Система централизованного автоматического контроля «Шипка – М»

«Шипка - М» – система централизованного автоматического контроля за состоянием главного двигателя и вспомогательными механизмами судна. 

«Шипка – М» предназначена для установки на судах с различными типами главной энергетической установки. Модификация конкретной системы определяется соответствующим порядковым номером в названии системы, например «Шипка – М – 02». Система удовлетворяет требованиям Регистра РФ, предъявленным к средствам и системам автоматизации, установленным на судах неограниченного района плавания со знаком автоматизации А1 и А2.

Информационная модель вспомогательных механизмов

Система осуществляет следующие функции:

• расшифровку аварийно-предупредительной сигнализации в ЦПУ при отклонении до 350 контролируемых параметров от заданного значения с автоматической засветкой табло на лицевой панели и включением обобщенного звукового сигнала;
• обобщенную светозвуковую аварийно-предупредительную сигнализацию в различных помещениях судна с выдачей информации на приборы в машинном отделении;
• измерение в цифровой форме по вызову до 350 параметров (одновременно до четырех параметров) с представлением номера, величины и размерности с периодом обновления информации 2,5;
• регистрацию факта отклонения от установленного значения (выбега) и возвращения в норму до 168 контролируемых параметров с фиксацией данных на регистрационной бумажной ленте;
• контроль температуры выхлопных газов за цилиндрами (до 17 шт.) дизеля в диапазоне 0-600 ºС с вычислением средней температуры, сигнализацией отклонения температуры за каждым цилиндром от среднего значения или превышения предельно допустимого значения температуры;
• возможность вызова текущего значения любого из контролируемых параметров по запросу ЭВМ, например из системы технической диагностики, и выдачу его в двоично-десятичной коде;
• адресную световую сигнализацию в машинном отделении (МО) и ЦПУ, причины вызова вахтенного в ЦПУ с выдачей информации на приборы в МО;
• адресную световую сигнализацию неисправного оборудования;
• блокировку сигнализации на малых нагрузках двигателя (в пределах 0-300 ºС);
• контроль состояния вахтенного в машинном отделении с сигнализацией об отсутствии вахтенного в МО, рулевую рубку и каюту старшего механика.

В каких условиях работает система?

Система надежно работает, обеспечивая выполнение всех режимов работы, при:

1. температуре от 0 до +40°С для аппаратуры, размещенной в центральном посту управления; при —10 до +45°С для аппаратуры, размещенной в других помещениях судна;
2. относительной влажности 95 ± ±3 %, при температуре +40± ±2°С;
3. длительных наклонах до 45°С в любом направлении;
4. качке бортовой до 45° и килевой до 10° от вертикали с периодом 7—19 с;
5. длительных кренах до 15° и дифферентах до 10°;
6. воздействии электрических и магнитных полей напряженностью в постоянном магнитном поле до 400 А/м, в переменном магнитном поле до 80 А/м с частотой 50 и 400 Гц;
7. смене однотипных субблоков, блоков, контейнеров и приборов;
8. отклонениях параметров питающей сети от номинальных значений в соответствии с табл. 8.

Система должна сохранять свою работоспособность после того, как она находилась в среде при температуре до —50°С (предельная пониженная температура).

Система устойчива к воздействию на нее вибрационных нагрузок в диапазоне частот 5—60 Гц с ускорением 5 м/с² и ударов ускорением 30 м/с² при частоте 40—80 ударов в минуту.

Ресурс системы до заводского ремонта 25 тыс. ч, срок службы системы 20 лет. Среднее время обслуживания одной неисправности, замены отказавшего блока (субблока) и приведения системы в рабочее состояние не превышает 15 мин при наличии подготовленных запасных частей.

Какие операции реализуются системой?

Система во время работы выполняет следующие операции: сигнализацию расшифровывающую (обобщенная и адресная), измерение в цифровой форме, контроль температуры выпускных газов, регистрацию выбегов, контроль состояния вахтенного.

Какими основными техническими данными характеризуется система?

Система «Шипка-М» имеет функции расшифровывающей аварийно-предупредительной световой и звуковой (критической и некритической) сигнализации в ЦПУ при отклонении от заданного значения параметров, контролируемой температуры выпускаемых газов, отсутствии вахтенного в ЦПУ, в течение 40 мин с выдачей соответствующих сигналов.

Система имеет следующие технические данные:

• Число помещении (в том числе и МО), охватываемых обобщенной аварийно-предупредительной световой и звуковой сигнализацией .... до 14.
• Число каналов адресной сигнализации в ЦПУ и МО по группам параметров и техническим средствам до……….. 20.
• Основная погрешность каналов сигнализации с аналоговыми датчиками без учета датчиков, % .... ±1,5.

