Система управления судовым дизелем — SU 1427084 (original) (raw)
)4 702 Р 41/ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИС ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ 4129419 04,10.8 30.09,8 5-06 щим ус связан(57) Изобртическое у УПРАВЛЕНИЯ СУДОВ э те ра втом рова таво чи пном топлив аном управ нии дизеля. Блвашолнен с втка 22 положен о разом, сис обеспечие режимачет автонеудачи ком. Таким вает пуск, работы диз матического пуска (рев реверс и иэм ля. При этом анализа при зан с пятымния. Выход щения свяэа 27. Блок 8 эа синыальность ока рса) и раци пуска вероя й пуска и р ого выбо- выполне- повышаетуста асто ра уставокния операци включены вращения икл ся. 1 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ние обеспечивает а вление при реверсиок 4 топливных ус орым входом. Выход ия органов реверса ходом блока 27 упр ока 8 направления с шестым входом бл блок 2 скоростных между датчиком 1 ч блоком 27. Блок 4 чен между блоком 27 и следя тством 25. Выход последнеговходом задатчика 5 частоты вращенияВторой вход блока 4 связан с вторымвыходом счетчика 19 попыток пускаУсилители 6 и 7 подключены своимивходами к четвертому и пятому выходам блока 27. Четвертым выходом блка 27 является выход У блока 3 локи, а пятым выходом блока 27 являеся выход У блока 3, Выход одногоусилителей выполнен с воэможностьюсоединения с орга оподаа другого - с орг ленияИзобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использованодля автоматического управления двига 5телями внутреннего сгорания.Целью изобретения является обеспечение автоматического управления приреверсировании дизеля.На чертеже представлена структурная схема предлагаемой системы управления судовым дизелем.Система содержит датчик 1 частотывращения, блок 2 скоростных уставок,блок 3 логики, блок 4 топливных уставок, задатчик 5 частоты вращения вала двигателя, два усилителя 6 и 7,блок 8 направления вращения, пусковой клапан 9, три КБ-триггера 10-12,четыре элемента 13-16 счета времени, 20два элемента ИЛИ 17 и 18, счетчик19 попыток пуска, элемент 2 И 20 содним инверсным входом, элемент 2 И21, блок 22 положения органов реверса, блок 23 задания, коммутатор 24, 25следящее устройство 25. Элементы 1316 счета времени входят в состав блока 26 счета времени, а блок 27 управленйя состоит из блока Э логики,КБ-триггеров 10-12, элементов ИЛИ 30.17 и 18, элемента 2 И 20 с одним инверсным входом, элемента 2 И 21 и коммутатора 24.Датчик 1 частоты вращения связанс входом блока 2 скоростных уставоки входом блока 8 направления вращения. Выходы блока 2 скоростных уставок и выходы блока 8 направления вращения -связаны с входами блока 3 логи. ки, который имеет пятнадцать входов 40и два выхода.Функции входов и выходов блока 3логики распределены следущим образом.Х - сигнал БСУ о достижении первой пусковой уставки скорости (и);Х - то же, для п ) и;Х - тоже, для п пХ - сигнал "Предыдущая попыткапуска не удалась на первом50этапе" (при раскручивании навоздухе);Х, - единичный сигнал 1-го разря"да счетчика;Х - то же, для 2-го разряда,Хт - сигнал "Пуск вперед";Х - сигнал "Пауза между попытками пуска";Хз - сигнал "Пуск назад"; Х 1 - сигнал "Стор"Х - сигнал о достижении уставкиреверса;Х - сигнал "Вращение вперед";Х, - сигнал "Вращение назад 1;Х - сигнал "Органы реверса впе-.ред";Х - сигнал "Органы реверса назад";Ч - сигнал на подачу топлива;Ч - сигнал на подачу воздуха.Причем вход Х 7 является первым входом блока 27 управления. Вход элемента 17 ИЛИ, связанный с выходом элемента 14 счета времени, является вторым входом блока 27 управления, первым входом которого является выход элемента 2 И 20 с инверсным входом. Третий вход блока 27 управления - вход Хблока 3 логики. Вторым выходом блока 27 управления является выход триггера 11, а четвертым входом " вход Х; блока 3 логики. Третьим выходом блока 27 управления является выход триггера 10, а пятым входом - вход Х блока Э логики. Четвертым выходом блока 27 управления является выход Ч блока 3 логики, а шестым входом - вход Х блока 3 логики. Пятым выходом блока 27 управления является выход Ч блока 3 логики.