第11章 艙室輔助機械的電氣控制

第11章艙室輔助機械的電氣控制§11.1泵組自動切換控制電路分析

(只介紹該節(jié))§11.2空壓機控制電路分析§11.3船舶輔助鍋爐的電氣自動控制§11.1泵組自動切換控制電路分析自動運行時在自動狀態(tài)時一旦運行泵出現(xiàn)故障，同組的備用泵能夠自動起動實現(xiàn)自動切換。下面以我國5400TEU集裝箱船舶機艙組合負(fù)載為例說明。我國5400TEU集裝箱船舶機艙將為主機、輔機和鍋爐服務(wù)的主要泵浦的起動控制單元，集中在編號為GSP1、GSP2和GSP3的三組組合起動屏中。具備自動切換控制功能的泵浦主要有下列幾組：主機燃油供給泵、主機燃油循環(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自動切換電路和自診斷電路。PLC1和PLC2互為備用，一旦運行的一套PLC出現(xiàn)故障，PLC自動切換電路立即使備用的一套PLC獲電，并投入運行。在GSP1組合起動屏中配置了一個特殊的PLC控制單元，通過雙絞線使安裝在屏內(nèi)泵浦起動控制單元能與計算機控制系統(tǒng)建立通信聯(lián)系，實現(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為檢測同組兩臺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)測運行滑油泵的出口壓力信號。整個控制線路由起動器控制單元（StarterControlUnit）、繼電-接觸器電路和主電路組成。起動器控制單元（SCU）組合屏中絕大部分起動控制單元的硬件結(jié)構(gòu)，由核心單元PLC和中間繼電器組成手動起動和停止泵的自動切換和順序起動泵的自動切換

泵的順序起動

在就地，組合起動屏按下停止按鈕(觸摸屏點擊停止圖標(biāo))，停止命令送PLC，輸出繼電器4觸點斷開，接觸器88失電，電動機停止運行，同時停止繼電器5獲電吸合，點亮組合起動屏紅色停止指示燈。(1)為防止起動過程中不能在規(guī)定的時間(8秒)內(nèi)從降壓起動切換到全壓起動，設(shè)置T2，如果在T2的15秒延時內(nèi)T1不能動作，電動機無法進(jìn)入全壓起動，T2延時觸點閉合，使X1通電吸合并自鎖，點亮紅色起動失敗指示燈(2)其常閉觸點斷開，向PLC輸入起動失敗信號(3)輸出觸點4斷開，終止起動，并發(fā)出起動失敗信號。(4)起動失敗復(fù)位按鈕(帶燈按鈕)(1)88吸合后，其常閉觸點斷開(2)6N,T1,19,T2失電，恢復(fù)原狀態(tài)(3)88觸點保持88A繼續(xù)保持吸合(4)保持就地和組合起動屏的運行指示燈繼續(xù)點亮(5)保持運行狀態(tài)反饋(1)8秒后，T1延時結(jié)束，其觸點閉合，繼電器19通電吸合(2)使接觸器6N斷電(3)6N常閉觸點閉合，接觸器88通電吸合并自鎖(4)6N觸點斷開，88觸點閉合，實現(xiàn)全壓起動與運行(1)運行指示燈亮(綠燈)(2)起動繼電器閉合，接觸器6N通電吸合,同時,時間繼電器T1,T2通電(3)其觸點(21-24)閉合，接觸器6S通電吸合(4)電動機實現(xiàn)90％降壓起動(AT4自耦變壓器)(1)6N常閉觸點斷開與接觸88實現(xiàn)連鎖(2)6S閉合，接觸器88A通電吸合(3)接通就地運行指示燈(4)切斷定子加熱器電源(5)運行狀態(tài)反饋運行88X吸合就地組合起動屏觸摸屏發(fā)出起動信號壓力開關(guān)用于切換定子繞組加熱控制備用指示燈運行指示燈4起動繼電器組合起動屏控制3C起動，3T停止A/M自動/手動自動繼電器88X運行繼電器5停止繼電器就地控制3C起動，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，過載繼電器51動作，其常閉觸點斷開，向PLC發(fā)故障停機信號。泵的自動切換

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

由于某種原因，電網(wǎng)失電后，所有泵都停止運行，電網(wǎng)恢復(fù)供電后，各組原來運行的泵應(yīng)按事先設(shè)定的時間順序逐臺起動，防止電網(wǎng)超負(fù)荷。為實現(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