Trang thiết bị điện tàu Hong Kong Pioneer. Đi sâu phân tích, so sánh, đánh giá các hệ thống lái tự động trên các tàu biển Việt Nam

i Uv tiếp tục tăng, thế tại A ngày càng dương và thế tại B bớt âm . Khi thoả mãn Uv=Uc*R134/( R134+R147) Thì thế tại B = 0 Nếu Uv tiếp tục tăng thì thế tại B > 0 nên D111 dẫn  có Ur ở chân 6 - Giả sử Uv tăng dần theo chiều âm tới một giá trị đủ lớn thì thế tại A bớt dương và thế tại B âm thêm. Khi Uv = -Uc*R132/(R131+R132) Thì thế tại A = 0 Nếu Uv tiếp tục tăng thì thế tại A < 0 làm cho D113 dẫn, có tín hiệu ở chân 6 của VA104.  Tầng khuếch đại công suất : - Đây là tầng khuếch đại để điều khiển các rơle điện tử RLA vả RLB nhằm điều khiển các van điện từ phải và trái. - Các phần tử : Trasistor công suất : VT104, VT105, VT106 và VT107 - VT104 và VT105: Để điều khiển rơle điện từ phải RLB - VT106 và VT107: Để điều khiển rơle điện từ trái RLA - Giả sử Ur của VA104 > 0  VT107 phân cực ngược nên bị khoá ,VT104 được phân cực thuận nên VT104 dẫn .Thế đặt vào cực gốc của VT105 bớt âm nên VT105 dẫn. Rơle RLB được cấp nguồn +20v RLB  R136  R122 D108 VT103  D110  -20v - Còn nếu Ur < 0 thì quá trình diễn ra theo chiều ngược lại.  Mạch báo động góc lệch hứơng đi quá lớn : 64 H5.13. Mạch báo động góc lệch hứơng đi quá lớn - Tín hiệu góc lệch hướng đi  được đưa qua chiết áp RV401-50k (Alarm limit) , qua cầu so sánh tới bộ khuếch đại thuật toán VA201 và tầng khuếch đại công suất dùng transistor VT201 để điều khiển rơle RLC cấp nguồn cho chuông Alarm buzzer - Sau khuếch đại thuật toán VA201 ta có : Ur = k (UA-UB) Khi  chưa vượt quá mức đặt trước (nhờ RV401) thì thế tại C chưa đủ để D208 hay D205 dẫn . Khi đó UB =  UA  Ur = 0 Do phân cực ngược ban đầu VT201 còn khoá  RLC không được cấp nguồn  tiếp điểm RLC mở  chuông không kêu. - Giả sử tàu lệch đi khỏi hướng đi cho trước 1 góc đ (lệch sang phải ) . Khi đó U có giá trị đủ lớn (dương)  thế tại C dương làm D205 phân cực thuận  D205 dẫn thế tại B bớt âm (UB giảm) nên Ur > 0 bóngVT 201 dẫn  RLC có điện  chuông kêu.Ta tính tương tự khi tàu lệch sang trái. 2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái tự động. 2.2.1.Chuẩn bị cho hệ thống lái làm việc: Bật các công tắc cấp nguồn cho hệ thống lái. Khởi động động cơ lai bơm thuỷ lực. Bật các công tắc S301A và S301C, S301B để lựa chọn chế độ lái . 65 2.2.2.Chế độ lái tự động Chế độ này được sử dụng khi tàu hành trình trên biển với sóng và gió dưới cấp 6. Trong chế độ lái tự động ta có hàm điều khiển của hệ thống là : y = K1+ K2d/dt + K3dt - K4 - K5d/dt Ta có sơ đồ khối như sau : K1d K2ddt K3dt K CCTH ML LB KÐTG    Ty f K5d/dt K4d CT(-) (-)  d V f H5.14.Sơ đồ khối của hệ thống ở chế độ lái tự động - Bật các công tắc chọn chế độ sang vị trí GYRO Giả sử tàu bị lệch sang bên trái 2°, cần thực hiện một lệnh bẻ lái sang phải. Khi đó con chạy của chiết áp sẽ dịch chuyển lên phía trên với điện áp tín hiệu là +5V. Tín hiệu này được đưa tới bộ khuếh đại VA203, khâu này sẽ đưa ra một tín hiệu có cực tính ngược lại là (-K15V) và sẽ chuyển tới khâu khuếch đại VA202 (khuếch đại sai số lái), ở đầu ra của VA202 sẽ có một điện áp tín hiệu là (+K25V). Tín hiệu này qua tầng khuếch đại công suất tới cấp nguồn cho rơle RLB điều khiển van điện từ phải, bánh lái sẽ được tác động quay sang phải đưa tàu trở về hướng đi đã định. - Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái được đưa về cửa vào PL2/11 từ chiết áp Rudder Transistor Output, chiết áp này có điểm 0 và được nối cơ khí với trụ lái. Hai đầu chiết áp này được nối với nguồn ±20V nhưng có cực tính ngược với chiết áp điều khiển. - Khi bánh lái quay sang phải, dưới tác động của bộ truyền cơ khí, con chạy của chiết áp sẽ dịch chuyển về phía phải với điện áp tín hiệu là (-5V). Đồng thời qua các điện trở phân áp R124 và R139 ta cũng thu được tín hiệu phản hồi vi phân góc bẻ lái. Tổng của 2 tín hiệu phản hồi Vf, này được chuyển tới khâu khuếch đại trung gianVA103 và đầu ra của nó là 1 điện áp tín hiệu (+K3 Vf). Khi đầu ra của VA103 có tín hiệu là (+K3 5V), (tức là con chạy của chiết áp chuyển tới vị trí –5V) cũng là tàu quay về hướng định sẵn làm cho tín hiệu sai số ở đầu ra của VA202 tăng dần từ –5V về 0V. - Giả sử khi tàu đang quay về hướng cũ, tín hiệu sai số hướng đi Ve được giảm đến - 66 4V và con chạy của chiết áp phản hồi Rudder Traslator Output vẫn ở vị trí (+K3 5V) (ở đầu ra của VA103).Như vậy, đầu vào của VA202 sẽ có một điện áp tín hiệu có dấu dương và ở đầu ra là một điện áp âm. Điện áp này sau khi qua tầng khuếch đại công suất sẽ cấp điện cho rơle điện từ trái RLA điều khiển bánh lái quay theo chiều ngược lại. Bánh lái dần trở về mặt phẳng đối xứng của tàu. Con chạy của chiết áp phản hồi sẽ dịch chuyển về điểm giữa (0V). Lúc này, đầu ra của VA202 sẽ có tín hiệu là 0V. Khi bánh lái đã trở về mặt phẳng đối xứng nhưng do con tàu là đối tượng có quán tính lớn nên mũi tàu từ từ ngả sang trái. Lúc này có tín hiệu –Ve tới đầu vào của VA203, bánh lái lại được điều khiển quay sang phải. Sau một vài chu kỳ dao động, con tàu sẽ trở lại hướng đi đặt trước với một sai số hướng đi cho phép. 2.2.3.Chế độ lái lặp : - Chế độ này được sử dụng khi tàu được điều động ra vào cảng, đi lại trên các kênh, vịnh eo hẹp hay khi tàu hành trình trên biển với sóng gió lớn hơn cấp 6 Sơ đồ khối của hệ thống ở chế độ lái lặp : H5.15. Sơ đồ khối của hệ thống ở chế độ lái lặp * Phương trình thuật toán điều khiển : y = K1β0 – K4β - Nguyên lý hoạt động : - Bật công tắc chọn chế độ lái về vị trí F.U, Tay lái lặp cũng là một chiết áp phân thế có điểm giữa được nuôi bởi nguồn ±20V. Chiết áp này có cùng cực tính với chiết áp phản hồi góc bẻ lái. - Khi ta quay tay lái đến một vị trí nào đó thì đầu ra của chiết áp này sẽ có một tín hiệu điện áp Vo.Tín hiệu này tỉ lệ với vị trí tay lái và cực tính của Vo (phụ thuộc vào hướng quay tay lái ).Chiết áp phân thế này yêu cầu phát ra 1 điện áp Vo biến thiên tuyến tính với vị trí của tay lái và cứ 1° lệch của tay lái tỉ lệ với 0.5V điện áp tín hiệu. - Giả sử quay tay