1. Jaka funkcje w urządzeniach pneumatycznych pełni wzmacniacz mocy ?
Wzmacniacz mocy stanowi swego rodzaju zawór trójdrożny, który łączy siłownik z przewodem zasilającym lub atmosferą. Zawór ten sterowany sygnałem ze wzmacniacza wstępnego odznacza się
stosunkowo dużą średnicą gniazda i otworu upustowego. Umożliwia to szybkie zmiany ciśnienia wyjściowego wzmacniacza mocy. Sygnał wyjściowy tego wzmacniacza uruchamia bezpośrednio zespół
wykonawczy. Wzmacniacz mocy charakteryzuje się dużym natężeniem przepływu powietrza, zapewniającym w krótkim czasie uzyskanie wymaganego ciśnienia w linii pneumatycznej i siłowniku. Grzybek
zaworu ma kształt kuli, stożka lub talerza; do jego napędu stosowane są mieszki sprężyste lub membrany
W stanach ustalonych dopływ do mieszka wyjściowego oraz odpływ powietrza do atmosfery jest praktycznie odcięty. W stanach przejściowych otwarty jest albo dopływ powietrza zasilającego albo odpływ
do atmosfery. Wzmacniacze tego typu pracują bez ciągłego poboru powietrza. Zmiana ciśnienia wejściowego P powoduje zmianę położenia przegrody, co pociąga za sobą otwarcie jednego z dwóch
1
gniazd zaworu i w konsekwencji zmianę ciśnienia P w mieszku wyjściowym. Zmiana ciśnienia P trwa aż do momentu zrównania się sił działających z obu stron przegrody. Siły te powstają w wyniku
2 2
działania ciśnień powietrza i ugięcia elementów sprężystych (mieszki, sprężyna). Przy niewielkich przemieszczeniach przegrody zmiany siły od elementów sprężystych są współmiernie małe w porównaniu
z siłami pochodzącymi od ciśnień. W takim przypadku równanie statyczne wzmacniacza ma postać:
"p1Å" "A1 = "p2 Å" A2
gdzie: "p  zmiany ciśnień wejściowych i wyjściowych,
A  czynne powierzchnie mieszków wejściowych i wyjściowych.
Z zależności tej wynika współczynnik wzmocnienia
A1 "p2
k = = = const
A2 "p1
i zwykle wynosi od 1 do 20.
2. Opisać zasadę działania bloku wzmacniaczy dysza - przesłona oraz wzmacniacz mocy.
Wzmacniacz przesłonowy (dysza  przesłona) składa się z dwóch oporów pneumatycznych, stałego 1 i zmiennego 2, połączonych szeregowo za pośrednictwem komory przejściowej 3. Opór 1 ma postać
przewężenia o stałym przekroju A . Pole przekroju A oporu zmiennego 2 zależy od położenia przesłony 4. Powietrze zasilające o stałym ciśnieniu p przepływa przez otwór stały do komory przejściowej a
1 2 o
następnie przez opór zmienny do ośrodka o ciśnieniu p (najczęściej do atmosfery). Suma spadków ciśnień na oporach 1 i 2 ( "p +"p ="p) ma wartość stałą i równą "p=p . Zmiana wartości poru
2 1 2 o-p
2
zmiennego 2 powoduję zmianę spadku ciśnienia na tym oporze z wartości "p do na "p  . W ślad za tym następuje zmiana wartości na "p  tak aby spełnić zależność "p  +"p  ="p=const. Przez zmianę
2 2 1 1 2
oporu 2 zmienia się ciśnienie p ciśnienie to jest sygnałem wyjściowym wzmacniacza, natomiast przesunięcie przesłony x spełnia rolę sygnału wejściowego. W regulatorach pneumatycznych wzmacniacz
1
typu dysza-przesłona spełnia zwykle rolę wzmacniacza wstępnego z którego sygnał wyjściowy przekazywany jest do wzmacniacza mocy. Sygnał wyjściowy tego wzmacniacza uruchamia bezpośrednio
zespół wykonawczy. Wzmacniacz mocy charakteryzuje się dużym natężenia przepływu powietrza zapewniającym w krótkim czasie uzyskanie wymaganego ciśnienia w linii pneumatycznej i siłowniku.