Цифровое измерение по вызову параметров:

• число одновременно вызываемых параметров …………. . . до 4
• период обновления информации, с ....……………………. до 2,5
• основная погрешность (без учета датчиков), % . ………. ±1 

Число регистрируемых фактов отклонения от установленного значения и возвращения в норму параметров ……………………………. до 168


Питание системы: однофазная сеть переменного тока:
напряжение, В .............. 220
частота, Гц ............... 400

Автоматизированные системы контроля, управления и сигнализации

Современные автоматизированные суда снабжены развитыми системами централизованного контроля (СЦК) состояния технических средств судна. Применение СЦК позволяет вести безвахтенное обслуживание машинного отделения на ходу и на стоянке и повышает надежность работы судового оборудования.

В настоящее время эксплуатируется множество СЦК отечественного и зарубежного производства («Памир», «Полюс», «Шипка» - Россия; «АЛСИ-1», «АЛСИ-100» — Швеция; УМС-213 — Дания; КМ-1 — Норвегия и др.).

Все СЦК могут быть классифицированы по следующим признакам:

• по структурному построению — системы обегающего типа, у которых вторичный канал является общим для всех чувствительных элементов и подключается к ним периодически с помощью обегающего устройства, работающего по определенной программе; системы многоканального типа, у которых каждому чувствительному элементу соответствует свой канал контроля и измерения;
• по функциональному построению — функционально-неуниверсальные системы, у которых объем выполняемых функций остается неизменным; функционально-универсальные системы, у которых объем выполняемых функций может меняться;
• по конструктивному исполнению — конструктивно-неуниверсальные; конструктивно-универсальные.

Согласно требованиям Регистра, отдается предпочтение многоканальным, функционально- и конструктивно-универсальным СЦК.

Каждая система должна отвечать следующим требованиям:

• автономное или совместное функционирование с любыми другими системами набора в любом сочетании;
• деление параметров сигнализации по степени важности на две группы— критические и некритические (цветом световой сигнализации);
• единый принцип построения светозвуковой сигнализации. При отклонении параметров подается мигающий световой сигнал и осуществляется запоминание факта выхода параметра за пределы уставки. «Память» снимается оператором после регистрации. При сохранении ситуации «выбега» параметра после регистрации световой сигнал должен иметь постоянное свечение и гаснуть при возвращении параметра в норму. Светозвуковой обобщенный или групповой сигнал, регистрируемый по одному из параметров, должен автоматически включаться вновь при отклонении любого другого параметра;
• выдача светозвуковой сигнализации из ЦПУ по всем помещениям судна и в машинное отделение, а на приборах обобщенной сигнализации — только звуковой сигнализации и только на том приборе, где произведена регистрация;
• аварийно-предупредительная сигнализация по принципу «темного» щита;
• питание от судовой сети (220 В, 50 Гц), а также от аккумуляторных батарей (24 В), работающих в буферном режиме.

Отечественная система «Шипка»

Отечественная система «Шипка», отвечающая требованиям Регистра, осуществляет контроль за состоянием параметров главного двигателя и вспомогательных механизмов.

Рис. 1. Структурная схема системы контроля параметров «Шипка»

Система выполняет следующие операции:

• цифровое измерение 70 контролируемых параметров, каждый из которых может быть вызван на любом из двух цифровых табло набором номера контролируемого параметра на соответствующем наборном поле. При каждом вызове на цифровом табло высвечиваются номер параметра, его величина в виде трехзначного числа в истинном масштабе и размерность с периодом обновления информации 2,5 с;
• постоянное измерение 10 параметров стрелочными приборами; 
• непрерывный контроль 186 параметров с автоматической светозвуковой сигнализацией отклонения величины контролируемого параметра от установленного значения, в том числе 60 параметров критической и 126 параметров некритической сигнализации;
• регистрацию факта отклонения 36 контролируемых параметров от установленного значения и возвращение их в норму (осуществляется прибором регистрации выбегов);
• формирование и выдачу в систему ДАУ главным двигателем обобщенного управляющего сигнала вывода главного двигателя на минимально устойчивую частоту вращения;
• контроль отсутствия вахтенного в ЦПУ;
• управление вспомогательными механизмами и сигнализацию о их работе;
• функциональный и оперативный контроль исправности трактов и составных частей системы.

В состав системы «Шипка» (рис. 1) входят следующие основные элементы: элементы сбора информации (датчики и сигнализаторы); устройство непрерывной сигнализации, цифрового измерения, представления информации (прибор УПИК-1) и регистрации выбегов; щит мнемосхем главной механической установки ГМУ, состоящей из трех секций; блоки обобщенной критической и некритической сигнализации БОС1, БОС2; коммутирующие, согласующие и развязывающие устройства (блок развязки БР1, СЯ, переключатели); комплект питания, состоящий из агрегата трехфазного тока ATT, блока регулирования напряжения БРН и магнитного пускателя ПММ.

На базе системы «Шипка» созданы новые СЦК, которые рассчитаны на широкий диапазон использования.