lái sang phải 10° thì tín hiệu Vo có giá trị là +5V. Tín hiệu điện áp này được đưa lên đầu của bộ khuếch đại VA202. Đầu ra của VA202 sẽ có tín hiệu là -K5V. 67 Tín hiệu này qua R133  R134 D113 VA104 tới tầng khuếch đại công suất. VT107- VT106 cấp điện rơle điện tử trái RLA điều khiển bánh lái quay sang trái. - Từ chiết áp phản hồi ,tín hiệu phản hồi góc bẻ lái –Vf được đưa về cửa PL2/11 qua tầng khuếch đại đệm VT103 tới bộ khuếch đại trung gian VA103. Đầu ra của VA103 có tín hiệu Vf qua R309 chuyển tới VA202. - Như vậy, đầu vào của VA202 có tín hiệu là V=Vo – Vf tín hiệu V sẽ giảm dần theo sự tăng của góc quay bánh lái. Khi bánh lái quay được 100 trái thì tín hiệu V = 0, sau đó bánh lái dừng lại, quá trình lặp đã được thực hiện. - Điều khiển bánh lái quay phải được thực hiện tương tự nhưng theo chiều ngược lại. 2.3. Đánh giá hệ thống lái ARKASS Ưu điểm: - Hệ thống có nhiều chế độ lái, đảm bảo cho tàu có thể hành trình an toàn trong mọi điều kiện mặt biển. - Hệ thông có độ tin cậy cao nhờ hai nguồn cấp và 2 phần tử thực hiện riêng biệt (van điện từ và bơm thuỷ lực). - Phần tử thực hiện của hệ thống là loại xilanh lực lắc được có kích thước nhỏ gọn . Việc sử dụng các thiết bị bán dẫn làm giảm đáng kể trọng lượng và kích thước của hệ thống - Hệ thống trang bị thiết bị báo trạng thái công tác bằng âm thanh. Điều này giúp cho người vận hành theo dõi và xử lý kịp thời khi có sự cố xảy ra . - Hệ thống có trang bị phần tử ngắt cuối trước tầng khuếch đại công suất, cho phép giới hạn góc quay bánh lái ở bất kì giá trị nào trong vùng ±5°¸ ±35°. Nhược đIểm: Dầu thuỷ lực phải đúng chủng loại, chất lượng đảm bảo. Một số chú ý : - Định kì kiểm tra mức dầu két thường trực và vệ sinh phin lọc . - Định kì bơm mỡ bôi trơn vào các ổ đỡ, các chi tiết động của hệ thống . - Định kì kiểm tra điện trở cách điện của các động cơ lai bơm và cách điện chung của các cấp dẫn điện. - Khi tàu hành trình trong vùng lạnh, cần khởi động bơm dầu trước khi hệ thống chính thức hoạt động khoảng từ 30 đến 60 phút để dầu được tự hâm nóng lên. 68 §3. HỆ THỐNG LÁI PT500D Đây cũng là một hệ thống lái của Nhật Bản, hệ thống này cũng đảm bảo thực hiện được đầy đủ 4 chức năng của một hệ thống lái. Lái đơn giản Lái lặp Lái lặp từ xa Lái tự động Đây cũng là hệ thống lái điện thuỷ lực, hệ thống cũng bao gồm 2 máy lái hoạt động độc lập nhau. Mỗi máy lái đều có các trạm điều khiển tại chỗ, từ xa. 3.1. Sơ đồ cấu trúc cơ bản của hệ thống lái tự động 3.1.1 Giới thiệu phần tử. Hệ thống bao gồm:  Các phần tử trên buồng lái (Wheel House): Control Stand: Trụ lái. - AUTO STEERING UNIT: Khối lái tự động. - HAND STEERING: Tay lái lặp. - NON FOLLOW UP STEERING: Tay lái đơn giản. - CPU: Khối xử lý trung tâm. - Helm Transmitter: Bộ phát tín hiệu góc bẻ lái của chế độ lái lặp. - Mode Switch: Công tắc chuyển chế độ lái: lái lặp (H) - lái tự động (A). - System Switch: Công tắc chuyển từ chế độ lái đơn giản (NFU) sang chế độ lái lặp (FU). - Auto Terminal Board: Trạm chứa các phần tử thực hiện chế độ lái tự động. - Manual Terminal Board: Trạm chứa các phần tử thực hiện chế độ lái bằng tay. Trong trạm có các phần tử chính sau: + Nguồn cấp (power supply). + Bộ chuyển đổi tín hiệu điện áp sang dòng điện V/ I.  Các phần tử ở buồng máy lái (Steering Gear Room): - Control & Power Box: Hộp chứa nguồn cấp và các phần tử thực hiện (khâu thực hiện trung gian), gồm có: - Servo Control Board: Panel thiết bị điều khiển phụ trợ. - Relay: Rơle khống chế. - Tr.: Biến áp cấp nguồn cho hệ thống lấy nguồn từ mạng điện tàu. - NFB (Non Fuse Breaker): Aptomat chính. - Starter run signal: Tín hiệu khởi động động cơ bơm thuỷ lực lai máy lái. 69 - Hydraulic Pump: Bơm thuỷ lực lai máy lái. - Solenoid Valve: Van điện từ. - Steering Gear: Máy lái. -  Transmitter: Bộ phát tín hiệu phản hồi góc bẻ lái. 3.1.2.Nguyên lý hoạt động của sơ đồ khối(sơ đồ 05) a.Chế độ lái đơn giản: NON – FOLLOW UP STEERING - Chế độ này chỉ được sử dụng khi các chế độ lái lặp và lái tự động không hoạt động được nữa. Nó rất ít khi sử dụng nhưng khi sử dụng lại đòi hỏi phải có độ tin cậy cao. - Bật công tắc SYSTEM SWITCH lên vị trí bên trên hoặc vị trí bên dưới. Ta có thể dùng máy lái số 1 hoặc máy lái số 2, nếu ta dùng công tắc No.1 SWITCH thì máy lái số 1 sẽ được đưa vào sử dụng, còn nếu dùng công tắc No.2 SWITCH thì máy lái số 2 sẽ được đưa vào sử dụng. - Giả sử trường hợp dùng máy lái số 1, khi động cơ lai máy lái No.1 STARTER RUN SIGNAL đã được khởi động thông qua khối RELAY đóng tiếp của nó lại. Sẵn sàng cho việc điều khiển van điện từ SOLENOID VALVE. - Giả sử ta muốn điều khiển quay bánh lái sang trái 50, ta bật công tắc NON- FOLLOW UP sang trái đồng thời tay ta phải luôn luôn giữ tay điều khiển ở vị trí bên trái. Điện sẽ được cấp vào vị trí bên trái của van điện từ ( SOLENOID VALVE ), dầu thuỷ lực sẽ được bơm từ két dầu thuỷ lực No.1 HYDRAULIC qua van điện từ vào xilanh lực điều khiển bánh lái quay sang trái tàu sẽ quay sang trái. Do ở chế độ này không có tín hiệu phản hồi nên tín hiệu điều khiển sẽ không thể triệt tiêu. Người điều khiển sẽ phải thông qua thiết bị chỉ báo góc lái để biết vị trí của bánh lái, khi thấy bánh lái đã quay sang trái 50 người điều khiển sẽ phải đưa tay điều khiển NON- FOLLOW UP về vị trí 0. Tín hiệu điều khiển không còn nữa nhưng bánh lái vẫn nằm ở vị trí 50 trái, tàu sẽ luôn quay sang trái. Để tàu đi thẳng thì ta phải điều khiển bánh lái nằm ở vị trí chính giữa ( vị trí 0 ). Để bánh lái từ vị trí 50 trái về vị trí 0 thì ta phải bẻ tay điều khiển NON - FOLLOW UP sang bên phải. Khi đó điện sẽ được cấp vào vị trí bên phải của van điện từ, dầu từ két dầu thuỷ lực số 1 qua bơm dầu qua van điện từ vào xilanh lực ( nằm trong khối STEERING GEAR ). Điều khiển bánh lái quay về vị trí 0, thông qua thiết bị chỉ báo góc lái người điều khiển ngừng tác động sang vị trí bên phải( khi thấy bánh lái đã ở vị trí 0). Ngừng cấp điện vào van điện từ ở vị trí bên phải  Bánh lái sẽ nằm ở vị trí chính giữa ( vị trí 0 ) và tàu sẽ đi thẳng. - Trường