5. Podać zakresy wartości sygnałów standardowych w układach regulacji.
Sygnal 0,2-1,0-bar 3-15psi
zasilanie1,4bar 20 psi
Zdecydowana większość produkowanych obecnie urządzeń regulacyjnych należy do systemów średnio-wartościowych. Ciśnienie powietrza zasilającego wynosi w nich 120 lub 140 kPa a wyjątkowo 0,6 lub
0,3 MPa. Systemy wysoko-ciśnieniowe pracujące przy ciśnieniach do 10 MPa stosowane są jedynie w serwomechanizmach specjalnych. W ostatnich latach w układach pneumatycznych wprowadzono
systemy niskociśnieniowe o ciśnieniu zasilania 1,2 do 3,0 kPa. Zakres zmian sygnału wyjściowego jest unormowany i wynosi 20 do 100 kPa.
6. Omówić zasadę pracy przetwornika pneumatycznego:
Rozróżniamy pneumatyczne przetworniki sygnałów pośrednich (siła, przesunięcie, prąd ). przetwarzającego i wzmacniacza mocy. Zespół przetwarzający stanowi z reguły Składają się one z zespołu
wzmacniacz pneumatyczny typu dysza przesłona , objęty proporcjonalnym sprzęrzeniem zwrotnym. Działanie zespołu przetwarzającego oparte jest na zasadzie kompensacji sił lub przesunięć . Zapewnia
to dużą dokładność i małą wrażliwość na zmiany charakterystyki kaskady pneumatycznej wzmacniacza oraz zmiany ciśnienia zasilania . Stosowane w przetwornikach wzmacniacze mocy nie różnią się od
wzmacniaczy używanych w regulatorach. Są one budowane jako wzmacniacze membranowe jak i mieszkowe z ciągłym lub bez ciągłego wypływu powietrza. Przetwornik zamienia sygnał wychodzący z
czujnika na odpowiedni sygnał standardowy o zakresie 20-100 kPa.
Przykładem przetwornika pneumatycznego może być przetwornik (pośredni)  mieszkowy siły: (rysunek1)
Przetwornik składa się ze wzmacniacza wstępnego ( dysza 1, opór2, przesłona3), dz
wigni4 i mieszka sprzęrzenia zwrotnego 5. Wzmacniacz mocy 6 jest wykonany jako wzmacniacz membranowy lub
mieszkowy z ciągłym lub bez ciągłego wypływu powietrza.
Dla stanu równowagi "M = "M
1 2
"M
1- zmiana momentu spowodowana zmianą siły wejściowej "F
"M m m 1 2
2- zmiana momentu zależna od przyrostu "P działającego na mieszek sprzęrzenia zwrotnego 5 o czynnej powierzchni A "P ="F l /A l
Sprężyna 7 jest przeznaczona do nastawiania początkowej wartości sygnału wyjściowego P Dla początkowej wartości zakresu sygnału wejściowego F
m min. min.
7. Narysować i opisać działanie dowolnego przetwornika pneumatycznego.
Rozróżniamy przetworniki:
- pośrednie (sygnałów pośrednich takich jak siła, przesunięcie, prąd)
- pomiarowe (sygnałem jest ciśnienie, temperatura)
- międzysystemowe.
Przetw pomiarowy wysokich ciśnień
Składa się z czujnika w postaci rurki Bourdona (1) i przetwornika pośredniego, działającego na zasadzie kompensacji sił. Sygnałem wyjściowym jest siła proporcjonalna do mierzonego ciśnienia. Siła ta jest
przetworzona w przetworniku pośrednim na sygnał pneumatyczny w postaci ciśnienia wyjściowego. Zakres mierzonych ciśnień p zależy od sztywności rurki Bourdona i czynnej powierzchni mieszka
sprzężenia zwrotnego (2).Zakres ten można zmieniać
w pewnych granicach przesuwając mieszek(2).Sprężyna(3)jest przeznaczona do nastawiania początkowej wartości sygnału pneumatycznego i ma na celu polepszenie stabilności pracy przetwornika
przy niewielkich obciążeniach wyjściowych. Wzmacniacz mocy (5) ma budowę mieszkową.