Выход Хьблока 2 скоростных уставок связан с инверсным входом элемента 2 И 20 и через элемент 16 счета времени с одним из входов элемента 2 И, 21, Вторые входы элементов 2 И 20 и 21 связаны с выходом Ч блок 3 логики. Выход элемента 2 И 20 через элемент 14 счета времени связан с одним из входов элемента ИЛИ 17, второй вход которого через элемент 13 счета времени связан с выходом Ч блока 3 логики. К выходу элемента 13 счета времени подключен также Я-вход триггера 10, К-вход которого связан с выходом Ч блока 3 логики. Выход элемента ИЛИ 17 связан с Б-входом триггера 11. Выход триггера 11 связан с С-входом счетчика 19 попыток пуска, входом Х блока Э логики и через элемент 15 счета времени связан с К-входом триггера 11. К-вход счетчика 19 попыток пуска связан с выходом элемента ИЛИ 18, входы которого связаны с выходами "Пуск вперед" и "Пуск назад" блока 23 задания. Выходы счетчика 19 попыток пуска связаны с первым и вторым входами блока 4 топ 3 142ливных уставок и с входами Хи Хблока 3 логики. Третий вход блока 4топливных уставок связан с выходомтриггера 10, к выходу которого подключен также вход Х 4 блока 3 логики.Выход блока 4 топливных уставок связан с первым входом коммутатора 24,второй вход которого связан с выходом блока 23 задания, а третий вход -с выходом триггера 12, К-вход которого связан с выходом "Стоп" блока23 задания, а Я-вход связан с выходом элемента 2 И 21. Выход коммутатора 24 через следящее устройство 25связан с входом задатчика 5 частотывращения.Выход У блока 3 логики связан с,входом усилителя 6, а выход У - свходом усилителя 7. Выходы усилителей 6 и 7 связаны соответственно сорганом топливоподачи и пусковым клапаном 9. Выходы блока 22 положенияорганов реверса связаны с входами ХЯи Х блока 3 логики, а выходы блока23 задания - с входами Х, Х и Х 4облока 3 логики.Устройство работает следующим образом,Блок 2 скоростных уставок вырабатывает дискретные сигналы по достижении определенной частоты вращения вала дизеля.Блок логики реализует следующиелогические зависимостиУ, У(ХтХХ, + ХэХ,Х)Х 3 (1)Т =Т (Х Х,Х,+ Х 2,Х) + +х х,х, х, +х,х,х,Ях,; (4)Блок 4 топливных уставок формирует повышенную топливную уставку при .комбинации сигналовХ Х Х (5)В исходном (предпусковом) состоянии сигналы Х - Х,; Х - Хравны нулю, следовательно, на выходах блока 3 логики У, У также нулевые сигналы. Пуска дизеля не происходит. При формировании блоком 23 задания сигнала "Пуск вперед" (Х = 1) или "Пуск назад" (Х = 1) и в случае соответствия положения органов реверса заданному направлению вращения, соглас 70844но выражениям (1)-(4), на выходах блока 3 логики формируются сигналы У = О, У, = 1. Сигнал У = 1 формируется непосредственно после подачи сигнала от блока 23 задания, если отсутствует вращение вала в сторону, противоположную заданной (пуск дизеля после остановки судна), и в случае, если обороты вала меньше уставки реверса, если вал вращается в сторону, противоположную заданной (реверс судна, вал вращается в режиме авторотации). Комбинация УО; У- 1 сохраняется до момента достижения соответствующей пусковой уставки при вращении вала в заданную сторону. Сигнал У = 1 через усилитель 7 подается на пусковой клапан 9 и на.вход элемента 13 счета времени пуска на воздухе начинается раскручивание вала дизеля воздухом, сигнал о частоте вращения вала с выхода датчика 1 частоты вращения подается на вход блока 2 скоростных уставок. Если при этом уставка и достигается за время меньшее, чем время счета элемента 13 на выходе блока 2 скоростных уставок формируется сигнал Х = 1, который согласно выражениям (1)-(4) формирует на выходе блока 3 логики следующую комбинацию сигналов: У. 1, У= О. При этом подача воздуха запрещена (У = 0) и разрешается подача топлива (У = 1), начинается счет времени пуска на топливе элементом 14. Если при этом эа время, меньшее чем время счета элемента 14, достигается уставка минимально устойчивых 40оборотов (Х = 1), то счет времени пуска на топливе прекращается (так как на выходе элемента 2 И 20 сигнал "0") и пуск (реверс) считается удачно законченным, Время, определяемое элементом 16 счета времени (1-4 с), дизель продолжает работать на заданной блоком 4 топливной уставке, после чего на элементе 21 формируется единичным сигнал "Работа", который запоминается на КЯ-триггере 12. Выходной 50сигнал триггера 12 поступает на коммутатор 24. При этом сигнал от блока 4 топливных уставок отключается от, входа следящего устройства 25, на вход следящей системы подается сигнал задания от блока 23 задания. Следящее устройство 25, воздействуя на эадатчик 5 частоты вращения,.