第11章 艙室輔助機(jī)械的電氣控制

第11章艙室輔助機(jī)械的電氣控制§11.1泵組自動(dòng)切換控制電路分析

(只介紹該節(jié))§11.2空壓機(jī)控制電路分析§11.3船舶輔助鍋爐的電氣自動(dòng)控制§11.1泵組自動(dòng)切換控制電路分析自動(dòng)運(yùn)行時(shí)在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)一旦運(yùn)行泵出現(xiàn)故障，同組的備用泵能夠自動(dòng)起動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。下面以我國(guó)5400TEU集裝箱船舶機(jī)艙組合負(fù)載為例說明。我國(guó)5400TEU集裝箱船舶機(jī)艙將為主機(jī)、輔機(jī)和鍋爐服務(wù)的主要泵浦的起動(dòng)控制單元，集中在編號(hào)為GSP1、GSP2和GSP3的三組組合起動(dòng)屏中。具備自動(dòng)切換控制功能的泵浦主要有下列幾組：主機(jī)燃油供給泵、主機(jī)燃油循環(huán)泵、給水泵、中央冷卻淡水泵、主冷卻海水泵、缸套冷卻淡水泵、主滑油泵、艉軸套滑油泵、凸輪軸滑油泵、鍋爐水循環(huán)泵等。

PLC控制單元采用冗余結(jié)構(gòu)，配置兩套可編程控制器PLC1、PLC2，I/O電路，PLC自動(dòng)切換電路和自診斷電路。PLC1和PLC2互為備用，一旦運(yùn)行的一套PLC出現(xiàn)故障，PLC自動(dòng)切換電路立即使備用的一套PLC獲電，并投入運(yùn)行。在GSP1組合起動(dòng)屏中配置了一個(gè)特殊的PLC控制單元，通過雙絞線使安裝在屏內(nèi)泵浦起動(dòng)控制單元能與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)建立通信聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)在液晶觸摸屏上起停泵浦。在液晶觸摸屏，中央有一控制單元SCU，有SCU-AT7、SCU-LT1、SCU-AN6、SCU-AN8等。泵浦的自動(dòng)切換控制原理基本相同，現(xiàn)以主滑油泵為例進(jìn)行分析。主滑油泵的控制單元是SCU-AT7。圖中LP為檢測(cè)同組兩臺(tái)主滑油泵出口壓力的壓力開關(guān)，連接至PLC控制屏的I/O電路，用于監(jiān)測(cè)運(yùn)行滑油泵的出口壓力信號(hào)。整個(gè)控制線路由起動(dòng)器控制單元（StarterControlUnit）、繼電-接觸器電路和主電路組成。起動(dòng)器控制單元（SCU）組合屏中絕大部分起動(dòng)控制單元的硬件結(jié)構(gòu)，由核心單元PLC和中間繼電器組成手動(dòng)起動(dòng)和停止泵的自動(dòng)切換和順序起動(dòng)泵的自動(dòng)切換

泵的順序起動(dòng)