9. Jaką funkcje w układzie regulacji pełni człon pomiarowy (przetwornik).
W układach automatyki dąży się do ujednolicenia sygnałów. Sygnały te wówczas nazywa się sygnałami standardowymi. Wprowadzenie takich sygnałów ułatwia połączenie ze sobą poszczególnych
elementów układu zależnie od potrzeb oraz znacznie ogranicza liczbę potrzebnych elementów (blokowe systemy regulacji). Sygnały przychodzące z czujników pomiarowych nie zawsze maja postać
sygnałów standardowych. W takich przypadkach zachodzi konieczność stosowania dodatkowego elementu tzw. przetwornika pomiarowego. Zmienia on sygnał przychodzący z czujnika pomiarowego w
odpowiedni sygnał standardowy
W przetworniku może nastąpić:
a) zmienia wartości sygnału bez zmiany jego natury fizycznej. Przetwornik służy do zmiany zakresu zmienności tej samej wielkości fizycznej.
b)Zmiana natury fizycznej sygnału. W tym przypadku przetwornik słuzy do zmiany jednej wielkości fizycznej na inna wielkość fizyczną.
10. Skąd otrzymuje i gdzie podaje sygnały przetwornik w układzie regulacji ?
Dąży się do ujednolicenia sygnałów w układach automatyki . Sygnały te nazywamy standardowymi. Wprowadzenie takich sygnałów ułatwia połączenie ze sobą poszczególnych elementów układu
zależnie od potrzeb oraz znacznie ogranicza liczbę potrzebnych elementów. Sygnały pochodzące z czujników pomiarowych nie zawsze mają postać sygnałów standardowych. W takich przypadkach
zachodzi konieczność zastosowania dodatkowego elementu tzw. Przetwornika pomiarowego. Przetwornik pomiarowy zmienia sygnał przychodzący z czujnika na odpowiedni sygnał standardowy i podaje
go na węzeł sumacyjny(porównujący), a z tamtąd na regulator. Z regulatora idzie on na element wykonawczy wpływa to tym samym na parametry wejściowe.
W pomiarowych przetwornikach ciśnienia następuje przetwarzanie ciśnienia na normowany sygnał ciśnieniowy (standardowy) o zakresie 20  100 kPa. Przykładowo przetwornik wysokich ciśnień typu
A104 przetwarza ciśnienia o różnych zakresach w zależności od wykonania 0,6  40 Mpa na sygnał standardowy. Składa się on z czujnika w postaci rurki Bourdona i przetwornika pośredniego ,
działającego na zasadzie kompensacji sił.
11. Jakimi cechami powinien charakteryzować się dobry przetwornik?
Powinien on charakteryzować się następującymi cechami:
n
1.Niezawodność  określa się za pomocą prawdopodobieństwa P(t) pracy urządzenia bez uszkodzeń w ciągu czasu t. P(t) = e-t, gdzie - int, uszkodzenia całego urządzenia wyznacza się
 = i
"
i=1
doświadczalnie.
2.Dokładność  oznacza klasę dokładności lub błąd podstawowy oraz błędy dodatkowe wywołane zmianą warunków zewnętrznych. Wartość liczby klasy dokładności najczęściej oznaczamy  wartość
granicznego dopuszczalnego bÅ‚Ä™du dokÅ‚adnoÅ›ci ´, wyrażonego w % zakresu zmian sygnaÅ‚u wyjÅ›ciowego urzÄ…dzenia "y = y bÅ‚Ä…d ten można wyrazić wzorem ep + ew , gdzie e 
max - y p
min,
´ = Å"100%
"y
błąd poprawności określający rozbieżność między charakterystyką teoretyczną i rzeczywista urządzenia pomiarowego e  graniczny błąd wierności określający rozrzut wartości sygnału wyjściowego
w
urządzenia pomiarowego otrzymanej w serii u pomiarów tej samej wartości wielkości wejściowej (nieznanej).
3.Próg pobudliwości (nieczułości) e - określa najmniejszy przyrost wielkości wejściowej x, przy którym następuje zauważalna zmiana wielkości y. Wielkość progu pobudliwości w urządzeniu pomiarowym
n
do celów automatycznej regulacji nie powinna przekraczać od 0,02 do 0,5% zakresu pomiarowego urządzenia.
12. Definicje zakresu proporcjonalności, czasu całkowania, czasu różniczkowania.
Zakres proporcjonalności jest to odwrotność współczynnika k (proporcjonalności) wyrażona w procentach x =(1/k )*100% gdzie k
p p p p- wielkość bezwymiarowa. Zakres proporcjonalności można rozumieć
jako procentowa cześć pełnego zakresu zmian wielkości wejściowej e potrzebną do wywołania zmiany wielkości wyjściowej u o pełen zakres.
