiệu tới của A10RA báo diesel chạy tốc * Báo động + Nhiệt độ nƣớc làm mát cao: tiếp điểm cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát TS-FW mở đƣa tín hiệu đến đầu A11LA để báo động + Nhiệt độ dầu đốt thấp: tiếp điểm cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp TS-FO mở đƣa tín hiệu đến đầu A11LA để báo động + Áp lực dầu bôi trơn thấp: tiếp điểm cảm biến áp lực PS-LO mở đƣa tín hiệu đến đầu A12LA để báo động +Áp lực gió khởi động thấp: Áp lực gió khởi động nằm khoảng (2 ÷ 3) MPa Khi áp lực gió khởi động giảm xuống thì máy nén tự khởi động để nén gió vào chai Khi áp lực gió khởi động giảm ≤ 0,15 MPa thì cảm biến áp lực PS-SA mở gửi đến chân A13LA báo động áp lực gió khởi động thấp + Mức dầu FO két cao: Tiếp điểm cảm biến mức LvS-FO mở đƣa tín hiệu tới đầu A17LA báo mức dầu két cao + Áp lực gió điều khiển thấp: Áp lực gió điều khiển nằm khoảng (0,75 ÷ 0,85) MPa Khi áp lực gió điều khiển giảm xuống ≤ 0,65 MPa thì cảm biến áp lực PS-CA mở gửi tín hiệu đến đầu A13RA hệ thống đƣa báo động + Áp suất chai gió giảm thấp: tiếp điểm cảm biến áp suất PS-AT1 mở gửi đến đầu A15LA đƣa báo động + Áp suất chai gió giảm thấp: tiếp điểm cảm biến áp suất PS-AT2 mở gửi đến đầu A15LA đƣa báo động áp śt chai gió giảm 50 + Khơng đủ lƣu lƣợng nƣớc biển làm mát: tiếp điểm cảm biến lƣu lƣợng FS-ST mở đƣa tín hiệu báo động không đủ lƣợng nƣớc biển làm mát + Một số thông số báo động khác: Nhiệt độ khí xả cao Dầu bôi trơn xylanh máy chính Nguồn điều khiển chính AC bị lỗi Nguồn dự phòng DC bị lỗi Có dò rỉ dầu FO ống 51 KẾT LUẬN Sau thời gian hai tháng làm đồ án tốt nghiệp, đƣợc giúp đỡ tận tình của thầy giáo Th.s Hứa Xuân Long, với giúp đỡ của thầy cô giáo khoa Điện – Điện Tử, đến đồ án của em đã hoàn thành bao gồm nội dung sau: - Chƣơng 1: Khái quát chung hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt - Chƣơng 2: Cấu trúc hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt Các cảm biến dùng sơ đồ điều khiển từ xa diesel lai chân vịt hãng NABTESCO - Chƣơng 3: Nguyên lý hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt hãng NABTESCO Trải qua thời gian thực tập tốt nghiệp sáu tuần tại công ty TNHH Vanderlun Viê ̣t Nam (công ty chuyên thiết kế tủ bảng điện tàu thủy) em đã đƣợc làm tìm hiểu thực tế, đã cho em nhìn vừa tổng quát vừa chi tiết hệ thống điện tàu Khơng quãng thời gian để em củng cố, tổng hợp lại kiến thức năm học vừa qua, đồng thời rèn luyện cho em kỹ nghiên cứu hệ thống, đọc trình bày bản vẽ, văn bản Điều giúp ích cho bản thân em rất nhiều việc nâng cao kiến thức chun mơn, thói quen nghề nghiệp trƣớc trƣờng Do thời gian có hạn kinh nghiệm hạn chế nên đồ án của em chắc chắn nhiều thiếu sót chƣa đƣợc hồn chỉnh, em rất mong đƣợc bảo, góp ý của thầy cô của bạn để em vững chắc kiến thức Em xin chân thành cảm ơn ! 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣu Đình Hiếu Truyền động điện tàu thủy Nhà xuất bản xây dựng 2004 Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu Máy điện 1,2,3 Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2001 Nguyễn Ngọc Phƣơng Hệ thống điều khiển khí nén Nhà xuất bản Giáo dục 53 NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng của sinh viêntrong trình thực Đồ án: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ……………… ………………… Đánh giá chất lƣợng Đồ ántốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đã đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lƣợng thuyết minh bản vẽ ): …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………… Chấm điểm của giảng viên hƣớng dẫn (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Giảng viên hướng dẫn ThS Hứa Xuân Long 54 ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN Đánh giá chất lƣợng Đồ án tốt nghiệp mặt: thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lƣợng thuyết minh bản vẽ, mơ hình (nếu có) …: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………… Chấm điểm của ngƣời phản biện (Điểm ghi bằngsố chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Người phản biện 55 ... ra: Hệ thống điều khiển từ xa hệ thống tự động điều khiển từ xa - Hệ thống điều khiển từ xa diesel xem nhƣ chức điều khiển từ xa đƣợc ngƣời thực rời rạc theo lệnh đơn Với hệ thống loại ngƣời... chiều quay chân vịt thì điều khiển hƣớng chân vịt h=var Đ LH HS CV Hình 1.2 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bước thay đổi - Hệ thống điều khiển từ xa động điện lai chân vịt Hệ thống động diesel. .. thực cách tự động nhờ hệ thống điều khiển thì trình điều khiển tự động 2.1.2 Cấu trúc hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel Một hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel có cấu trúc bao