hợp muốn lái tàu sang phải thì ta phải điều khiển quay bánh lái sang phải. Ta phải đưa tay điều khiển sang vị trí bên phải, quá trình sẽ diễn ra tương tự như muốn lái tàu sang trái. - Việc sử dụng lái đơn giản ở máy lái số 2 cũng diễn ra tương tự như đối máy lái số 1. Chỉ có điều lúc này ta phải sử dụng công tắc No.2 SWITCH thay cho công tắc No.1 70 SWITCH. b. Chế độ lái lặp: HAND STEERING Chế độ này thường được sử dụng khi tàu điều động, hoặc khi đi trong các luồng lạch, kênh chật hẹp. Hoặc khi hành trình trên biển nhưng có sóng gió lớn hơn cấp 6. - Ở chế độ này tín hiệu phản hồi góc bẻ lái đã được đưa vào. Chế độ này cũng có thể điểu khiển độc lập ở cả 2 máy lái số 1 và số 2. Tại một vị trí điều khiển No.1 HELM TRANSMITTER hoặc No.2 HELM TRANSMITTER ta đều có thể điều khiển máy lái số 1 hoặc máy lái số 2. Giả sử ta muốn sử dụng máy lái số 2 và muốn điều khiển tại vị trí No.1 HELM TRANSMITTER. - Bật tất cả các công tắc cấp nguồn cho hệ thống, và các công tắc về đúng vị trí : Bật công tắc MODE SWITCH xuống vị trí H ( vị trí điều khiển ở chế độ lái lặp ), bật công tắc SYSTEM SWITCH lên vị trí bên trên. Khởi động động cơ lái bơm thuỷ lực của máy lái số 2. Khi đó thông qua khối RELAY  tiếp điểm của nó đóng lại, sẵn sàng cho việc cấp điện vào van điện từ. - Giả sử tàu đang đi thẳng, bánh lái đang ở vị trí mặt phẳng đối xứng của tàu ( vị trí 0 ). Ta muốn lái tàu sang phải 20, ta quay tay điều khiển HAND STEERING ở vị trí No.1 HELM TRANSMITTER sang vị trí 20 phải. Tín hiệu sẽ được đưa đến khối V/I và được đưa đến khối SERVO CONTROL AMPLIFIER của hộp điều khiển và cấp nguồn máy 2( No.2 CONTROL & POWER BOX ). Do tiếp điểm FU đã được đóng lại từ trước, lên điện sẽ cấp vào vị trí bên phải của van điện từ ( SOLENOID VALVE ) dầu thuỷ lực sẽ được bơm từ két dầu thuỷ lực số 2 ( No.2 HYDRAULIC ) qua bơm thuỷ lực qua van điện từ vào xylanh lực của khối STEERING GEAR  Làm bánh lái quay sang bên phải, khi bánh lái quay sang phải thông qua các phần tử phản hồi sẽ có tín hiệu phản hồi góc bẻ lái qua khối No.2 μ TRANSMITTER (RUDDER FEED BACK SIGNAL) đưa vào khối SERVO CONTROL AMPLIFIER  làm giảm giá trị điều khiển. Nhưng vẫn có tín hiệu đưa vào khối SERVO CONTROL AMPLIFIER điện vẫn được cấp vào vị trí bên phải của van điện từ. Bánh lái vẫn tiếp tục quay sang phải. Khi bánh lái đã quay được đúng 20 phải, thì tín hiệu phản hồi sẽ triệt tiêu hết tín hiệu điều khiển. Điện sẽ không được cấp vào van điện từ, bánh lái sẽ dừng lại ở vị trí 20 phải. Nếu tác động của ngoại lực bên ngoài rất nhỏ thì tàu luôn có xu hướng quay sang phải. Để tàu đi thẳng ta phải điều khiển để bánh lái nằm ở vị trí đối xứng ( vị trí 0 ). Muốn vậy ta phải đưa tay điều khiển về vị trí 0, tín hiệu từ khối No.1 HELM TRANSMITTER qua khối V/I vào khối SERVO CONTROL AMPLIFIER điện sẽ được cấp vào của van điện từ SOLENOID VALVE.  Dầu thuỷ lực sẽ được đưa vào xylanh lực theo chiều ngược lại để quay bánh lái về vị trí 0.  Sẽ có tín hiệu phản hồi góc bẻ lái để triệt tiêu tín hiệu điều khiển. Khi bánh lái quay về đúng vị trí 0 thì tín hiệu điều khiển cũng bằng 71 0. Điện sẽ không còn cấp vào van điện từ nữa, dầu thuỷ lực cũng sẽ không được đưa vào xylanh lực. Bánh lái sẽ nằm ở vị trí 0, tàu sẽ đi thẳng. c. Chế độ lái tự động: AUTO STEERING. Chế độ này thường được dùng khi tàu hành trình trên biển, nhưng sóng gió phải nhở hơn cấp 6. - Ở chế độ này ngoài tín hiệu phản hồi góc bẻ lái giống như ở chế độ lái lặp còn có thêm cả tín hiệu phản hồi hướng đi của con tàu thông qua la bàn. - Bật tất cả các công tắc cấp nguồn và các công tắc chọn chế độ lái về đúng vị trí. Bật công tắc SYSTEM SWITCH lên trên hoặc xuống dưới, bật công tắc MODE SWITCH sang vị trí bên trên ( vị trí Auto ). Giả sử muốn dùng máy lái số 2 thì ta phải bật công tắc SYSTEM SWITCH xuống vị trí bên dưới. - Giả sử ta muốn đặt cho tàu đi theo một hướng đi nhất định, ví dụ 250 phải , thì đầu tiên ta phải dùng chế độ lái lặp để đưa tàu về đúng hướng đi 250 phải. Sau đó ta mới chuyển sang chế độ lái tự động và chỉnh cho góc đ = 25 0 phải. Giả sử do một lý do nào đó có thể do sóng gió, hải lưu mà tàu bị lệch khỏi hướng đi đã đặt 1 góc  về bên phải. Lúc này tín hiệu từ la bàn thông qua khối AUTO STEERING UNIT đưa tín hiệu đến khối CPU  khối V/I (của khối No.2 MANUAL TERMINAL BOARD )  Đưa đến khối SERVO CONTROL AMPLIFIER ( của No.2 CONTROL & POWER BOX ) và sẽ cấp điện vào van điện từ tráiSOLENOID VALVE của máy lái số 2.  Dầu thuỷ lực sẽ được đưa vào xylanh lực  làm bánh lái quay sang trái. Tàu dần dần dịch về hướng đi đã đặt, thông qua tín hiệu phản hồi góc bẻ lái từ khối No.2 μ TRANSMITTER và tín hiệu phản hồi từ la bàn nằm trong khối AUTO STEERING tín hiệu điều khiển sẽ giảm dần  ≈ 0. Khi tín hiệu điều khiển giảm về 0 cũng là lúc bánh lái cũng nằm ở vị trí 0 ( vị trí đối xứng ). Nhưng do có quán tính tàu lại bị lệch về bên trái một ít. Thông qua la bàn đo được hướng đi của tàu  ≠ đ  giá trị ≠ 0. Nhưng  lúc này lại mang dấu ngược lại lúc đầu  điện lại được cấp vào bên phải van điện từ dầu thuỷ lực lại được đưa vào xy lanh lực để điều khiển bánh lái quay sang phải. Tàu quay trở về hướng đi đã đặt, sau một vài lần điều khiển như vậy thì tàu sẽ đi đúng hướng đi đã đặt và bánh lái nằm ở vị trí đối xứng ( vị trí 0 ). Tàu sẽ duy trì được hướng đi đặt trước với sai số cho phép. 3.2.Sơ đồ khởi động động cơ lai bơm thủy lực.(sơ đồ 05.1) Hệ thống có 2 động cơ điện hoạt động độc lập với với nhau, hai động cơ giống hệt nhau và có chung 1 nguyên lý điều khiển. 