Czas całkowania (zdwojenia) T określa intensywność działania całkującego regulatora. Czas zdwojenia T w regulatorach PI i PID jest czasem po upływie którego zmiana sygnału wyjściowego u skokowej
i i
zmianie podwaja swoją wartość w stosunku do zmiany u spowodowanej działaniem proporcjonalnym.
Czas różniczkowania (wyprzedzenia) T określa intensywność działania różniczkującego regulatora. Dzięki działaniu różniczkującemu regulator może bardzo silnie reagować już na małe zmiany
d
odchylenia regulacji e, jeżeli szybkość tych zmian jest duża, dzięki czemu  uprzedza spodziewany dalszy wzrost e przez odpowiednie oddziaływanie na obiekt regulacji. Czas różniczkowania T określa
d
działanie różniczkujące w regulatorach PD i PID. Zmiana wielkości wyjściowej w regulatorze PD wyprzedza o czas T odpowiedz
regulatora P przy wymuszeniu liniowo narastajÄ…cym.
d
18. W jaki sposób można pozbyć się w regulatorze akcji całkującej i różniczkującej?
Pozbycie się akcji całkującej : przez zwiększenie czasu T ( wpływ całkowania będzie się uwidaczniał przy mniejszych częstotliwościach czyli po dłuższym czasie)
PI : G(s) = Kp ( 1+ 1/Ti s)
Pozbycie się akcji różniczkującej przez zmniejszenie czasu Td ( zwiększenie częstotliwości ,przy której wpływ różniczkowania staje się niewidoczny
PID: G(s) = Kp ( 1+ 1/Tis + Td/Ts+1)
19. Co znacza pojęcie rodzaj pracy regulatora  wymień rodzaje pracy oraz wpływ zmiany rodzaju pracy regulatora w trakcie normalnej eksploatacji.
20. Regulatory bezpośredniego działania temp. Ciś. Poziom- schematy opisy działania:
Są to regulatory które energię potrzebną do przestawienia zaworu nastawczego pobierają z procesu regulowanego za pomocą czujnika. Nie wymagają one stosowania dodatkowych z
ródeł
(spręrzarki).Istota polega na wykorzystaniu energii sygnału wyjściowego czujnika do bezpośredniego przestawienia nastawnika. Zaletą tego typu regulatora jest prosta i zwarta budowa, niska cena i duża
niezawodność działania. Jednak zakres ich stosowania ogranicza się do regulacji stałowartościowej o małej wartości.
Regulatory te działają na ogół w sposób proporcjonalny.
Regulator ciśnienia (rysunek
Wzrost ciśnienia powoduje przymykanie zaworu , zwiększenie dławienia i w konsekwencji obniżenie ciśnienia za zaworem. Organem wykonawczym jest zawór dwugniazdowy. Grzybek połączony jest
sztywno z membraną. Regulowane ciśnienie doprowadzone jest pod membraną  wytwarza ono siłę działającą do góry. Siła od sprężyny jest skierowana przeciwnie . Grzybek zaworu ustala się w
położeniu, w którym siły te równoważą się. Zmieniając nakrętką naciąg sprężyny zmieniamy wartość ciśnienia , przy którym nastąpi równowaga( zmieniamy więc wartość zadaną).
Regulator poziomu Najprostszym regulatorem poziomu jest regulator pływakowy. Jest on stosowany do utrzymywania stałej wartości poziomu cieczy w zbiornikach otwartych i ciśnieniowych .
Czujnikiem w tych regulatorach jest pływak umieszczony bezpośrednio w zbiorniku lub w specjalnej komorze pływakowej. W zbiornikach ciśniemiowych z reguły są stosowane komory pływakowe.
