Automatizacija i Kontrola Na Brodovima1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Automatizacija i Kontrola Na Brodovima1

Text of Automatizacija i Kontrola Na Brodovima1

AUTOMATIZACIJA I KONTROLNI SUSTAVI NA BRODOVIMA

SVEUILITE U ZADRU

ODJEL ZA PROMET I POMORSTVO

SVEUILINI PREDDILPOMSKI STUDIJ BRODOSTROJARSTVAI TEHNOLOGIJE POMORSKOG PROMETAODRAVANJE BRODASeminarski rad

Automatizacija i kontrola na broduIvan ikiAnte Duevi

Ante BoticaZadar, 2012.

Sadraj:3SAETAK

4SUMMARY

5UVOD

61.DEFINICIJA I RAZLOZI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA

82.ELEMENTI AUTOMATSKOG UPRAVLJAKOG SUSTAVA

103.NAIN RADA KONTROLNIH SUSTAVA

134.MIKROPROCESORSKI SUSTAVI

175.MAGNETSKI MEDIJI

186.ULAZNO- IZLAZNI KRUGOVI

186.1.NAPAJANJA

197.PROGRAMABILNI LOGIKI KONTROLERI

218.DISTRIBUIRANI SUSTAVI

229.SAMONADZIRANA RJEENJA

229.1.ELEKTRONIKI ZASLONI

2310.LOGIKA KONTROLNIH SUSTAVA

2411.SUSTAVI ZA NADGLEDANJE I KONTROLU

2512.ALARMNI SUSTAVI

2713.SIGURNOSNI SUSTAVI

2713.1.AUTOMATSKO POKRETANJE SUSATVA

2713.2.REDUKCIJA SNAGE

2813.3.GAENJE STROJEVA

2914.SUSTAV DETEKCIJE RAZINE KALJUE

3014.1.SISTEMI PROTUPOARNIH ALARMA

3014.2.ISKLJUIVANJE U SLUAJU KVARA

3115.BADARENJE

3216.PRAVILA I REGULATIVE

3317.ZAKLJUAK

Pregled slika:

6Slika 1: Sustavi automatskog upravljanja na brodu

9Slika 2: ''Open- Loop control system'', nenadzirani upravljaki sustav- sustav balastnih voda

9Slika 3: ''Closed- loop control system'', nadzirani kontrolni sustav- sustav podmazivanja glavnog motora i kontrola temperatura

12Slika 4: Transduktor ili pretvara- element za pretvaranje vrsta izlazno/ulaznih signala

13Slika 5: Osnovni djelovi i izgled digitalnog sustava

14Slika 6: Sredinja upravljaka jedinica- procesor

15Slika 7: CPU, smjetaj RAM, ROM, registar i chache memorije

17Slika 8: Magnetski medij na raunalu, tvrdi disk

20Slika 9: Alarmi niskog tlaka ulja za podmazivanje- ljestvini dijagram

21Slika 10: Distribuirani sustav

23Slika 11: ''i'' i ''ili'' vrata u strujnom krugu

26Slika 12: Prijmer alarmne plone na brodu

26Slika 13: Alarmni sustavi za navigaciju

29Slika 14: Ureaj za detekciju razine kaljue

31Slika 15: Primjer ureaja za badarenje

33Slika 16: AUT 1 - najnapredniji stupanj automatizacije na brodu

SAETAKNa brodu je automatizacija zadnjeg desetljea poela biti vrlo iroko upotrebljavana. Ugrauju su brojni kontrolni sustavi koji omoguavaju smanjenje broja posade i smanjenje trokova broda, ali zahtijevaju visokokolovani kadar, informatiki obrazovan, koji e biti sposoban nadzirati konrolne sustave. Veina dananjih brodova je osposobljena je za UMS (anatended machinery space- prostor nenadzirane strojarnice). Kontrolni sustavi ugraeni su u sve brodske sustave: rad glavnog motora, proizvodnja i nadzor elektrine energije, ukrcaj i iskrcaj tereta, navigacija, upravljanje i svi alarmni sustavi. Tri su stuonja nadziranja i upravljanja kontrolnim sustavima:

1) Lokalna/mjesna runa kontrola (upravljanje neposredno na ureaj)

2) Daljinska runa kontrola (runa kontrola na daljinu preko nekog medija)

3) Automatska kontrola (bez prisutnosti ovjeka)

Glavni elementi kontrolnog sustava su: mjerni ureaji smjeteni na stroju ili procesu kojeg kontroliramo (oni reguliraju promjenu stanja sustava), kontrolni ureaj koji oitava rezultate i odreuje razliku izmeu stvarnog i eljenog stanja i pokreta koji aktivira ispravljaku radnju koja je potrebna.

Danas se na brodove uvode mikroprocesorski sustavi koji zamjenjuju analogne kontrolne jedinice. Mikroprocesori koriste binarni jezik, a sastoje se od: izvrnog programa (softver), sredinje procesne jedinice (CPU), opskrbe strujom (napajanja), memorije (RAM, ROM) i ulazno- izlaznih krunih sustava (preko njih dolaze podaci od operatera ili procesa).

Da bi automatska kontrola bila potpuna uvode se sustavi nadzora kako bi se potpuno zamijenio ljudski operater. Ti su sustavi visoko sofisticirani, a sadravaju: nadzor pomou senzora, usporedbu oitanja sa pohranjenim krajnjim tokama, dobivanja podataka i spremanje u memoriju, biljeenje podataka nadzornih procesa, procjena rada stroja i automatsko namjetanje optimalnih uvjeta za rad te nadzor stanja postrojenja.

