CN104153831A - 一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置 - Google Patents

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CN104153831A CN201410279173.1A CN201410279173A CN104153831A CN 104153831 A CN104153831 A CN 104153831A CN 201410279173 A CN201410279173 A CN 201410279173A CN 104153831 A CN104153831 A CN 104153831A
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戴悦
丁豹
杨帅
王永刚
樊传路
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Abstract

一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置，其特征在于：所述的盘车自动控制模块由以下元器件组成，高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核，可达25MIPS；控制器局域网CAN2.0B控制器，具有32个消息对象，每个消息对象有其自己的标识全速、非侵入式的在系统调试接口，片内；真正12位C8051F040/1或10位C8051F042/3/4/5/6/7、100ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关；允许高电压差分放大器输入到12/10位ADC，60V峰-峰值，增益可编程。本发明的有益效果是，可实现自动和就地电动多种方式控制盘车机的工作运行。

Description

一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置
技术领域：
本发明涉及船舶设备技术领域，尤其是指一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置。
背景技术：
目前船用主汽轮齿轮机组在使用过程中为了防止发生汽轮机转子产生弯曲变形，船在出航前，必须每隔5-10min用盘车装置盘车；返航后，汽轮机装置必须均匀地由热状态过渡到冷状态，所以也必须每隔5-8min用盘车装置盘车；每次盘车应将汽轮机转子停在新位置上，一般相差120°。目前国内船用主汽轮齿轮机组采用电动或手动盘车方式，劳动强度大，操作时间长，转子停留角度不好掌握，汽轮机装置由热状态过渡到冷状态不均匀等缺点。盘车自动控制装置能有效的解决以上问题，同时盘车自动控制装置还能实时地对机壳温度、滑油压力和盘车电机电流进行检测，并能按条令要求定时定位地自动控制盘车，还具有滑油压力及盘车电机过载保护等功能。本装置的使用严格地保证了汽轮机装置按条令使用，减少了对轴瓦的磨损，提高了汽轮机装置的安全性，延长了使用寿命，提高了汽轮机科学管理水平，同时也减轻了值更人员的劳动强度。
发明内容：
本发明的目的是提供一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置，解决船用主汽轮齿轮机组使用的盘车自动控制的问题。
本发明的目的是以如下方式实现的：一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置，主要由盘车自动控制模块、盘车就地控制模块、离合器控制模块、测量模块组成，其特征在于：所述的盘车自动控制模块由以下元器件组成，高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核，可达25MIPS；控制器局域网CAN2.0B控制器，具有32个消息对象，每个消息对象有其自己的标识全速、非侵入式的在系统调试接口，片内；真正12位C8051F040/1或10位C8051F042/3/4/5/6/7、100ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关；允许高电压差分放大器输入到12/10位ADC，60V 峰-峰值，增益可编程；真正8位500ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关C8051F040/1/2/3；两个12位DAC，具有可编程数据更新方式C8051F040/1/2/3；64KB C8051F040/1/2/3/4/5或32KB C8051F046/7可在系统编程的FLASH存储器；4352 4K+256 字节的片内RAM；可寻址64KB 地址空间的外部数据存储器接口；硬件实现的SPI、SMBus/I2C和两个UART串行接口；5个通用的16位定时器；具有6个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列；片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器；具有片内VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F04x系列器件是真正能独立工作的片上系统；所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置；FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件；所述的盘车就地控制模块主要由以下元器件组成，ABB微断式SH202-B6断路器、ABB接触器AF50-30-11、4NIC-K72-H电源、XCMD行程开关、TA75DU42热继电器、电流互感器50/5A、SA型转换开关、2A12B2BD型中间继电器；所述的盘车就地控制模块具有欠电压和过电流保护。
本发明的有益效果是，可实现自动和就地电动多种方式控制盘车机的工作运行；主要具备如下功能，
a)  检视盘车功能：大轴转动                                                转；
b)  暖机盘车功能：连续盘车，正车盘车5min后倒车盘车1min，正、倒车交替进行；
c)  停机盘车功能：连续盘车1h（在1h内正车5min倒车1min交替进行）；1h后每5min盘车1次，每次大轴转动120°，每次正倒转自动交替，每盘车10次盘车间隔增加1min，当机壳温度低于50℃（可调整）后，停止电动滑油泵充油，自动结束盘车；
d)  盘车电机过载保护功能：电流≥6.5A，响应时间＜1s；
e)  盘车电机欠载保护功能：电流＜1.0A，响应时间＜1s；
f)  滑油压力低保护功能：压力＜0.3±0.02MPa，自动中止盘车，响应时间＜1s；
g) 盘车离合器状态检查、显示功能；
h) 温度显示功能：显示范围0-150℃±2℃；
i)  盘车电机电流显示功能：显示范围0-10A±0.1A；
j)  装置自检功能；
k)  部分参数设定功能：根据不同汽轮机组的要求，可改变机壳设定温度、盘车电机电流上限设定值和盘车电机电流下限设定值。对盘车角度可按不同装置要求重新设置；
l)动力油在0.3—0.34Mpa,电磁铁在通直流220V电源下，可遥控电磁铁的通断实现齿形离合器和汽轮机星轮的自动啮合与脱开。 
附图说明：
图1为本发明盘车自动控制模块电气原理图；
图2为本发明盘车就地控制模块电气原理图；
图3为本发明离合器控制模块电气原理图；
具体实施方式：
参照附图，一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置，主要由盘车自动控制模块、盘车就地控制模块、离合器控制模块、测量模块组成，其特征在于：所述的盘车自动控制模块由以下元器件组成，高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核，可达25MIPS；控制器局域网CAN2.0B控制器，具有32个消息对象，每个消息对象有其自己的标识全速、非侵入式的在系统调试接口，片内；真正12位C8051F040/1或10位C8051F042/3/4/5/6/7、100ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关；允许高电压差分放大器输入到12/10位ADC，60V 峰-峰值，增益可编程；真正8位500ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关C8051F040/1/2/3；两个12位DAC，具有可编程数据更新方式C8051F040/1/2/3；64KB C8051F040/1/2/3/4/5或32KB C8051F046/7可在系统编程的FLASH存储器；4352 4K+256 字节的片内RAM；可寻址64KB 地址空间的外部数据存储器接口；硬件实现的SPI、SMBus/I2C和两个UART串行接口；5个通用的16位定时器；具有6个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列；片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器；具有片内VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F04x系列器件是真正能独立工作的片上系统；所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置；FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件；所述的盘车就地控制模块主要由以下元器件组成，ABB微断式SH202-B6断路器、ABB接触器AF50-30-11、4NIC-K72-H电源、XCMD行程开关、TA75DU42热继电器、电流互感器50/5A、SA型转换开关、2A12B2BD型中间继电器；所述的盘车就地控制模块具有欠电压和过电流保护。
实施方式一：暖机盘车功能
在船起航前按下自动盘车控制装置面板上的“暖机盘车”按钮，“暖机盘车”、“电机运行”指示灯点亮，自动盘车控制装置控制盘车机构正车盘车5min后停车30sec后,继续倒车盘车1min，正、停、倒车交替进行8次，每一次停车位置与上次停车位置相差120o，运行结束后盘车装置停止运行，相应指示灯熄灭。
实施方式二：停机盘车功能
在船停止航行后按下自动盘车控制装置面板上的“停机盘车”按钮，停机盘车”、“电机运行”指示灯点亮，自动盘车控制装置控制盘车机构连续盘车1h（在1h内正车5min倒车1min交替进行）；1h后每5min盘车1次，每次大轴转动120°，每次正倒转自动交替，每盘车10次盘车间隔增加1min，当机壳温度低于50℃（可调整）后，停止电动滑油泵充油，自动结束盘车；
实施方式三：遥控盘车装置离合器啮合与脱开功能
遥控盘车装置离合器啮合：
在通过遥控方式啮合盘车装置离合器时，必须先给电磁铁N线圈通电。通电之后，铁心将滑阀推向右侧。打开通往油动机活塞上腔的滑油通路。油动机活塞向汽轮机方向移动，推动齿形离合器轴杆。在该过程中，当活塞处于极限位置时盘车装置离合器完全啮合。
盘车装置离合器啮合之后，如果“盘车装置离合器啮合”信号灯未点亮，应当脱开离合器，接通电机3-5s，停机后重新啮合离合器。
遥控脱开盘车装置离合器：
在脱开离合器之前，盘车装置电机必须先停机，然后反向起动电机0.5秒，卸掉盘车装置离合器齿面压力，然后向电液操纵器电磁铁T送电，通电之后铁心向左侧移动，铁心将滑阀推向左侧。打开通往油动机活塞下腔的滑油通路。油动机活塞向汽轮机反方向移动，推动齿形离合器轴杆。N—控制离合器啮合的电磁铁；T—控制离合器断开的电磁铁。
离合器控制模块在满足以下条件时可以啮合离合器：
a主汽轮齿轮机组连锁保护取消；
b主汽轮齿轮机组轴系静止；
c盘车装置电机无转动。
在满足以下条件以后，电机控制电路允许起动电机：
a盘车装置离合器处于“啮合”或者“脱开”状态；
b电机自由轴端保护罩壳安装到位。

