第七章第一节 冷却水温度控制系统

2.故障分析
• 在自动控制系统工作的过程中。如果温度指示的测量值与 给定值之间有较大的偏差值，而指示灯7和8都不亮，说明 电机M没有转动。这时，必须把开关12立即扳到左面的手 动位置，然后手操开关9，如果此时电机M可按逆时针和 顺时针方向转动，说明控制系统出故障，可分别抽出RMB 板、MRV板和MRD板，人为地输入一个信号，观察其输 出端U15、U5、U9和U10是否变化。哪块板输出不变化， 故障就出在那块板上。换一块备件板，控制系统就能恢复 正常工作，若手操开关9时，电机M仍不转动，说明自动 控制系统没有故障，故障是出在执行机构中，如电机M烧 毁或卡死；过载保护继电器动作，切断电机M的电源等。 如果手操开关9电机M能在一个方向转动，而不能在另一 个方向转动，可能的原因是“减少输出接触器”或“增加 输出接触器”的线圈断路，或者它们的触头磨损、烧蚀而 不能闭合，要及时检查修复。
1.4系统工作介绍 海水泵组A/B/C中2台是单速的，1台 是双速的（或1台是单速的，2台是双 速的）。任意2台在50%负荷并联工作 可达到系统100%海水流量。 ENGARD控制器根据负荷变化大小控 制3台泵实现并联、解列、调速，是海 水流量满足负荷大小的合理需要
• 水量Q与转速n的一次 方成正比， • 水压H与n的二次方成 正比， • 轴功率P与n的三次方 成正比 • 见当100%流量时， 功率50kW; • 75%~85%流量时， 功率22 kW; • 40%—60%流量时， 功率4 kW。
(3)保护功能可靠，大大减少了因过载或单相运行而 烧坏电机的现象。 (4) ENGARD控制系统采用了8032单片机，具有完善 的自检、控制、显示、多种故障报警，系统可靠性提 高 系统可通过RS232与上位机进行通信，便于全船动力 装置的集中控制与监视。
2．ENGARD控制单元
具有比例积分控制作用的全自动温度控制。微处理器8位， 有PROM、EEP-ROM、RAM存储器。 海水泵手动操作 时，调节阀仍可工作在自动状态；反之亦然 。 3．工作原理 海水泵的控制不仅取决于中央冷却器热负荷，而且还与 淡水泵流量、海水泵流量、海水温度及中央冷却器的脏污 程度有关。淡水温度在一定的范围内变化时，低温淡水调 节阀控制流经中央冷却器的淡水量。当某一工况下海水流 量已经达到预先设定值，且淡水温度无法回到设定值时， 控制单元将产生一控制信号，切换海水泵工况，改变海水 通过冷却器的流量，从而达到控制低温淡水回路中低温淡 水温度的目的 。
（3)手动／自动模式切换
手动操作分海水泵和调节 阀两种手动操作模式，都 是通过操作面板上按钮8 来选择的
系统工作在自动方式时， 操作面板LED7亮（．绿 色），此时按下按钮8， LED6壳（橙色），L ED7 灭，表明选择了海水泵手 动工作方式；再按下（第 二次）按钮8，LED5亮 （橙色），LED6灭，表 明选择了调节阀手动工作 方式；第三次再按按钮8， LED7亮，LED5灭，则又 回到了自动工作状态。
海水泵的流量组合 流量种类 1 2 3 4 泵的组合 ” A+B或A+D或B+D
A或B或D C或 E A+C或A+E或B+E或D+C
1.5ENGARD控制系统特点：
(1)通过优化进入中央冷却器的海水流量，节能效果 明显。
(2)使用有级调速电机后，水泵电机运行温度明显下降， 同时减少了机械磨损和维修工作量。
V控制方式：根据热负荷变化旁通阀开度开大或关小到设 定值（2%/98%），则增/减海水泵流量或启/停备用泵。 T控制方式：根据热负荷大小，先全关或全开旁通阀， T1 到设定值时控制海水泵向大流量切换（并上备用泵） 或 控制海水泵向小流量切换（解列1台泵） 低温淡水调节阀控制旁通口开度vl的变化范围在0—5 %之 内，并且淡水温度偏离设定值不超过0.5℃，则不需要对 海水泵的流量进行调节 每隔2 min的间隔起动一次非正在运转的水泵，目的是增 加海水流量以实现对管路内的沉积物进行冲洗。
选择海水泵手动操作模式
• 选择海水泵自动→手动操作模式：按按钮8 LED6 亮；IED7灭。将海水泵控制屏上的转换开关 “MAN/AUT”置到“MAN”位置，手动启停海 水泵 ； • 选择海水泵手动→自动操作模式：首先将开关 “MAN/AUT”置到“AUT”位置，按两次按钮8， LED7亮，LED6灭。 • 选择调节阀自动→手动操作模式：按两次按钮8， LED5闪亮，LED7灭。通过按钮9(+)和10（-）调 节阀从全关到全开，对应显示值为2%~98%； • 选择调节阀自动→手动操作模式：按一次按钮8 即可LED7亮，LED5灭
• (3)检查海水泵切换功能 按按钮8选择调节阀手动模式，LED5闪亮（橙 色 )，按钮10调小旁通阀开度至2%，观察切换到 大流量海水泵的时间应不超过5s ；由按钮9调大 旁通阀开度至98%时，观察切换到小流量海水泵 的时间在15 min之内。最后转至自动模式。