(RYSUNEK):
OPIS  Ruch pływaka 1 zamieniany jest na obrót wałka 3 i za jego pośrednictwem przekazywany na dz
wignię 2. Przesunięcie dz
wigni 2 przenoszone jest przez cięgło 4 na dz
wigniÄ™ 5 przestawiajÄ…cÄ…
zawór 6 . Przejście wałka 3 przez ściankę komory pływakowej uszczelnione jest dławnicą ,układ może więc działać przy istnieniu nadciśnienia w zbiorniku. Wartość zadana poziomu jest określana przez
miejsce zainstalowania komory pływakowej i oczywiście nie może być zmienna bez jego przebudowy. Regulator poziomu jest regulatorem proporcjonalnym a zakres proporcjonalności można zmieniać
przez zmianę miejsca zamontowania cięgła 4 . Dokładność działania regulatora poziomu zajeży od sił oporu jakie muszą być pokonane przy przestawieniu zaworu, tzn. od sił działających na grzybek
zaworu oraz od sił tarcia występujących na wszystkich przegubach oraz w zaworze. Jeżeli bowiem na pływak nie działają siły zewnętrzne to jego zanurzenie jest stałe a położenie odpowiada poziomowi w
zbiorniku.
Regulator temperatury Regulator temp. Bezpośredniego działania jest przeznaczony do pracy w urządzeniach grzejnych , np.: w wymiennikach ciepła (RYSUNEK)
Czujnikiem jest termometr manometryczny. Spirala termometryczna 1 ,mieszek przegrzania 2 ,kapilara 3 ,i mieszek wykonawczy 4 wypełnione są cieczą manometryczną. Spirala termometryczna
zanurzona jest w czynniku ,którego temperatura jest regulowana . Temperatura cieczy manometrycznej jest więc taka sama jak w obiekcie regulowanym. Pod wpływem zmian temp. Zmienia się objętość
cieczy manometrycznej. Zmieniając swoją objętość ciecz manometryczna działa na mieszek wykonawczy 4 i powoduje zmianę położenia grzybka zaworu. Zmniejsza się lub zwiększa wskutek tego
strumień przepływającego czynnika grzewczego, zapewniając tym samym rządaną wartość temperatury.
21.Narysować układ regulacji poziomu wody w kotle . SCHEMAT
23.Schamat i opis działania ustawnika pozycyjnego .
Sygnałem wejściowym siłownika jest sygnał m , a sygnałem wyjściowym przesunięcie liniowe u lub kątowe Ć . W siłownikach małej mocy sygnał m dostarcza energii do siłownika . Przy dużych mocach
siłowników lub pożądanej nieliniowej charakterystyce statycznej siłownika , sygnał m steruje pomocniczym wzmacniaczem mocy . Sygnał wyjściowy siłownika nadąża wówczas za zmianami wartości
sygnału m . Dodatkowe wzmacniacze siłowników pneumatycznych i hydraulicznych nazywane są ustawnikami pozycyjnymi (pozycjonerami).Sygnał wejściowy m w siłownikach pneumatycznych stanowi
ciśnienie p . Wśród siłowników pneumatycznych można wyróżnić siłowniki membranowe ze sprężyną , siłowniki membranowe bez sprężyny i siłowniki tłokowe .Ustawnik pozycyjny stanowi wzmacniacz
u
pneumatyczny ze sprzężeniem zwrotnym , który zapewnia jednoznaczność między sygnałem sterującym p a przesunięciem u . Zależność statyczna między wielkościami p i u zespołu siłownik-wstawnik
u u
jest zwykle liniowa . Wprowadzając sprzężenie zwrotne poprzez odpowiednio ukształtowaną krzywkę uzyskuje się zależność u=f(p ) w postaci nieliniowej .Ustawnik pozycyjny umożliwia takie podwyższenie
u
ciśnienia p  , działającego na membranę siłownika aż do ciśnienia zasilania , które może być wyższe od ciśnienia zasilania regulatora p . Ustawnik zapewnia również możliwość zmiany zakresu
u o
proporcjonalności urządzenia regulującego . Zakres ten w odniesieniu do ustawnika pozycyjnego jest równy : Yp = WZÓR *100% ; u  maksymalny skok trzpienia siłownika ; u  skok trzpienia
ust max
spowodowany przyrostem ciśnienia "p .Ustawniki pozycyjne umożliwiają takie sterowanie sygnałem p  z jednego regulatora kilkoma siłownikami RYSUNEK .
u u
Przy zmianie sygnału sterującego p doprowadzonego do sprężystego mieszka 1 , przesłona 2 zmienia ciśnienie kaskadowe p . Po wzmocnieniu tego ciśnienia we wzmacniaczu mocy 3 otrzymuje się
u k
sygnał p  , działajacy na membranę siłownika 4 . Ciśnienie p  osiąga taką wartość , przy której przesunięcie u przez sprężynę 5 wywołuje siłę równoważącą siłę od mieszka 1 . Jednoznaczność między
u u
sygnałem p a przesunięciem u zależy od sztywności sprężyny 5 i powiązania kinetycznego tej sprężyny z trzpieniem siłownika . Jest oczywiste , że w zależności od siły tarcia i innych sił zewnętrznych ,
u
działających na nastawnik , ciśnienie p wywołuje różne ciśnienia p  .
u u
27.Jakie funkcje mogą realizować cyfrowe regulatory prędkości obrotowej .
