舰艇柴油机冷却水温度控制系统研究

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口袋领域0 引言
舰艇柴油机冷却系统的作用是对柴油机进行强制冷却,确保其正常可靠工作。冷却水温度控制过程中,要充分考虑到冷却不足或者冷却过度带来的不良后果,对其进行精确的控制,能有效提高舰艇的战斗力和生命力。
1 冷却水温度控制系统
以某型舰艇上冷却水温度自动控制系统为例,其工作原理主要是,利用自动调温阀根据柴油机工况的变化,自动地调节进入淡水冷却器的水量,从而控制柴油机冷却水的进机温度。主机缸套水出口温度的大小由温度传感器来进行测量和输出,根据温度的高低控制的三通阀开关情况,将实际测量的温度值与设定温度值进行比较,当比较值大于0时,PLC 输出控制信号,经过控制电机驱动器后,输出给电机,带动电机上的三通阀转动,从而减少不经冷却器的旁通水量,增加经冷却器的淡水量;当比较值小于0时,控制过程则相反。经过此自动控制过程,使柴油机冷却水温度稳定在设定值。
在膨胀水箱内安装液位检测器,当水位低于低水位时,液位检测器输出信号到PLC ,PLC 发出控制信号,接通进水电磁阀,水泵运行;当水位高于高水位时,接通关闭水电磁阀,水泵停止运行[1]。经过此自动控制过程,使得膨胀水箱的水位能够稳定在设定的低水位和高水位之间。图1为系统原理图。
根据系统控制要求,本系统拟实现以下功能:
1)能够对柴油机高温冷却水出机温度进行检测,并设有高温淡水高低温越限报警功能。
旋流沉砂器2)系统输出能实现对执行电机的转向自动控制,并能根据反馈信号来判断执行电机是否控制到位,从而达到对执行电机的精准控制,对高温冷却水温度的精确调节。
舰艇柴油机冷却水温度控制系统研究
胡    静1,朱    娜2
(1.武警海警学院,浙江 宁波315801;2 中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064)
wan 107摘  要 :冷却水温度的精确控制,对提高舰艇生命力和战斗力、节约能源等方面具有重要意义。根据舰艇柴油机冷却水温度控制系统的要求,设计出一套基于可编程控制器(PLC )的冷却水温度控制系统。
关键词:舰艇;柴油机;冷却水温度;可编程控制器
中图分类号:U664.121            文献标识码:A        DOI:10.ki.cbwzysc.2021.03.007
[引用格式]胡静,朱娜.舰艇柴油机冷却水温度控制系统研究[J].船舶物资与市场,2021,(3):15-16.
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收稿日期:2021-02-08
作者简介:胡静(1981-),女,硕士,副教授,研究方向为舰艇电气与自动化。
3)通过对进水电磁阀的控制,实现高温淡水膨胀水箱的液位自动调节,同时还设有高水位和低水位越限报警功能。
系统控制模式分为手动和自动,根据舰艇柴油机冷却水温度控制的要求,拟采用西门子PLC 作为中央控制单元实现对系统的自动控制,通过对三通阀开度的调节,实现膨胀水箱进水电磁阀的开闭,系统各参数的报警与显示等[2]。
电热炉2 控制系统设计
本系统主要由主控制模块和膨胀水箱液位控制模块组成。系统主控制模块流程图如图2所示,根据PID 输出结果控制执行电机的转动角度。从而达到控制冷却水温度的目的。
系统对膨胀水箱液位控制过程如图3所示,当膨胀水箱液位过高或过低时,通过控制进水电磁阀的开启与关闭,使系统给出报警指示,可达到实时监控的目的。
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第29卷 第3期2021年3月V ol.29  No.3Mar.2021
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MARINE EQUIPMENT/MATERIALS & MARKETING
图1    系统原理图
船舶物资与市场第29卷 第3期
· 16 · 图2    系统控制流程图
图4    系统运行界面
图5    系统监控界面
图3    液位控制流程图
3 系统调试
按照柴油机冷却水温度控制的功能要求,运行设计好的组态界面,对系统进行调试。以柴油机冷却水温度过高为例:
实验结果表明,本设计能够实现冷却水温度自动控制系统的要求,达到系统温度控制以及水箱液位控制的目的。
4 结语
通过对舰艇柴油机冷却水温度自动控制系统的研究,实现系统水温的检测与控制,再通过人机界面,对系统的工作状态和各项参数进行实时监控。在达到控制目的的同时,具有友好的人机界面,有效增强了机舱自动化程度。
参考文献:
[1]刘世伟.船舶柴油机缸套冷却水自动控制系统研究[J].内燃机与配件.2019,(07):65-67.
[2]王在忠.船舶冷却水系统实验注意事项[J].中国船检.2019,(05).[3]许渠勉,林嘉俊,王永祥.基于S7-1200船舶中央冷却水系统设计[J].广州航海学院学报
.2016,(03):17-20.
如果温度传感器检测的柴油机出口温度高于设定值时,人工手动控制地执行器正转,如图4、图5所示。其中图4是当前冷却水温度控制系统的工作界面,图中高温淡水回路中,褐液体为高温淡水,蓝液体为经冷却器冷却后的低温淡水;高温淡水泵绿为工作状态;伺服电机蓝灯闪烁为此电机处于正转运行状态[3]。图5是控制面板的界面,图中温度表显示当前冷却水的温度,
且电源指示灯以及电机正转灯亮。

本文发布于:2023-05-18 14:06:16,感谢您对本站的认可!

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