Claims (1)

1.一种船用主汽轮齿轮机组盘车自动控制装置，主要由盘车自动控制模块、盘车就地控制模块、离合器控制模块、测量模块组成，其特征在于：所述的盘车自动控制模块由以下元器件组成，高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核，可达25MIPS；控制器局域网CAN2.0B控制器，具有32个消息对象，每个消息对象有其自己的标识全速、非侵入式的在系统调试接口，片内；真正12位C8051F040/1或10位C8051F042/3/4/5/6/7、100ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关；允许高电压差分放大器输入到12/10位ADC，60V 峰-峰值，增益可编程；真正8位500ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关C8051F040/1/2/3；两个12位DAC，具有可编程数据更新方式C8051F040/1/2/3；64KB C8051F040/1/2/3/4/5或32KB C8051F046/7可在系统编程的FLASH存储器；4352 4K+256 字节的片内RAM；可寻址64KB 地址空间的外部数据存储器接口；硬件实现的SPI、SMBus/I2C和两个UART串行接口；5个通用的16位定时器；具有6个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列；片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器；具有片内VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F04x系列器件是真正能独立工作的片上系统；所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置；FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件；所述的盘车就地控制模块主要由以下元器件组成，ABB微断式SH202-B6断路器、ABB接触器AF50-30-11、4NIC-K72-H电源、XCMD行程开关、TA75DU42热继电器、电流互感器50/5A、SA型转换开关、2A12B2BD型中间继电器；所述的盘车就地控制模块具有欠电压和过电流保护。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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