第七章第一节冷却水温度控制系统

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；
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 。
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）
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
第七章 船舶机舱辅助控制系统
第一节 冷却水温度控制系统
一、冷却水会温度控制系统的组成及基本工作原理
图7-1
组成
调节器 开关组 限位开关 过载保护
三相伺服马 达
三通阀
二、冷却水温度控制系统的操作与管理
控制盒的组成： MRB板，输入与指示电路 （A板-指示；B板—测量，1—给定 值；2—切换开关） MRV板，比例微分控制电路 （C板—PD调节；3—Td调整；4— PB调整） MRD板，脉冲宽度调制电路 （D板—脉冲宽度调节；5—不灵敏 区调整；6—脉冲宽度调节） MRK板，继电器和开并装置 （E板—继电器、开关电路；9— 手操开关；7、8—指示灯） MRP板，主电源电路（F板） MRS板，稳压电源电路（F板）
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
• 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。
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。
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
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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)低温淡水回路温度的自动控制
• 偏差EL=T1-TL
• 在PI作用下：EL<0时，VLT旁通口开大； EL>0时，VLT旁通口开小；
• 温差控制淡水的旁通阀；高温或低温报警
• 旁通阀开度在ENGARD控制单元面板上可显 示旁通阀的开度百分数
• (2)海水泵工况的自动切换
• V1/T1共同控制方式：最大排量海水泵是由 低温淡水回路中低温淡水的温度T1控制；而 较小排量的海水泵是由三通调节阀的开度V1 所决定的
(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。
(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。
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）
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
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