ấw5ựỏ9ụUờ Wnq n /A ờờ 3 Kộd Uờựũ Uờ Oộ^ 7ờ Fng δờUQMKờUờ Wnm
5.1. Khỏi niệm và cỏc chức năng của hệ thống
Trờn tàu thủy hệ thống hiển thị thụng số, hệ thống bỏo động và bảo vệ cú vai trũ rất quan trọng; nú giỳp người khai thỏc cú thể giỏm sỏt nhiều thụng số hơn từ một vị trớ tập trung cỏc đồng hồ chỉ bỏo hoặc cỏc phương tiện hiển thị nhờ đú giảm được cỏc nguy cơ xảy ra sự cố.
Chức năng chủ yếu của hệ thống này là: giỏm sỏt cỏc thụng số hoạt động của động cơ và cỏc thiết bị phục vụ nhằm phỏt hiện sớm những sự cố và hư hỏng cú khả năng xảy ra; phỏt tớn hiệu bỏo động bằng õm thanh và ỏnh sỏng (đốn, cũi) để cảnh bỏo khi cỏc thụng số thay đổi theo chiều hướng xấu hoặc khi cú sự cố; hiển thị, chỉ bỏo thụng số; tạo tớn hiệu vào cho cỏc chức năng khỏc như bảo vệ và dự bỏo tỡnh trạng kỹ thuật.
Trong trường hợp cỏc thụng số thay đổi theo chiều hướng xấu tới mức nguy hiểm, hay khi cú sự cố của cỏc thiết bị phụ ảnh hưởng tới sự hoạt động của động cơ, hệ thống sẽ phỏt tớn hiệu dừng hoạt động, chuyển trạng thỏi hoạt động hoặc khởi động cỏc thiết bị dự phũng nhằm bảo vệ động cơ và cỏc thiết bị phụ, đảm bảo hoạt động an toàn cho hệ động lực, trỏnh những sự cố nghiờm trọng gõy hư hỏng động cơ.
Trong một số hệ động lực hiện đại hệ thống này cũn cú chức năng theo dừi và dự bỏo tỡnh trạng kỹ thuật của cỏc thiết bị, chi tiết hay nhúm chi tiết quan trọng, đưa ra cỏc chỉ dẫn khai thỏc và xử lý kỹ thuật đặc biệt là cỏc chỉ dẫn về xử lý sự cố.
Cấu trỳc cơ bản của một hệ thống kiểm tra, bỏo động, bảo vệ được thể hiện trờn hỡnh 5.1.
Hỡnh 5.1: Sơ đồ khối hệ thống tự động giỏm sỏt thụng số, bỏo động và bảo vệ
- S1, S2, S3 (Sensor) là cỏc đầu đo, tớn hiệu ra của cỏc đầu đo này thường cú dạng dịch chuyển cơ học, gúc xoay, lực, mụmen...
- Tr1, Tr2, Tr3 (Transducer) là cỏc thiết bị biến đổi tớn hiệu, thường là biến đổi từ cỏc tớn hiệu dạng khỏc (dịch chuyển cơ học, lực, gúc xoay...) thành tớn hiệu điện
- T1, T2, T3 (Transmitter) là cỏc phần tử cảm biến và biến đổi, tớn hiệu ra của cỏc phần tử này thường cú dạng tớn hiệu điện
Cỏc thiết bị trờn chớnh là cỏc thiết bị đo giỏ trị của thụng số và đưa vào hệ thống. Đường truyền tớn hiệu từ mỗi thiết bị đo vào hệ thống được coi là một kờnh.
- Scanner là thiết bị quột tớn hiệu, nú điều tiết việc nhận tớn hiệu vào để xử lý. Tốc độ quột cú thể tới hàng trăm kờnh trong một giõy
- AMP (amplifier) là thiết bị khuyếch đại tớn hiệu
- A/D (Analog/Digital Converter) là thiết bị biến đổi tớn hiệu tương tự thành tớn hiệu số - CPU (Central Processing Unit) là bộ xử lý trung tõm
- CLK (Clock) là đồng hồ thời gian thực của hệ thống, tạo ra cỏc xung thời gian để đồng bộ hoạt động của cỏc thiết bị
- MEM (Memory) là bộ nhớ, ghi nhớ cỏc chương trỡnh điều khiển thiết bị, cỏc giỏ trị đặt mức bỏo động của cỏc thụng số, lưu trữ cỏc dữ liệu về giỏ trị của thụng số
- Keyboard là bàn phớm, để điều khiển việc hiển thị thụng số, nhập thụng số như giỏ trị mức bỏo động của thụng số, thời gian trễ khi bỏo động... Cú thể là bàn phớm đầy đủ hoặc bàn phớm chỉ cú một số ký tự và cỏc phớm số (TENKEY)
- LOCK là khúa vật lý nhằm trỏnh những sự thay đổi về giỏ trị đặt hoặc chương trỡnh do vụ tỡnh hoặc do thiếu hiểu biết từ phớa người khai thỏc
- D/A (Digital/Analog Converter) là thiết bị biến đổi tớn hiệu số thành tớn hiệu tương tự - Monitor, INDICATOR là màn hỡnh hiển thị thụng số, ngoài ra cũn cú thể cú cỏc đồng hồ chỉ bỏo dạng analog hoặc dạng số, cỏc đốn chỉ bỏo trạng thỏi, vị trớ
- DATA LOGGER là thiết bị ghi nhật ký tự động, ghi lại giỏ trị của cỏc thụng số ở những thời điểm nhất định, cỏc bỏo động và xu hướng thay đổi của cỏc thụng số
- ALARM là thiết bị bỏo động bằng õm thanh và ỏnh sỏng (cũi, đốn chớp). - PROT là thiết bị bảo vệ
- DIAG (diagnosis) là thiết bị dự đoỏn tỡnh trạng kỹ thuật
- Analog outputs là cỏc tớn hiệu ra dạng liờn tục cũn digital outputs là cỏc tớn hiệu ra dạng số
Hệ thống hoạt động bằng tớn hiệu điện; với sự phỏt triển của kỹ thuật điện tử cỏc hệ thống này được mỏy tớnh húa nhằm chuẩn húa và nõng cao khả năng nõng cấp cũng như cải thiện giao diện người sử dụng (theo dừi và thay đổi giỏ trị đặt của cỏc thụng số). Trong hệ thống bao giờ cũng cú một bộ xử lý trung tõm để tớnh toỏn, so sỏnh và xử lý tớn hiệu. Tớn hiệu sử dụng cho mỏy tớnh là tớn hiệu số nờn trong hệ thống cũn cú cỏc thiết bị biến đổi tớn hiệu liờn tục thành tớn hiệu số và ngược lại.
Trờn thực tế thỡ hệ thống tự động giỏm sỏt thụng số, bỏo động, bảo vệ thường được tớch hợp (cú nhiều thiết bị chung) và chỉ tỏch biệt ở phần thiết bị đầu ra. Tuy nhiờn cú thể tỏch riờng thành cỏc hệ thống để tỡm hiểu cụ thể.