3.2.1 Giới thiệu phần tử của hệ thống Đây là động cơ dị bộ 3 pha roto lồng sóc, động cơ làm việc ở chế độ dài hạn. Nó luôn luôn hoạt động trong các chế độ mà phải sử dụng đến hệ thống lái. 72 Giới thiệu phần tử của hệ thống : 89 : áp tô mát; 51 : rơle nhiệt; 47x : cảm biến mất pha; A : đồng hồ ampe; WL : đèn báo nguồn; GL : đèn báo động cơ đang chạy; 88 : công tắc tơ chính; 88X : rơle trung gian báo máy chạy và khống chế không cho máy N01 chạy; W/H : điều khiển từ xa; FS : cảm biến áp lực dầu thấp; SPACE HEATER : điện trở sấy dầu; 3C : nút khởi động ; 3- 0 : nút dừng; 3-0X , 4T , 4C , 27X , 47Y , 33LX : rơ le trung gian; 33LT : rơle thời gian ; 3.2.2. Nguyên lý hoạt động. Bật áp tô mát 89, đèn WL sáng báo đã có nguồn. Trước khi cho động cơ hoạt động thì phải sấy động cơ bằng cách bật công tắc 43SH sang vị trí ON. Khi ta ấn nút khởi động 3C  4C có điện đóng tiếp điểm 4C ( 13- 14 ) lại cấp điện cho cuộn hút của côngtắctơ 88 làm đóng các tiếp điểm của nó lại. Tiếp điểm ở mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho động cơ, đồng thời tiếp điểm 88 (13-14 ) cũng đóng lại  88X cũng có điện đóng tiếp điểm 88X ( 13- 14 ) đèn GL sáng báo động cơ đã hoạt động. Tiếp điểm 88 (31-32 ) mở ra dừng sấy động cơ. Tiếp điểm 88X (A1-A2 ) mở ra  88X1 được cấp nguồn làm mở tiếp điểm 88X1 (15-16) 4C mất nguồn sẵn sàng cho mạch dừng. Muốn dừng động cơ ta chỉ việc ấn nút 3-0  3- 0X có điện 4T mất điện do có liên hệ cơ khí nên tiếp điểm của 4C ( 13-14 ) sẽ mở ra  CTT 88 mất nguồn làm mở tiếp điểm của nó ở mạch động lực làm động cơ dừng lại, đồng thời làm mở tiếp điểm phụ ở mạch điều khiển 88( 13- 14 )  88X mất nguồn  làm mở tiếp điểm 88X ( 13-14 )  làm đèn GL tắt báo động cơ đã dừng.Tiếp điểm 88(31-32 ) đóng lại mạch sấy động cơ có thể hoạt động.Tiếp điểm 88X( A1-A2 ) cũng mở ra  rơle 88X1 cũng bị mất nguồn  88X1( 15 -16 ) đóng trở lại sẵn sàng cho việc khởi động tiếp theo. 3.2.3 Các báo động của máy lái -Báo động quá tải : Nhờ rơ le nhiệt 51 khi bị quá tải thì tiếp điểm của nó ở mạch điều khiển đóng lại  rơle 51X có điện các tiếp điểm tương ứng của nó sẽ mở ra đưa tín hiệu báo 73 động đến ECC , W/H ,. -Báo động mất nguồn : Nhờ rơle 27X khi mà nguồn bị mất thì rơle 27X mất điện tiếp điểm của nó cũng bị mở ra đưa tín hiệu báo động đến ECC, W/H. -Báo động mất pha : Nhờ bộ cảm biến SET -3A và 47X, rơle 47 Y. Nếu bị mất pha thì các tiếp điểm của 47Y sẽ mở ra  đưa tín hiệu báo động đến ECC và W/ H . -Báo động mức dầu thấp : Khi mà áp lực dầu thấp thật sự thì thông qua tiếp điểm cảm biến ( F1- F2 ) làm cho rơ le 33LX mất nguồn  tiếp điểm của nó mở ra  báo động đến ECC và W/ H . 3.3. Sơ đồ thủy lực hệ thống lái.(sơ đồ 05.2) Hệ thống điều khiển thuỷ lực bao gồm có hai mạch điều khiển thuỷ lực giống hệt nhau.Một hệ thống chính và một hệ thống để dự trữ . 3.3.1. Giới thiệu các phần tử của hệ thống. (1) : Két dầu (2) : Bơm. (3) : Động cơ lai bơm. (4) : Van điện từ. (5) : Van tràn. (6) : Đồng hồ đo áp lực dầu trong xylanh. (7) : Pistông (8) : Trụ lái (9) : Xylanh (10) : Van đảo chiều tác động bằng tay. (11) : Phin lọc. (12) : Bơm tay. 3.3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống. Chọn hệ thống bơm số 1 hoặc số 2 hoạt động hoặc cả 2 hệ thống tùy thuộc vào chế độ của tàu. - Cấp điện khởi động động cơ lai bơm thủy lực. Động cơ này sẽ hoạt động trong suốt hành trình của tàu. - Khi chưa có tín hiệu điều khiển thì dầu được bơm qua bơm và hồi về két chứa. - Khi có tín hiệu điều điều khiển. Giả sử cần bẻ bánh lái sang trái, ta tác động vào làm cuộn van trái sol.a đảo trạng thái → Khi đó dầu thủy lực sẽ tuần hoàn qua van và đi vào xilanh tới tác động vào piston và tác động tiếp vao trụ lái theo chiều làm cho bánh lái quay sang trái. Quá trình điều khiển bánh lái quay phải tương tự chỉ khác lúc này cuộn van phải sẽ 74 có điện. -Trong quá trình hệ thống lái làm việc, 1 phần dầu thủy lực sẽ đưa vào van giảm áp số 5. Nếu vì 1 lý do nào đó, áp lực dầu thủy lực tăng quá giá trị đặt trước cho phép. Các van giảm áp sẽ mở cho 1 phần dầu thủy lực thông qua van này để về két. Nhờ tác động của các van này, hệ thống thủy lực thoát khỏi tình trạng quá tải. - Khi các bơm điện không còn khả năng hoạt động, muốn quay bánh lái ta phải dùng bơm tay. Trước hết khoá các van A,B,C,D mở van E, F. Muốn quay bánh lái sang trái ta gạt tay điều khiển trên van tay về phía PORT. van sẽ được giữ nguyên vị trí. Sau đó tiến hành bơm. Dầu thuỷ lực từ bơm sẽ qua cửa F vào xilanh số 2  đẩy pistông chuyển động quay trụ lái theo chiều PORT, mặt khác dầu thuỷ lực ở xi lanh số 1 qua cửa E qua van tay về két. 3.4 Các bước chuẩn bị và một số cài đặt khi sử dụng hệ thống lái PT500D. 3.4.1 Một số bước chuẩn bị : Trước khi khởi động, phải làm những việc sau : - Kiểm tra máy lái đã sẵn sàng cho việc khởi động chưa. - Kiểm tra các hộp nguồn và hộp điều khiển, kiểm tra các công tắc lựa chọn hộp điều khiển và hộp nguồn có bình thường không. - Kiểm tra các hộp chỉ dẫn và các đèn báo hiệu. - Kiểm tra sự chính xác của la bàn từ đã chỉ đúng hướng đi hay chưa, sau khi xem xét kiểm tra sơ bộ xong xuôi có thể bật công tắc ở bàn điều khiển. - Bật công tắc lựa chọn sang vị trí lái bằng tay.( HAND ) - Đặt lại các thiết bị lái cho nó nằm ở vị trí đối xứng ( giữa tàu ) - Bật công tắc sang vị trí lái lặp của một trong 2 máy lái. Khi đã bật công tắc sang đúng vị trí, kiểm tra các hướng dẫn về báo động, các dữ liệu của chế độ lái tự động đã được cài đặt xong sẽ có các thông báo trên màn hình và chuông sẽ kêu. Báo chương trình khởi động đã sẵn sàng. Ấn nút stop để tắt chuông của bộ phận thông báo. Sau đó ấn phím ALARM trên bộ phận điều khiển tự động. Màn hình chuyển đổi sang chế độ bình thường. Ở chế độ bình thường, tốc độ tàu và hướng đi được thể hiện như hình minh hoạ phía dưới. PROGAM START SOFTWARE VAR x SPD AUTO xx.x Kt HEADING - a yyy.y0 75 - Lựa chọn chế độ lái lặp giữa 2 hệ thống bằng công tắc chọn hệ thống. 3.4.2 Lái bằng tay - Khi chế độ lái đơn giản hoạt động, chế độ lái lặp có thể được dùng bất cứ khi nào. ! Lời cảnh báo : Đặt tay điều khiển máylái ở giữa trước khi chuyển sang chế độ lái bằng tay.Nếu có sự chênh lệch lờn giữa góc bẻ lái và góc của bánh lái, thì khi bật công tắc sang chế độ lái lặp HAND sẽ gây ra sự di chuyển lớn và có thể gây nguy hiểm. 3.4.3 Chế độ lái tự động (AUTO): Giai đoạn chuẩn bị: Trong chế độ lái bằng tay, làm các thủ tục sau để chuẩn bị cho lái tự động: a. Xác nhận chế độ hoạt động : Lựa chọn chức năng vận hành tuỳ theo vùng chạy tàu, thời tiết và các điều kiện thuỷ văn:  Chức năng vận hành đặt hiện hành sẽ được hiển thị trên khối hiển thị khi ấn phím OPERATION MODE trong màn hình xuất hiện : “a…a”: Chức năng vận hành đặt hiện hành. - ECONOMY (Kinh tế): Chức năng của chế độ lái tự động đảm bảo tiết kiệm nhiên liệu trong suốt quá trình hành trình trên biển. - PRECISION (Giữ hướng): Chức năng của chế độ lái tự động giữ hướng trong lối đi qua kênh, biển hẹp hoặc trong vùng chạy tàu mà giao thông đường biển bị tắc nghẽn.  