Комплексное решение задач автоматизации судов

Автоматизация. Уровни автоматизации МКО.

Эффективность эксплуатации современного транспортного судна в значительной мере зависит от качества применяемых систем управления и электрооборудования. Особенно это касается судов, имеющих знак автоматизации А1 и А3 и, соответственно, сокращенную численность экипажа. Обеспечение аппаратурной унификации и применение элементной базы, имеющей высокую надежность, является одним из основных требований к построению систем управления и электрооборудования судов.

Впервые в отечественном флоте автоматизация энергетической установки с применением микропроцессорных систем, имеющих унифицированные программно-аппаратные средства, была реализована в 1978 г. фирмой ASEA на танкере «Калининграднефть». Судно было построено в Финляндии на верфи Rauma – Repola для Минрыбхоза СССР. К середине 1980-х годов усилиями рабочей группы специалистов Минморфлота (ЦНИИМФ, ЛВИМУ им. адм. Макарова), Минрыбхоза СССР (Гипрорыбфлот), Минприбора (ЛНПО «Электронмаш») и Минсудпрома (НПО «Аврора») была разработана концепция комплексной автоматизации транспортных и промысловых судов на основе интегрированной общесудовой системы управления. Было принято и наименование такой интегрированной системы – автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) судна.

Анализ оснащенности автоматизированных судов показывает, что системы управления выполняются на базе программируемых контроллеров различных типов и выпускаемых разными фирмами. Это приводит к существенному увеличению запасных частей, которые необходимо брать на борт судна. Но, как правило, такие системы работают до первого отказа, который не может быть устранен судовым персоналом. Поэтому необходимость внедрения общесудовых АСУ ТП на базе типовых унифицированных программно-аппаратных средств имеет особую актуальность.
В последние годы из состава судовых экипажей полностью исключается электротехнический персонал (электромеханики). В этих условиях более жесткими должны быть требования к обеспечению повышенной надежности и аппаратурной унификации как АСУ ТП судна в целом, так и локальных систем управления судовыми механизмами и установками.

Применение АСУ ТП судна обеспечивает комплексное решение задач автоматизации судна. Автоматизация судовых технологических процессов при пониженной численности экипажа позволяет исключить человека-оператора из трудоемких, часто повторяющихся и ответственных процессов управления и контроля, особенно при возникновении аварийных ситуаций. При этом жизнеобеспечение и безопасность судна должны быть обусловлены таким составом средств автоматизации и электротехнического оборудования, при котором максимально снижается влияние «человеческого фактора» в условиях эксплуатации судна. Высокая степень интеграции (централизации) процессов контроля и управления судовым оборудованием позволяет обеспечить возможность управления судном в ходовом режиме одним вахтенным специалистом при соблюдении необходимого уровня безопасности мореплавания.

Интеграция АСУ ТП основана на следующих признаках:

– выполняется задача комплексного управления судовыми технологическими процессами и объектами с получением общесистемного эффекта за счет оптимального управления судном;

– основной объем автоматизации судна выполнен на унифицированных программно-аппаратных средствах;

– обеспечена высокая степень интеграции представления оператору процессов контроля и управления судном с помощью дисплеев, функциональных клавиатур и других органов и средств отображения информации, размещаемых на постах управления.

Основной концепцией построения АСУ ТП судна является реализация всех ее подсистем на основе ограниченного по составу набора типовых унифицированных микропроцессорных программно-аппаратных средств.

По принципу функционально-структурного построения АСУ ТП судна относится к классу распределенных систем (распределенная АСУ ТП). Она представляет собой человеко-машинный комплекс рассредоточенных по судовым помещениям автономных микропроцессорных систем (станций), объединенных локальной сетью передачи данных и обеспечивающих эффективное управление как отдельными судовыми объектами и технологическими процессами, так и судном в целом. Каждая станция имеет собственный адрес в сети передачи данных и обеспечивает выполнение одной или нескольких типовых функций.

В типовой состав структурных единиц судовой АСУ ТП входят:
– станция операторская (СО),
– станция локальная технологическая (СЛТ),
– блок связи с объектом (БСО),
– панель контроля и управления (ПКУ),
– блок сигнализации и индикации (БСИ),
– блок питания (БП).

В качестве комплектующих изделий для построения судовых АСУ ТП по требованию заказчика могут использоваться программно-аппаратные средства производства Schneider Electric, Siemens, Omron, Wago и другие.

АСУ ТП комплектуется датчиками и расходомерами, отличающимися повышенным качеством, надежностью и возможностью их работы в особо тяжелых условиях эксплуатации. К их числу относятся высокоточные радары, микроимпульсные и сервоуровнемеры, многозонные и точечные термометры и датчики уровня подтоварной воды, прецизионные датчики давления и его перепада, вибрационные датчики предельного уровня жидкости в грузовых танках, программные средства, соответствующие современным принципам учета и управления.

Датчики поставляются с комплектом цифрового коммуникационного оборудования, средствами отображения и обработки данных, с надежными источниками питания и барьерами искро - безопасности.

Данное оборудование используется при учете, контроле и управлении процессами перевалки сыпучих материалов, в том числе цемента, руды, удобрений и др. Это непрерывное измерение уровня ультразвуковыми радарами, расхода сыпучих грузов на транспортерных лентах портов, в судовых трюмах, контроль предельных уровней.

Унификация системотехнических решений и программно-аппаратных средств обеспечивают снижение стоимости комплексных поставок судовых систем управления и электрооборудования. При этом за счет оптимизации управления судовыми технологическими процессами технико-экономическая эффективность эксплуатации судна и его безопасность существенно повышается.

Дата добавления: 2014-01-13