SUMMARY

Automation on board, for the last decade, began to be very widely used. Incorporate numerous control systems that allow reducing the number of crew and ship cost reduction, but require a highly educated staff, an IT educated, which will be capable of monitoring controls on systems. Most of today's ships have been trained for UMS (unattended machinery space- unattended engine room). Control systems are built into all ship systems: the work of the main engines, production and control of electricity, loading and unloading, navigation, control and all alarm systems.There are three stages of monitoring and management control systems:

1) Local / local manual control (control directly on the device)

2) Remote manual control (manual control at a distance through a medium)

3) Automatic control (without the presence of man)

The main elements of the control system are: measuring devices located on the machine or process that is controlled (they regulate to change the system state), a control device that reads the results and determines the difference between actual and desired state or starter that triggers the necessary corrections needed.

Today the boats are equiped with microprocessor systems which replacing analog control unit. Microprocessors are using binary language,which consists of: Executive program (software), the central processing unit (CPU), power supply unit(PSU), memory (RAM, ROM) and input-output system of circular (through these data come from the operator or process ).

In order to completely replace the human operator ships are equiped with automation systems. These systems are highly sophisticated, and include: monitoring sensora whos readings compare with the stored destination, receiving and storing data in memory, data recording process monitoring, assessment of the machine and automaticall setting of the optimal conditions for the operation and monitoring of the plant.

UVODAutomatizacija je koritenje kontrolnih sustava i informatike tehnologije sa svrhom smanjenja ljudskog posla i openito ljudi potrebnih za funkcioniranje sustava. Kao masovni pokret javlja se kao nastavak na mehanizaciju. Danas su kontrolni sustavi na brodovima veoma zastupljeni na svim razinama, od palube do strojarnice. Kontrola sustava je koritenje ureaja kao to su senzori, pojaala, pretvarai ili osjetnici koji su meusobno povezani, te komuniciraju da bi utjecali i odravali zadane parametre procesa ili stroja. Kada je ovjek ukljuen u proces sustav se naziva runo kontrolirani sustav (eng. manual control system), a kada se neki kontrolni sustavkoristi za kontrolu parametara procesa to se naziva sustav kontrole procesa. (eng. process control system)

Kljune rijei: automatizacija, kontrolni sustavi, mikroprocesor.Kljune rijei: automatizacija, kontrolni sustavi, mikroprocesorKey words: automation, control systems, microprocessors

1. DEFINICIJA I RAZLOZI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA

Sustav upravljanja je uporaba elemenata i ureaja poput senzora, pojaala, pretvaraa, alternatora i sl.s ciljem odravanja kontroliranog procesa ili troja na eljenoj razini. Automatski susatv upravljanja ne zahtjeva ljudskog operatera. Ako je ovjek prisutan za nadziranje sustava govorimo o runom upravljanom sustavu. Ako se upravljakim procesom nadzire rad drugog procesa govorimo o kontrolnom susatvu procesa.

Razlozi koritenja automatskih upravljakih susatva su mnogi, ali su uglavnom vezani za ekonomski i ljudski imbenik. O ekonomskom imbeniku govorimo najprije zbog trokova plaa, hrane i prijevoza radnika koje su smanjenjem brodu potrebnog broja posade znatno smanjeni. Danas govorimo o oko 15-20 ljudi potrebnih brodu za rad, no ta je brojka nekad bila puno vea, sredinom prolog stoljea kretala se na oko 45-50 lanova posade. Bitan razlog automatizacije je i ''ljudski faktor'' odnosno ljudska pogreivost koja dovodi do kvarova sustava. Tei se da iako je broj posade smanjen za vie od pola u zadnjih pedesetak godina posada prisutna na brodu danas bude visoko kvalificirana i informatiki sposobna kako bi mogla nadzirati i upravljati svim strojevima na brodu. Veliki napredak na polju elektronike (mikroprocesori) takoer je doprinio automatizaciji broda.

Slika 1: Sustavi automatskog upravljanja na brodu

Brod ima mnotvo elemenata koje je potrebno kontrolirati: temperatire, tlakovi, openito nivoi, viskozitet, protonost, brzinu okretaja, brzinu broda, momente torzije, napon, stanja stroja i sl. Nekad su svi ovi elementi bili nadgledani direktno na mjernom elemntu na stroju od samih strojara obilaenjem po strojarnici. Danas se zbog sporosti i mogue nepouzdanosti dobivanja podataka tei da se sav ovjekov posredni rad zamjeni, stoga se uvode automatizirani uprevljaki sustavi sa jedinstvenim uprevljakim i nadzornim mjestom u kontrolnoj sobi strojarnice. Brodovi sa takvom skontrolnom sobom, sposobni za plovidbu sa nenadziranom strojarnicom spadaju u klasu UMS, eng.-unattedned machinery space, prostor nenadzirane strojarnice.

Svaki kontrolni sustav ima sljedee stupnjeve nadzora i upravljanja:

1.) Local remote control- lokalna runa kontrola (upravljanje direktno sa samom stroju)

2.) Remote manual control- daljinska runa kontrola (runo upravljanje sa udaljenog mjesta pomou nekog medija)

3.) Automatic control- automatomatska kontrola (kontrola bez prisutnosti ljudskog operatera).

Upravljati se moe pna razliite naine prolagoene uvjetima klasifikacijskih drutava. Najei naini na brodu su:

1.) Mehanikim ureajima- osovinama, zupanicima, icama...2.) Hidrau