Nếu chức năng vận hành hiển thị đã thoả mãn, ấn phím OP’N MODE một lần nữa để quay trở lại màn hình bình thường. Để thay đổi chức năng vận hành, ấn phím ENTER làm hiện trạng thái chờ thay đổi. “a…a”: Chức năng vận hành sẽ đặt. Chức năng vận hành hiển thị thay đổi giữa lái kinh tế và lái giữ hướng mỗi lần ấn phím UP/DOWN Dữ liệu. Khi chức năng vận hành có ý định đặt được hiển thị, ấn phím ENTER để nhập. b. Xác định chế độ trọng tải của tàu: Xác định cho phù hợp với tải trọng của tàu. OP’N = a a a a a a a a a a OP’N < a a a a a a a a a a 76  Kiểu mớn nước đặt hiện hành sẽ được hiển thị trên khối hiển thị khi ấn phím DRAFT MODE trong màn hình bình thường: “a…a”: Biểu thị kiểu mớn nước đặt hiện hành. - FULL (Toàn tải): chế độ tàu toàn tải (khi tải trọng của tàu chiếm 80% - 100% chiều chìm toàn tải thiết kế). - MIDDLE (Trung tải): chế độ tàu trung tải (khi tải trọng của tàu chiếm 55%- 80% chiều chìm toàn tải thiết kế). - BALLAST (Tải nhẹ): chế độ tải nhẹ hoặc không tải (chế độ dằn tàu) (khi tải trọng tàu nhỏ hơn 55% chiều chìm toàn tải thiết kế).  Nếu kiểu mớn nước hiển thị đã thoả mãn, ấn phím DRAFT MODE một lần nữa để trở lại màn hình bình thường.  Để thay đổi kiểu mớn nước, ấn phím ENTER làm hiện lên trạmg thái chờ thay đổi. “a…a”: Biểu thị kiểu mớn nước sẽ đặt. Kiểu mớn nước hiển thị thay đổi giữa các kiểu FULL, MIDDLE và BALLAST. Khi kiểu mớn nước có ý định đặt được hiển thị, ấn phím ENTER để nhập. c. Nhập vào hướng đặt: Có 3 cách cho việc đặt hướng đi. Sử dụng phương pháp thích hợp tuỳ thuộc vào hoàn cảnh cụ thể.  Nhập hướng thông qua đĩa đặt hướng: Quay đĩa theo chiều kim đồng hồ đồng thời ấn đĩa, góc hướng đặt sẽ tăng, quay đĩa ngược chiều kim đồng hồ làm giảm góc hướng đặt. Hướng đặt theo phương pháp này không cập nhật được các số sau dấu thập phân. Một vòng quay đĩa thay đổi hướng đặt 25o. Quay, ấn đĩa đồng thời ấn phím ENTER trong màn hình bình thường cho phép cập nhật hướng đặt bao gồm cả những con số sau dấu thập phân. Một vòng quay đĩa thay đổi hướng đặt 2.5o.  Nhập hướng thông qua phím đặt hướng H/S: Ấn phím H/S chuyển đổi hướng hiện hành của la bàn con quay vào màn hình đặt hướng. Chú ý rằng con số sau dấu thập phân sẽ được làm tròn và còi cũng sẽ kêu khi màn hình thay đổi. Đây là phương pháp thích hợp để đặt hướng yêu cầu trong khi quan sát la bàn phản ánh DRAFT= a a a a a a a DRAFT< a a a a a a a 77 lái trong quá trình lái bằng tay. Góc hướng đặt trong màn hình hiển thị hướng đặt được duy trì kể cả khi mất nguồn cấp. Sau khi làm xong công tác chuẩn bị ấn phím lựa chọn chế độ sang vị trí AUTO. d. Xác nhận hướng trong chế độ lái tự động: Khi chế độ lái được chuyển từ chế độ HAND sang AUTO, khối lái tự động thực hiện lái tự động để duy trì hướng hiện tại. Ấn phím ENTER để chắc chắn rằng hướng đặt ở bước c. là chính xác. - Khi chế độ lái chuyển từ HAND sang AUTO, màn hình hiển thị hướng đi nhấp nháy. - Ấn phím ENTER để tắt nhấp nháy của màn hình hiển thị hướng đi, khi đó lái tự động bắt đầu theo hướng đi đặt hiển thị trên màn hình. 3.4.4 Cài đặt các thông số tỷ lệ, vi phân, giới hạn góc bẻ lái a.Thiết lập hệ số khuếch đại tỷ lệ: (Setting the proportional gain multiplier) Ấn phím RUDDER, dữ liệu sau sẽ xuất hiện trên màn hình dữ liệu:  Hệ số khuếch đại tỷ lệ hiện hành. Nếu hệ số khuếch đại tỷ lệ hiển thị đã thoả mãn, ấn phím RUDDER một lần nữa để trở lại màn hình bình thường. Để thay đổi giá trị này, ấn phím ENTER và trạng thái chờ thay đổi sẽ hiển thị trên màn hình hiển thị như sau: Dải đặt hệ số từ 1  10. Để thay đổi giá trị này, ấn phím UP/DOWN để điều chỉnh hệ số khuếch đại. Nếu hệ số khuếch đại tỷ lệ hiển thị đã thoả mãn, ấn phím ENTER. b. Thiết lập hệ số khuếch đại vi phân: (Setting the differential gain multiplier)  Ấn phím COUNTER RUDDER, dữ liệu sau sẽ xuất hiện trên màn hình:  Hệ số khuếch đại vi phân hiện hành.  Nếu hệ số khuếch đại vi phân hiển thị đã thoả mãn, ấn phím COUNTER RUDDER một lần nữa để trở lại màn hình bình thường. Để thay đổi giá trị này, ấn phím ENTER và trạng thái chờ thay đổi sẽ hiển thị trên màn hình như sau: RUDDER GAIN = 10 RUDDER GAIN < 10 CNTRUD. GAIN = 10 78 Dải đặt hệ số từ 1  10.  Để thay đổi giá trị này, ấn phím UP/DOWN để điều chỉnh hệ số khuếch đại.  Nếu hệ số khuếch đại tỷ lệ hiển thị đã thoả mãn, ấn phím ENTER. c. Cài đặt giới hạn góc lái: (Setting the rudder angle limit) Đặt góc lái điều khiển lớn nhất trong quá trình lái tự động. Giới hạn góc lái bên trái: Giới hạn góc lái bên phải:  Ấn phím RUDDER LIMIT và màn hình dữ liệu sẽ hiện ra như sau: Giá trị giới hạn góc lái hiện hành.  Nếu góc giới hạn đã thoả mãn, ấn phím RUDDER LIMIT một lần nữa để trở lại màn hình bình thường. Để thay đổi giá trị này, ấn phím ENTER và trạng thái chờ thay đổi sẽ hiển thị ra màn hình như sau: Dải đặt góc giới hạn từ 2  35.  Để thay đổi giá trị này, ấn phím UP/DOWN để điều chỉnh giới hạn góc lái.  Nếu giới hạn góc lái đã thoả mãn, ấn phím ENTER. d. Cài đặt báo động lệch hướng: (Setting the off-course alarm) Chú ý: Báo động lệch hướng sẽ không có hiệu lực nếu la bàn phụ không được kết nối. Trong chế độ lái tự động, tín hiệu của la bàn điện từ được kết nối như một la bàn phụ, một báo động lệch hướng có thể được phát hiện nhờ hướng chỉ của la bàn điện từ. Đặt góc giới hạn và thời gian phát hiện cho báo động lệch hướng: CNTRUD. GAIN < 10  LIMIT HEADING - G 123. 5o LIMIT  HEADING - A 235. 6o RUDDER LIMIT = 10o RUDDER LIMIT < 10o 79  Ấn phím OFF CRS ALARM và màn hình sẽ hiển thị như sau:  Ấn phím UP/DOWN và màn hình sẽ hiển thị như sau: Thời gian báo động lệch hướng đặt hiện thời.  