在就地，組合起動(dòng)屏按下停止按鈕(觸摸屏點(diǎn)擊停止圖標(biāo))，停止命令送PLC，輸出繼電器4觸點(diǎn)斷開，接觸器88失電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)停止繼電器5獲電吸合，點(diǎn)亮組合起動(dòng)屏紅色停止指示燈。(1)為防止起動(dòng)過程中不能在規(guī)定的時(shí)間(8秒)內(nèi)從降壓起動(dòng)切換到全壓起動(dòng)，設(shè)置T2，如果在T2的15秒延時(shí)內(nèi)T1不能動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)無(wú)法進(jìn)入全壓起動(dòng)，T2延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使X1通電吸合并自鎖，點(diǎn)亮紅色起動(dòng)失敗指示燈(2)其常閉觸點(diǎn)斷開，向PLC輸入起動(dòng)失敗信號(hào)(3)輸出觸點(diǎn)4斷開，終止起動(dòng)，并發(fā)出起動(dòng)失敗信號(hào)。(4)起動(dòng)失敗復(fù)位按鈕(帶燈按鈕)(1)88吸合后，其常閉觸點(diǎn)斷開(2)6N,T1,19,T2失電，恢復(fù)原狀態(tài)(3)88觸點(diǎn)保持88A繼續(xù)保持吸合(4)保持就地和組合起動(dòng)屏的運(yùn)行指示燈繼續(xù)點(diǎn)亮(5)保持運(yùn)行狀態(tài)反饋(1)8秒后，T1延時(shí)結(jié)束，其觸點(diǎn)閉合，繼電器19通電吸合(2)使接觸器6N斷電(3)6N常閉觸點(diǎn)閉合，接觸器88通電吸合并自鎖(4)6N觸點(diǎn)斷開，88觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)全壓起動(dòng)與運(yùn)行(1)運(yùn)行指示燈亮(綠燈)(2)起動(dòng)繼電器閉合，接觸器6N通電吸合,同時(shí),時(shí)間繼電器T1,T2通電(3)其觸點(diǎn)(21-24)閉合，接觸器6S通電吸合(4)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)90％降壓起動(dòng)(AT4自耦變壓器)(1)6N常閉觸點(diǎn)斷開與接觸88實(shí)現(xiàn)連鎖(2)6S閉合，接觸器88A通電吸合(3)接通就地運(yùn)行指示燈(4)切斷定子加熱器電源(5)運(yùn)行狀態(tài)反饋運(yùn)行88X吸合就地組合起動(dòng)屏觸摸屏發(fā)出起動(dòng)信號(hào)壓力開關(guān)用于切換定子繞組加熱控制備用指示燈運(yùn)行指示燈4起動(dòng)繼電器組合起動(dòng)屏控制3C起動(dòng)，3T停止A/M自動(dòng)/手動(dòng)自動(dòng)繼電器88X運(yùn)行繼電器5停止繼電器就地控制3C起動(dòng)，3T停止通信模塊與其它PLC通信觸摸屏起停操作同組泵切換輸出模塊CPU模塊輸入模塊電源模塊過載時(shí)，過載繼電器51動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開，向PLC發(fā)故障停機(jī)信號(hào)。泵的自動(dòng)切換

在三種情況下備用泵將自動(dòng)切換起動(dòng)：(1)運(yùn)行泵電動(dòng)機(jī)過載，運(yùn)行泵停止，備用泵自動(dòng)起動(dòng)。待故障排除后，復(fù)位熱繼電器，原運(yùn)行泵成為被用泵。(2)運(yùn)行泵電動(dòng)機(jī)突然失電，運(yùn)行泵停止，備用泵自動(dòng)起動(dòng)。待原運(yùn)行泵電源恢復(fù)供電后成為被用泵。(3)運(yùn)行泵出口壓力低，由泵出口壓力繼電器LP監(jiān)視，當(dāng)出口壓力低于設(shè)定值時(shí)(持續(xù)2秒)，LP斷開。運(yùn)行泵停止工作，自動(dòng)起動(dòng)備用泵。經(jīng)15秒的延時(shí)，如出口壓力恢復(fù)正常，則按一下原運(yùn)行泵的停止按鈕，復(fù)位起動(dòng)控制單元的狀態(tài)，使其成為備用泵；否則，停止備用泵，并且阻塞起動(dòng)信號(hào)，防止出現(xiàn)備用泵和運(yùn)行泵輪流起動(dòng)的嚴(yán)重后果。泵的順序起動(dòng)

由于某種原因，電網(wǎng)失電后，所有泵都停止運(yùn)行，電網(wǎng)恢復(fù)供電后，各組原來運(yùn)行的泵應(yīng)按事先設(shè)定的時(shí)間順序逐臺(tái)起動(dòng)，防止電網(wǎng)超負(fù)荷。為實(shí)現(xiàn)這一功能，將控制單元SCU中的“MAN/LINK”開關(guān)置于“LINK”,與PLC控制屏之間能夠進(jìn)行通信，每