позволяет из менять обороты дизеля в соответствии5 142 с величиной сигнала задания от блока 23 задания,В случае неудачи пуска на воздухе (первый этап пуска) элемент 13 счета времени пуска на воздухе формирует единичный сигнал, что приводит к формированию сигналов Х 4 = 1 и Х = 1 на выходах соответствующих КЯ-триггеров 10 и 11 и прибавлению единицы в счетчике 19 попыток пуска, Сигнал Хз = 1 свидетельствует о паузе между попытками пуска и запрещает подачу как воздуха, так и топлива. Время действия сигнала Х = 1 (время паузы) определяется элементом 15 счета вре - Мени паузы и при срабатывании элемента 15 выход триггера 11 переходит в состояние "0", разрешая повторный пуск. Сигнал Х 4 = 1 свидетельствует а том, что предыдущий пуск был неудаЧен на первом этапе, и следующая попытка пуска должна быть проведена При тойже скоростной и топливной уставке пуска (выражения (1)-(4, Выход триггера 10 переходит в нулевое Состояние (Х 1 = О) только в случае удачного завершения первого этапа последующего пуска (при формировании сигнала У = 1).В случае неудачи при пуске на топливе (второй этап пуска) так формируются сигнал паузы и сигнал счета попыток (Х= 1), но на выходе триггера 10 нулевой сигнал что является признаком необходимости изменения уставок пуска. Согласно формулам (1)-(5) при втором пуске увеличивается скоростная уставка (до величины й), при третьем пуске увеличивается как скоростная (до п), так и топливная уставки. Топливная уставка выбирается блоком 4 топливных уставок согласно выражению (5) и подается на вход задатчика 5 частоты вращения. При трех неудачных попытках (Х = 1; Хб = 1) повторный пуск блокируется. Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает пуск, реверс и изменение режима работы дизеля. При этом эа счет автоматического анализа причины неудачи пуска (реверса) и рационального выбора уставок пуска 7084 6вероятность выполнения операций пускаи реверса повышаются.Формула изобретенияСистема управления судовым дизелем, содержащая блок задания, выходкоторого связан с первым входом блокауправления, блок счета времени, выход которого связан с вторым входомблока управления, а вход связан спервым выходом блока управления, блокскоростных уставок, выход которогосвязан с третьим входом блока управления, счетчик попыток пуска, входкоторого связан с вторым выходом блока управления, а первый иэ двух выходов связан с четвертым входом блока управления, блок топливных уставок,выход которого связан с третьим вхо 20дом блока управления, датчик частотывращения и задатчик частоты вращениясвязанные с блоком управления, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения автоматического уп 25 равления при реверсировании дизеля,система дополнительно содержит блокположения органов реверса, блок направления вращения, следящее устройство и два усилителя, блок управлениявыполнен с дополнительными входамипятым и шестью и с дополнительнымивыходами - четвертым и пятым, а блоктопливных уставок выполнен с вторымвходом, причем выход блока положенияорганов реверса связан с пятым входом блока управления, выход блоканаправления вращения связан с шестымвходом блока управления, блок направления вращения и блок скоростных уставок включены между датчиком часто 40ты вращения и блоком управления, блоктопливных уставок включен между блоком управления и следящим устройством, а выход последнего связан с входом эадатчика частоты вращения, вто 45рой вход блока топливных уставок связан с вторым выходом счетчика попыток пуска, а усилители подключены своими входами к четвертому и пятомувыходам блока управления, и выхододного из усилителей выполнен с воэможностью соединения с органом топливоподачи, а другого - с органом управления пуска, 1ВНИИПИ Заказ 4836/31 Тираж 505 ПодписноеПроизв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4