Thay đổi giới hạn báo động lệch hướng: Để thay đổi giới hạn báo động lệch hướng, ấn phím ENTER khi giới hạn hiển thị trên màn hình: Giới hạn báo động lệch hướng được đặt. Giới hạn góc được điều chỉnh khi ấn phím UP/DOWN. Khi góc giới hạn có ý định đặt được hiển thị thì ấn phím ENTER để nhập.  Thay đổi thời gian phát hiện lệch hướng: Để thay đổi thời gian phát hiện lệch hướng, ấn phím ENTER khi thời gian hiển thị trên màn hình:  Thời gian phát hiện sẽ được điều chỉnh nhờ ấn phím UP/DOWN. Khi thời gian phát hiện có ý định đặt được hiển thị thì ấn phím ENTER để nhập. Góc giới hạn báo động lệch hướng (off-course) Hướng đặt (hướng la bàn điện từ) Hướng đi thực của tàu OFF CRS ALARM LIMIT ANGLE = 10o Giới hạn báo động lệch hướng đặt hiện thời. Dải đặt: 1  90. OFF CRS ALARM TIME = 120s OFF CRS ALARM LIMIT ANGLE < 10o OFF CRS ALARM TIME < 120s Thời gian phát hiện báo động lệch hướng sẽ đặt. Dải đặt: 1  120. 80 3.4.5 Thiết lập chức năng vận hành: (Setting the operation mode) Lựa chọn chức năng vận hành tuỳ theo vùng chạy tàu, thời tiết và điều kiện thuỷ văn trong quá trình hành trình. Trong quá trình vận hành bình thường, ấn phím OPERATION MODE. Khi đó chức năng vận hành hiện thời sẽ hiển thị trên màn hình như sau: “a…a”:Chức năng vận hành đặt hiện thời. - ECONOMY (lái kinh tế): Chức năng quan trọng của chế độ lái tự động với việc lái tiết kiệm nhiên liệu khi hành trình trên biển. - PRECISION (lái chính xác) Chức năng quan trọng của chế độ lái tự động với việc lái giữ hướng trong vùng chạy tàu nơi các con tàu đang tập trung hoặc khi đi qua kênh, eo biển hẹp.  Nếu chức năng vận hành hiển thị đã phù hợp, ấn phím OP’N MODE lần nữa. Để thay đổi chức năng vận hành, ấn phím ENTER làm hiện trạng thái chờ thay đổi. “a…a”: Biểu thị chức năng vận hành sẽ đặt. Chức năng vận hành thay đổi giữa ECONOMY/PRECISION khi ấn phím UP/DOWN. Khi chức năng vận hành có ý định đặt được hiển thị, ấn phím ENTER để nhập. 3.4.6 Thiết lập chế độ mớn nước (Setting the draft mode):  Trong quá trình vận hành bình thường, ấn phím DRAFT MODE. Khi đó kiểu mớn nước đặt hiện hành sẽ được hiển thị như sau: “a…a”: Biểu thị kiểu mớn nước hiện hành. FULL (Toàn tải). MIDDLE (Trung tải). BALLAST (Tải nhẹ hoặc không tải).  Nếu kiểu mớn nước hiển thị thoả mãn, ấn phím DRAFT MODE lần nữa để trở lại màn hình bình thường.  Để thay đổi kiểu mớn nước, ấn phím ENTER hiện trạng thái chờ thay đổi. OP’ N = a a a a a a a a OP’ N < a a a a a a a a DRAFT = a a a a a a a 81 “a…a”: Biểu thị kiểu mớn nước sẽ đặt. Kiểu mớn nước hiển thị thay đổi giữa FULL, MIDDLE và BALLAST khi ấn phím UP/DOWN. Khi kiểu mớn nước có ý định đặt được hiển thị, ấn phím ENTER để nhập. 3.4.7 Thiết lập điều chỉnh thời tiết (Adjusting weather setting):  Trong màn hình bình thường, ấn phím WEATHER để lựa chọn chế độ điều chỉnh hiện thời và giá trị điều chỉnh thời tiết bằng tay: AUTO (Tự động): Chế độ điều chỉnh tự động. MAN (Bằng tay): Chế độ điều chỉnh bằng tay. Chú ý: Giá trị điều chỉnh thời tiết bằng tay: Đặt một giá trị nhỏ hơn khi điều kiện thuỷ văn ổn định, đặt giá trị lớn hơn khi biển động. Giá trị đặt điều chỉnh bằng tay: 1  10.  Để thay đổi kiểu điều chỉnh thời tiết, ấn phím ENTER và phím UP/DOWN:  Khi chế độ điều chỉnh thời tiết có ý định đặt được hiển thị, ấn phím ENTER để nhập dữ liệu. 3.4.8 Cài đặt các thông số (Setting parameters): Trong màn hình bình thường, ấn phím ADJUST để lựa chọn kiểu điều chỉnh. Các thông số chính cần đặt: - Cài đặt độ sáng tối và tương phản của màn hình - Cài đặt tốc độ tàu - Cài đặt chế độ vận hành - Cài đặt kiểu mớn nước - Cài đặt báo động lệch hướng - Hiển thị các nguyên nhân báo động - Cài đặt chức năng điều khiển - Cài đặt ban đầu các thông số điều khiển DRAFT < a a a a a a a “a…a”: Biểu thị kiểu điều chỉnh đặt hiện thời và giá trị điều chỉnh thời tiết bằng tay. WEATHER = a a a a a a WEATHER < a a a a a a a 82 a. Cài đặt độ sáng tối, tương phản của màn hình: (Setting the dimmer and contrast)  Khi Adjust Mode 1 hiển thị trên màn hình, ấn phím ENTER, khi đó giá trị độ sáng đặt hiện thời sẽ hiển thị trên màn hình như sau:  Giá trị điều khiển độ sáng đặt hiện thời.  Để chuyển sang điều chỉnh độ tương phản, ấn phím UP hoặc DOWN:   Tại màn hình hiển thị độ sáng, để thay đổi giá trị điều khiển độ sáng ấn phím ENTER:  Giá trị điều khiển độ sáng sẽ đặt. Giá trị điều chỉnh được thay đổi khi ấn phím UP/DOWN. Khi đạt yêu cầu thì ấn phím ENTER để chấp nhận.  Tại màn hình hiển thị độ tương phản, để thay đổi giá trị điều khiển độ tương phản ấn phím ENTER:  Giá trị điều khiển độ tương phản sẽ đặt. Giá trị điều chỉnh được thay đổi khi ấn phím UP/DOWN. Khi đạt yêu cầu thì ấn phím ENTER để chấp nhận. b, Cài đặt báo động lệch hướng: Setting the off-heading alarm Đặt góc giới hạn và thời gian phát hiện một báo động lệch hướng và gửi một báo động lệch hướng trong chế độ lái tự động. Hướng đặt Góc giới hạn báo động lệch hướng Hướng đi thực của tàu DIMMER/CONTRAST CONTRAST < 5 DIMMER/CONTRAST DIMMER < 10 DIMMER/CONTRAST CONTRAST = 5 DIMMER/CONTRAST DIMMER = 10 Giá trị điều khiển độ tương phản đặt hiện thời. 83  Khi Adjust Mode 2 hiển thị trên màn hình, ấn phím ENTER, khi đó góc giới hạn đặt hiện thời sẽ hiển thị trên màn hình như sau:  a a a a a a a a a: Biểu thị OFF-HEADING  Để chuyển sang điều chỉnh thời gian, ấn phím UP hoặc DOWN:  Thời gian phát hiện đặt hiện thời.  Thay đổi giới hạn báo động lệch hướng: Tại màn hình hiển thị giới hạn lệch hướng, để thay đổi giới hạn báo động lệch hướng ấn phím ENTER: Dải đặt: 2o  45o. Để thay đổi giá trị giới hạn, ấn phím UP hoặc DOWN, sau đó ấn phím ENTER.  