1.Lagodna regulacja prędkości w celu uniknięcia wahań prędkości spowodowanych różnicą ciśnień spalania w poszczególnych cylindrach.2.Szybkie oddziaływanie na ilość dawki paliwa w przypadku zbyt
dużej prędkości obrotowej .3.Możliwość pracy silnika na niskich prędkościach obrot przy małych prędkościach manewrowych statku. 4. Zabezpieczenie przed pracą silnika w prędk. Krytycznych w celu
uniknięcia drgań rezonansowych. 5. Zabezpieczenie silnika przed nadmiernym M wału . 6. Zabezpieczenie silnika przed praca przy zbyt małej ilości pow. doł.
o
Poza tym : - muszą zapewnić stabilną pracę silnika , - wymaganą jakość regulacji we wszystkich stanach pracy silnika , - ograniczenie dawki paliwa w zależności od nastawy prędk. Obrot. , - utrzymanie
rozruchowej dawki paliwa , - ograniczenie dopływu paliwa na sygnał z turbosprężarki , - zabezpieczenie silnika przed spadkiem ciś. oleju smarowego , - zabezpieczenie silnika przed spadkiem ciśnienia
wody chłodzącej cylindry i tłoki .
Programowanie funkcji regulatora : - ustalenie regulowanej dawki paliwa , - ustawienie zakresu prędkości krytycznej , - ograniczenie max. wartości prędk. obrot. , - wskaz
nik ustawienia zerowego skoku
śruby nastawnej , - max. Pozycja serwomotoru , - zmiana zakresu wzmocnienia błędu , - wpływ nastawy paliwa na wzrost prędk. , - wskaz
nik ograniczenia charakterystyki prędkości , - wskaz
nik
ograniczenia ch. powietrza doładowujacego. BLOKI FUNKCJONALNE . 1. Obwód sterowania siłownikiem. 2. Obwód pomiaru prędk. obrot. silnika. 3. Obwód wyboru wartości zadanej . 4. Obwód
sterowania prędk. obrot. silnika . 5. Moduł charakterystyk granicznych silnika. 6. Obwód start/stop. 7. Obwód wybierania minimum. 8. Obwód wykrywania uszkodzeń.
31. Jakie podstawowe zadania stawia się układowi sterującemu zepołem napędowym ze srubą nastawną?
Polega na racjonalnej eksploatacji układu napędowego w całym okresie jego żywotności, wywiera dominujący wpływ na koszty oraz na jakość wzajemnej współpracy poszczególnych elementów.
Oddziaływanie na procesy zachodzące w zespole napędowym powinno być takie aby sumaryczne koszty eksploatacyjne (koszty paliwa, remontów i związanych z tym przestojów) były jak najmniejsze.
Sprowadza się to do doboru takich parametrów pracy zespołu, które zapewniają najwyższą sprawność napędową oraz wolną od przeciążeń, bezawaryjną pracę silnika i śruby w różnych warunkach
pływania.
Układ sterujący w oparciu o uzyskane informacje ( x- sygnał wartości zadanej , y- sygnał o bieżącym stanie pracy zespołu napędowego ) powinien wypracować takie nastawy dla silnika i śruby aby zostały
spełnione wymagania:
" jazdy z zadaną prędkością lub mocą
" aby zadana prędkość utrzymana była przy pracy zespołu napędowego z maksymalną sprawnością
W oparciu o w/w zalecenia zapiszemy w pamięci komputera algorytm. Układ sterujący dobiera nastawy skoku śruby i prędkości obrotowej tak aby zostały spełnione powyższe wymagania:
" czasowe obciążanie silnika
" zabezpieczenie silnika przed przeciążeniem
" praca w stanach awaryjnych
" zabezpieczenie przed pracą w zakresie obrotów krytycznych
" kontrola przebiegu rozruchu i zatrzymania silnika
32. Kiedy mówimy o sterowaniu optymalnym zespołem napędowym ze śrubą nastawną?
Sterowanie optymalne zespołem napędowym polega na wyznaczeniu optymalnej pary nastaw skoku śruby i prędkości obrotowej, do czego wymagana jest znajomość aktualnych charakterystyk silnika,
śruby i kadłuba lub wypadkowa charakterystyka napędowa całego zespołu napędowego. Układy napędowe, w których regulacja prędkości statku odbywa się poprzez jednoczesne ustalenie prędkości
obrotowej n i skoku śruby H.