• (4) ENGARD维修保养 每周进行试灯和报警功能实验，每月进行淡水温 度越限报警、水泵切换和故障报警试验，每六个 月校验一次淡水和海水温度传感器，利用校验用 数字温度计读出低温淡水温度值和海水温度值， 偏差超过±1℃，则需换新温度传感器或控制单 元。
(6)停止系统工作 某台海水泵停车检修，必须设置与其对应的“P25 - P30” 中的某一参数为“off=0”，使该采退出控制系统，切断 该泵电源关闭其进出口阀，但必须选择一台备用泵替代它 工作 要停止控制系统的工作，首先在操作面板上选择手 动操作模式，海水泵控制屏上转换开关“MAN/AUT”置 到“MAN”位置。
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（2）系统投入运行的操作
① 开启系统的主进、出口阀，启动低温淡水泵 ② 开启海水泵的吸入阀和排出阀，排除海水泵内的空气 ③ 海水泵控制屏置“MAN”位，手动启动大容量海水泵， 用“STBY”开关选择备用泵 ④ 开启中央冷却器的海水进出口阀，系统开始工作 ⑤ 合上engard控制器的电源开关，同时复位15。10s后按下 按钮8 ⑥ 在控制屏上检查系统的工作参数 ⑦ 按下按钮15，3s以上，检查控制面板上的指示灯是否异 常 ⑧ 待系统稳定后，转为“自动”
二、冷却水温度控制系统的故障诊断
• 1．淡水温度异常 原因：手操不当、参数设置错误、 流量/压力异常、冷却器堵塞、传感器故障、旁通阀 卡死2~5%位置 • 2．海水泵反馈信号错 原因：参数设置故障、海水 泵故障 • 3．备用泵起动 原因：反馈信号或控制电路故 障 • 4．气源中断报警 原因：气路断气或气路元件故 障 • 5．中冷器后的海水温度偏高 原因：海水流量不 足、手操海水泵不当、主机负荷高 • 6．通信故障 原因：A1-1---电流环通信故障； A1-2---RS232设置错误
(2)淡水回路调节阀整定
• 模式选择开关置到“P”（Program）位置。 按 操作面板上的按钮8“ManualMode”（见图103）两次，LED5闪亮橙色），通过按钮9（升 温）、10（降温） ，按按钮10，手动操作调节阀 旁通关小，关到2%开度时，设置参数P39 =1。 按按钮9，使调节阀旁通开大，开到98%开度时， 设置参数P40 =1 ,测量调节阀动作全行程所需时 间为P21 。
1.操作管理要点
• 1）控制系统投入工作操作 开关13扳至右位，电源指示灯14亮，10、11保险系； 按下按钮2，转动钮1看温度表A设定给定值，拔出 按钮2，显示测量值；把开关12扳至左位，手操开 关9将温度调至给定值，再把手操开关9扳至右位自 动位，实现无扰动切换 • 2）参数调整 PB、Td、脉冲宽带、不灵敏区
5．维修保养及参数设置
• (1)参数整定 首先将ENGARD控制箱内的模式选择开关置到“P” 位置，操作面板上显示“Cll”和间歇。显示“Pro” 两个按钮10和15可调整Cl-12参数值，按下按钮8可 选择下一个被设置的参数，按上面两个按钮8和9进 人参数内容 ，同时按10和15按钮，则将存储修改以 前的参数值 。结束参数整定后，将模式开关由置于 L/R，否则，10min后发出A3报警（program modle报警） • (2)淡水回路调节阀整定。 模式选择开关置到“P”（Program）位置。 按操作 面板上的按钮8“ManualMode”（见图10-3）两次， LED5闪亮橙色），通过按钮9（升温）、10（降 温） ，按按钮10，手动操作调节阀旁通关小，关到 2%开度时，设置参数P39 =1。按按钮9，使调节阀 旁通开大，开到98%开度时，设置参数P40 =1 ,测量 调节阀动作全行程所需时间为P21 。
1-ENGARD控制单元；2-LT回路温度传感器(TTl)；3-LT回路调节阀(V1)；4-SW 回路温度传感器(1Tr2)；、 5-冷却海水泵；（B D双速）6-低温淡水泵；M-执 行机构伺服电机
1.2、系统优点：(1)海水管系及热交换器少， 减少海水腐蚀、机舱舱底水量和维修工作量。 (2)高温、低温两路淡水分别冷却不同受热部 件，便于控制温度，便于保持柴油机气缸冷 却水温度稳定，使柒油机保持最佳冷却状态 运转。(3)淡水系统管路清洁、腐蚀小，维修 工作量小，工作可靠。 1.3核心部件ENGARD控制器主要任务： 1）通过低温淡水调节阀实现低温淡水的温度 定制控制 2）控制海水泵的运转台数和运转转速实现冷 却海水流量控制（海水流量的有级调节和PI 作用）
三、中央冷却水温度控制系统（单片机式冷却水 温度自动控制系统）
1、中央冷却系统 ENGARD中央冷却水温度控制系 统概述 是ALFA-LAVAL的产品，它采用8032单片机取代 常规的变送器和调节器，是新一代船舶中央冷却水自动控 制系统 系统的基本特点是：由高温淡水、低温淡水、海水三个 分系统组成：闭式的高温淡水(80 cC~85 0C)用于冷却主柴 油机、气缸盖、废气涡轮增压器；低温淡水(30 cC～45 0C)用于冷却高温淡水； 1.1、系统组件：ENGARD控制器（8032单片机）、中央 冷却器（板式）、LT淡水温度调节阀、主海水泵组、主 淡水泵、PT100传感器