Thay đổi thời gian phát hiện báo động lệch hướng: Tại màn hình hiển thị thời gian phát hiện báo động lệch hướng, để thay đổi thời gian phát hiện báo động lệch hướng ấn phím ENTER: Dải đặt: 2  20 giây. Để thay đổi giá trị thời gian, ấn phím UP hoặc DOWN, sau đó ấn phím ENTER. c. Cài đặt các mục điều khiển (Setting control items): Chức năng này được sử dụng để đặt các mục điều khiển chính sau: - Trạng thái bánh lái - Số lượng bánh lái - Xung nhịp tốc độ tàu. - Thời gian quay trung bình của la bàn con quay - Thời gian quay trung bình của la bàn phụ  Khi Adjust Mode 5 hiển thị trên màn hình, ấn phím ENTER, khi đó trạng thái chờ mục lựa chọn sẽ được hiển thị trên màn hình:  Để thay đổi giữa các mục, ấn phím UP hoặc DOWN.                    a a a a a a a a a ALM TIME < 10s a a a a a a a a a ALM LIMIT ANGLE < 10o a a a a a a a a a ALM TIME = 10s a a a a a a a a a ALM LIMIT ANGLE = 10o Góc giới hạn báo động lệch hướng đặt hiện thời. 84          Khi mục cần lựa chọn hiển thị, ấn phím ENTER để lựa chọn thay đổi. d. Cài đặt ban đầu các thông số điều khiển: (Initial setting of control parameters)  Hằng số thời gian của bộ lọc thông thấp (Tf = 0.5  20.0).  Thời gian tỷ lệ (Td = 0.5  20.0).  Thời gian lập lại trạng thái ban đầu (Ti = 30  900).  Hệ số khuyếch đại tỷ lệ (Kd = 2  45).  Hệ số khuyếch đại góc bẻ lái(Kr = 0.10/0.30  1.00/3.00).  Hệ số khuyếch đại dải thấp (Lw = 0.3  6.0).  Khi Adjust Mode 6 hiển thị trên màn hình, ấn phím ENTER, khi đó trạng thái chờ mục đặt các thông số điều khiển ban đầu sẽ được hiển thị trên màn hình:  Để thay đổi giữa các mục, ấn phím UP hoặc DOWN.                        PARAMETER SET Tf = XX. X s SPD EXP. SMOOTH. RESP. TIME = XX GYRO MOVING AVE AVE. TIME = XXX SPD PULSE RATE = a a a a a a a a a a a a NUMBER OF RUD. = a a a a a a RUDDER SELF TEST RAM/ROM/APU TEST CONTROL FUNC ANGLE DISPLAY = a a a a a a a a a a a AUX MOVING AVE AVE. TIME = XXX RUDDER STATE = a a a a a a a PARAMETER SET Kr = X. XX/X. XX PARAMETER SET Td = XX. X s PARAMETER SET Lw = X. X o PARAMETER SET Ti = XXX s PARAMETER SET PRESET SW 85   Khi mục cần lựa chọn hiển thị, ấn phím ENTER để lựa chọn thay đổi. 3.5. Các chức năng cơ bản lái tự động Sơ đồ khối điều khiển lái tự động: 3.5.1. Chế độ lái kinh tế và giữ hướng: - Chế độ lái kinh tế điều khiển góc bẻ lái có hiệu quả, giảm tổn thất đến mức nhỏ nhất, phản ứng linh hoạt đối với sự thay đổi của điều kiện thuỷ văn. - Chế độ lái giữ hướng có vai trò quan trọng trong việc giữ hướng đi của con tàu trong khu vực hạn chế chạy tàu. - Hai kiểu bộ lọc thông thấp được phối hợp trong các mạch hoạt động P (tỷ lệ) và D (vi PARAMETER SET Kd = XX PARAMETER SET Draft Mode Switch Comparator High-pass Filter Low-pass Filter Calculation of yawing period Primary Low pass Filter Calculation of rudder’s low gain bandwidth S hi p Pa rt ic ul ar s Secondary Low pass Filter Primary Low pass Filter Rudder Gain P D I Secondary Low pass Filter Operation Mode Switch Automatic weather adjustment Rudder angle limiter Rudder Gain Rate of turn Course deviation Economy Economy Course-stay Course-stay 86 phân), chúng được chọn để đảm bảo hoạt động đạt hiệu quả trong chế độ lái kinh tế hay duy trì hướng đi. - Dải lọc của bộ lọc thông thấp trong chế độ lái giữ hướng được đặt tự động bằng 0,3 độ. Để chuyển đổi giữa hai chế độ lái kinh tế và giữ hướng ta sử dụng OPERATION MODE SWITCH. 3.5.2.Chế độ lái toàn tải, tải trung bình và tải nhẹ: - Khi tải trọng của tàu thay đổi, sẽ dẫn đến đặc tính động học của nó thay đổi. Bởi vậy, để đạt được các mục tiêu về kỹ thuật, kinh tế trong quá trình hành trình thì các tham số như: Hệ số khuếch đại tổng, hằng số thời gian vi phân, hệ số tích phân, độ rộng của dải điều chỉnh thời tiết,... phải được chọn lựa cho phù hợp với tình trạng tải trọng của tàu. - Đối với hệ thống lái được cấu trúc bởi các phần tử điện cơ, bán dẫn hay các phần tử vi mạch, thì việc lựa chọn các tham số này thường được thực hiện dựa trên kinh nghiệm. Đối với hệ thống lái số sau này nói chung và hệ thống lái số PT500D nói riêng, điều đó có thể thực hiện được bằng cách dựa vào tình trạng tải trọng của tàu để thực hiện chọn các tham số này một cách tự động. Việc chọn thông số qua phím DRAFT MODE trên bàn phím và được chia thành 3 chế độ cơ bản: + FULL: Chế độ toàn tải, khi tải trọng của tàu từ 80%  100% tải trọng định mức. + MIDDLE: Chế độ tải trung bình, khi tải trọng của tàu từ 55%  80% tải trọng định mức. + BALLAST: Chế độ tải nhẹ hoặc không tải (chế độ dằn tàu), khi tải trọng của tàu nhỏ hơn 55% tải trọng định mức. Tùy thuộc vào tình trạng tải trọng thực tế mà việc chọn các tham số theo một trong ba chế độ trên để hệ thống hoạt động ở chế độ tối ưu nhất. 3.5.3. Chức năng điều chỉnh thời tiết tự động: Chức năng này được sử dụng để tự động điều chỉnh bánh lái cho phù hợp với sự thay đổi của trạng thái mặt biển. Hệ thống lái PT500D cung cấp hai kiểu tự động điều chỉnh thời tiết như sau: - Xác định hệ số khuếch đại lớn hay nhỏ tùy thuộc và giá trị độ lệch hướng đi. - Xác định hệ số khuếch đại lớn hay nhỏ tùy thuộc vào việc tính toán tần số bẻ lái của bánh lái. Từ sơ đồ ta thấy tín hiệu tốc độ bẻ lái được gửi tới khâu tính toán chu kỳ bẻ lái, tùy thuộc vào trạng thái mặt biển mà bánh lái được bẻ nhiều hay ít (khi sóng to, tàu thay đổi hướng đi nhiều hơn, bánh lái bẻ nhiều lần với góc bẻ lái lớn hơn khi biển lặng). Do đó, 87 mà khâu này sẽ tính toán được điều kiện môi trường và gửi tín hiệu tới khâu điều chỉnh thời tiết. - Đồng thời tín hiệu độ lệch hướng đi cũng được gửi tới hai bộ lọc thông thấp và thông cao. Qua bộ lọc thông thấp, thành phần cơ bản của tín hiệu độ lệch sẽ được giữ lại; qua bộ lọc thông cao, thành phần tín hiệu nhiễu loạn do tác động của thời tiết sẽ được giữ lại, hai tín hiệu này được đưa đến khâu so sánh để so sánh với nhau. Tuỳ thuộc vào điều kiện thời tiết mà sự sai khác này lớn hay nhỏ. Như vậy, thông qua hai khối này con tàu có thể cảm nhận được điều kiện thời tiết trên vùng biển mà nó đang hành trình. - Tín hiệu ra của khâu so sánh được gửi tới khâu tự động điều chỉnh thời tiết, kết hợp với tín hiệu ra của khối tính toán chu kỳ bẻ lái, khối tự động điều chỉnh thời tiết sẽ đưa ra tín hiệu để chọn tham số khuyếch đại tổng cho phù hợp. Chức năng này được sử dụng để tự động giảm sự di chuyển quá lớn của bánh lái khi có sóng to, gió lớn. 3.5.4. Chức năng giới hạn góc bẻ lái: Chức năng này được sử dụng để giới hạn góc quay của bánh lái trong chế độ lái tự động, giới hạn góc bẻ lái được đặt trong khoảng  35 độ. Tuy nhiên, chức năng này được thiết kế không khống chế tín hiệu đầu ra tích phân, do đó giới hạn bẻ lái không bị giới hạn bởi các tác động bên ngoài như sóng, gió, và các nhân tố khác. 3.6.