Położenie optymalnego punktu pracy uzależnione jest od szeregu wartości o charakterze stochastycznym, jak warunki zewnętrzne, stan kadłuba, stan śruby czy silnika. Złe nastawy powodują wysokie
straty. Dla danej prędkości statku istnieje tylko jedna para nastaw (n,H) przy której występuje maksymalna sprawność zespołu napędowego.System (mikrokomputerowy) doboru optymalnych nastaw
zespołu napędowego ze śrubą nastawną umożliwia realizację wielu zadań, z których najważniejsze to: - wyznaczanie optymalnych (ze względu na max sprawność śruby i silnika) nastaw prędkości obr
silnika i skoku śruby w każdych warunkach pływania; - wyznaczania pkt pracy silnika w polu charakterystyki i określenie czy praca silnika odbywa się w tzw polu pracy silnika bez ograniczeń czasowych w
polu o ogranicz czasie przebywania czy też polu przeciążeniowym; - wyznaczenie godzinowego, jednostkowego i globalnego zużycia paliwa; - wyznaczenia aktualnej charakterystyki napędowej; -
wyznaczenie max i min prędkości statku, przy których występuje przeciążenie silnika z uwzględnieniem warunków pływania; - wyznaczenie powyższej wielkości dla przewidywalnych programowych
warunków pływania np. przy wzroście oporów o 100%;
34. Jaki wpływ ma zmiana warunków zewn. Na spr. Silnika i śruby
Może powodować zarówno zwiększenie jak i zmniejszenie spr. Całego układu. Zależy to od war. Zewn. Zmiana warunków pływania wpływa głównie na spr. Śruby. Nastepuje zmiana polożenia punktu wsp.
Warunki pływania określa krzywa T , w których będzie pływał statek . Przecinając charakterystykę H = f(n) tworzy z nią punkt pracy dla tych warunków (A) .
D1
Przy zmianie warunków pływania z T na T otrzymujemy punkt pracy (B) . Warunki zewn. uległy pogorszeniu , wzrósł moment obrotowy śruby oraz obciążenie . Przyrost momentu
D1 D2
obrotowego śruby może być tak duży , spowoduje przeciążenie silnika napędzającego śrubę . Z tych względów układy sterowania pracujące wg tego programu powinny być wyposażone w
urządzenia zabezpieczające silnik przed przeciążeniem . pogorszenie warunków zewn. spowoduje również spadek sprawności śruby , a przez to i układu napędowego .
Ad 2. Praca programu odbywa się po prostej M = f(n) . Przy zmianie warunków pływania z T na T punkt pracy przesuwa się z (A) na (D) . Spadek sprawności jest teraz mniejszy
D1 D2
niż w przypadku poprzedniego programu .Inną zaletą pływania wg tego programu jest to , ze nie wymaga specjalnego zabezpieczenia silnika przed przeciążeniem . Nadążając za zmianami
warunków zewnętrznych układ sterujący będzie dobierał taki skok śruby , aby nie spowodować przeciążenia silnika .
32.Co oznacza pojęcie przetwornik inteligentny?
Przetwornik inteligentny składa się z dwóch zasadniczych zespołów: - układu pomiarowego i układu przeliczająco zarządzającego. Zadaniem pierwszego jest wytworzenie sygnału elektr. o wartości
proporcjonalnej do mierzonej wielkości fizycznej. Układ przeliczający dokonuje skalowania sygnału elektr. ,często wykonuje jego linearyzacje oraz odpowiada za sposób prezentacji(rodzaj jednostek),
komunikacje z innymi urządzeniami systemu ( np. komputerem). Przyrządy inteligentne są zwykle wyposażone we własny wyświetlacz ciekłokrystaliczny, umożliwiający bezpośrednią prezentację wartości
mierzonej na stanowisku pomiarowym.
33. Jakie cechy wyróżniają przetwornik inteligentny?
Rozwój elektroniki, a z nią systemów komputerowych umożliwił przeniesienie części funkcji układu pomiarowego do czujnika. Czujnik zintegrowano z układem umożliwiającym przetworzenie sygnału
wielkości mierzonej już na postać cyfrową odporną na działanie czujników zakłócających. Wymagało to wyposażenia czujnika w inteligencję umożliwiającą jego adresowanie i sterowanie funkcjami
komunikacji. System taki można łatwo rekonfigurować, minimalizację ilości kabla niezbędnego do przesłania informacji(praca w pętli), ze względu na cyfrowy protokół komunikacyjny jest odporny na
zakłócenia zewnętrzne. W ciągu ostatnich kilku lat powstała nowa koncepcja tzw. Przetworników inteligentnych. Charakteryzuje się ona odmienną filozofią konstrukcji. Zwykle jest to zwarta budowa,
przyrząd jest niepodzielny natomiast dzięki bardzo szerokim zakresom pomiarowym ma dużą rozpiętość stosowania.
31.Wymienić i scharakteryzować metody pomiaru natężenia przypływu medium.
Pomiary przepływu prowadzi się w celu określenia ilości cieczy bądz
gazów płynących rurociągiem. Zadanie to realizowane jest pomiar prędkości przepływu V(m/s) strumienia objętości Q(mł/s) lub
strumienia masy M(kg/s). PomiÄ™dzy nimi wystÄ™pujÄ… zwiÄ…zki Q=A*V i M= Á*Q A- powierzchnia rurociÄ…gu V- prÄ™dkość przepÅ‚ywu Á- gÄ™stość czynnika Do pomiarów przepÅ‚ywu najczęściej używa siÄ™
następujących przypadków: - przepływomierze oparte na pomiarze ciśnienia różnicowego( kryzy, rurki spiętrzające)  przepływomierze objętościowe  przepływomierze masowe  przepływomierze
mierzące prędkość przepływu
W celu dobrania odpowiedniego przepływomierza należy dokładnie sprecyzować warunki pomiaru: nie ma idealnego przepływomierza dla dowolnych warunków.
30.Znajomość funkcji przypisanych poszczególnym przyciskom na panelu regulatora cyfrowego EGS 2000 oraz DGS 8800.
DEAD BAND- strefa nieczułości Funkcja ta umożliwia redukcję oscylacji listwy paliwowej wartość strefy nieczułości jest ustawiana przez mechanika i zwykle wynosi 2 1/min dla normalnej żeglugi. Jeśli
przycisk nie jest wciśnięty, regulator będzie pracował przy zmniejszonym wzmocnieniu w strefie martwej. Redukcja jest ustawiana parametrem 77 zwanym REDCTION GAIN. Współczynnik zmniejszenia 5
oznacza że działanie siłownika jest 5 razy słabsze.
ROUGH SEA- wzburzone morze Wciśnięcie przycisku wprowadza inne nastawy parametrów regulatora. Regulator włącza działanie różniczkujące co daje charakterystykę regulatora PID. Funkcja D jest
ustawiana parametrem 73 D-GAIN ON/OFF (wzmocnienie).
FUEL SETPOINT- zadawanie dawki paliwa Funkcja jest blokowana przez stacyjkę CHANGE LOCK, należy kluczyk pozostawić w położeniu OPEN. Ustawienie dzwigni w położeniu DEAD SLOW ustawi
listwę 0%, w położeniu FULL na 10% niezależnie od wartości prędkości obrot. Silnika. Skalowanie tej funkcji może być prowadzone parametrami 96 i 97.
Przyciski t6estujące regulatora- mogą być użyte we wszystkich trybach pracy systemu. Naciskając jeden z przycisków powoduje się wprowadzenie ustawionych wartości bezpośrednio z panela i można je
zwiększać lub zmniejszać (+ , -)Wprowadzane zmiany można zobaczyć poprzez wybranie odpowiedniego numeru parametru. Parametrami symulowanymi są : CMD- zadana wartość prędkości obrotowej(
parametr 2) RPM- rzeczywista prędkość obrotowa (parametr 3) PITCH- wartość skoku śruby (parametr 4) SCAV- ciśnienie powietrza doładowania( parametr 5)