Đánh giá hệ thống lái PT500D  Ưu điểm: - Hệ thống lái PT500 là các hệ thống lái tự động rất hiện đại. Các thao tác cài đặt tham số cho hệ thống được thực hiện đơn giản với sự giúp đỡ của máy tính. Đặc biệt hệ thống có sự hỗ trợ việc chọn tham số một cách tự động để đạt được một số chỉ tiêu tối ưu cho con tàu. Điều này là hết sức cần thiết với những người chưa có kinh nghiệm cũng như để sử dụng hệ thống một cách dễ dàng và hiệu quả. - Hơn thế nữa, thông qua màn hình hiển thị, chúng ta có thể kiểm tra các thông số một cách dễ dàng với độ chính xác cao từ đó giảm bớt được các thiết bị chỉ báo, đơn giản hóa và tăng độ tin cậy cho hệ thống - Hệ thống này giúp cho con tàu có thể cảm nhận được điều kiện thời tiết trên vùng biển mà nó đang hành trình và tải trọng của con tàu. Qua đó nó phản ứng linh hoạt đối với sự thay đổi của điều kiện thuỷ văn để rồi đưa ra được tín hiệu điều khiển góc bẻ lái và số lần bẻ lái có hiệu quả, giảm tổn thất đến mức nhỏ nhất đảm bảo tính kinh tế trong quá trình khai thác của con tàu. 88  Nhược điểm: - Dầu thuỷ lực phải đúng chủng loại, chất lượng đảm bảo. - Hệ thống sử dụng các linh kiện điện tử cho lên khi hỏng hóc thi khó khăn trong việc sửa chữa. - Hệ thống có sử dụng các thiết bị điện tử nên tính ổn định của hệ thống theo yếu tố thời tiết là khống đảm bảo. - Do trong hệ thống có sử dụng bộ sử lí CPU nên trong qua trình vận hành có thể bi lỗi phần mềm điều khiển do vi rút. - Để có thể vận hành khai thác hệ thống đạt hiệu quả thì yêu cầu người vận hành phải có trình độ chuyên môn, tay nghề kỹ thuật cao. 89 §4. NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ CÁC HỆ THỐNG LÁI 1. Cấu tạo Cả 3 hệ thống lái Hokushin, Arkass, PT500D đều là lái điện - thuỷ lực nên độ tin cậy cao hơn lái điện cơ đơn thuần. Đối với hệ thống lái Hokushin do sử dụng xen xin trong tạo lặp nên hệ thống khá kồng kềnh hơn với phương pháp bằng cầu cân bằng điện trở như 2 hệ thống còn lại. Hệ thống lái PT500D sử dụng chương trình máy tính hiện đại tham gia vào quá trình điều khiển nên có kích thước gọn nhẹ, dễ lắp đặt. 2. Khai thác Hệ thống Hokushin, Arkass gặp khó khăn trong việc điều khiển để theo dõi cũng như điều khiển. Đặc biệt với những người vận hành chưa có kinh nghiệm gặp nhiều khó khăn trong việc chọn các thông số cho máy lái như chỉnh các tích phân, vi phân, weather. Khác với 2 hệ thống trên hệ thống lái PT500D sử dụng chương trình máy tính hiện đại vào quá trình lái tự động nên có sự hỗ trợ việc chọn tham số một cách tự động để đạt được một số chỉ tiêu tối ưu cho con tàu.Điều này hết sức cần thiết với những người chưa có kinh nghiệm cũng như để sử dụng hệ thống lái một cách dễ dàng và hiệu quả. Hơn thế nữa, thông qua màn hình hiển thị, ta có thể sử kiểm tra cácc thông số một cách dễ dàng với độ chính xác cao từ đó giảm bớt các thiết bị chỉ báo, đơn giản hoá và tăng độ tin cậy cho hệ thống. Tuy nhiên lại đòi hỏi người vận hành phải có yêu cầu chuyên môn cao. Các hệ thống lái đều sử dụng bán dẫn nên tính ổn định theo yếu tố thời tiết không cao. 3. Tính kinh tế PT500D sử dụng chương trình máy tính vào chọn các thông số nên nâng cao tính kinh tế bằng việc điều khiển góc bẻ lái có hiệu quả, giảm tổn thất đến mức nhỏ nhất, phản ứng linh hoạt đối với sự thay đổi của điều kiện thuỷ văn. Hệ thống lái Hokushin, Arkass việc chọn các thông số cho hệ thống lái tuỳ thuộc vào chuyên môn, khả năng của người vận hành nên không đảm bảo được phản ứng nhanh của hệ thống lái khi điều kiện thời tiết thay đổi nên tính kinh tế không cao. 90 Phần 3 KẾT LUẬN VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO A – Kết Luận Sau thời gian 3 tháng làm luận văn em đã nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Lưu Đình Hiếu, cùng các thầy giáo trong khoa Điện- Điện tử tàu biển và sự giúp đỡ của các bạn trong lớp, em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp theo yêu cầu của đề tài là: Trang thiết bị điện tàu Hong Kong Pioneer. Đi sâu phân tích, so sánh, đánh giá các hệ thống lái tự động trên các tàu biển Việt Nam. Trong luận văn của mình em đã trình bày được một số vấn đề như sau: - Trong phần trang thiết bị điện của tàu em đã giới thiệu được chung về tàu dầu Hong Kong Pioneer, những nét cơ bản của các hệ thống: Trạm phát điện sự cố, hệ thống tời neo, hệ thống đèn hành trình, hệ thống bơm ballast, hệ thống quạt gió buồng máy, hệ thống máy nén khí. Ở mỗi hệ thống em đã nêu được các phần tử của hệ thống và nguyên lý hoạt động của hệ thống. - Trong phần đi sâu em đã phân tích, so sánh, đánh giá các hệ thống lái trên các tàu biển Việt Nam hiện nay. Qua quá trình làm việc em đã được trang bị và học hỏi thêm rất nhiều kiến thức bổ ích, có lợi cho công việc của em sau này. Trước hết là ý thức tự giác trong công việc. Bên cạnh đó em đã nắm bắt được một số phương pháp cơ bản khi đọc sơ đồ và tìm đọc sơ đồ để phục vụ cho tìm hiểu sơ đồ. Tuy nhiên do trình độ nhận thức của em còn có hạn và việc hạn chế trong việc cập nhật công nghệ hiện đại nên đề tài của em chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp nhận xét của các thầy cô cũng như các bạn đồng nghiệp để đề tài của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Lưu Đình Hiếu, các thầy cô giáo trong khoa Điện-Điện tử tàu biển và các bạn trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp! Hải Phòng, tháng 02 năm 2010 Sinh viên thực hiện Phạm Thị Duyên 91 B - Tài liệu tham khảo: [1].Nguyễn Bính, Điện tử công suất lớn, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật - Hà Nội - 2000 [2].Th.s Phan Đăng Đào, Giáo trình phần tử tự động, NXB Hải Phòng, Đại Học Hàng Hải [3].GS.TSKH THân Ngọc Hoàn, Ts. Nguyễn Tiến Ban, Trạm Phát và lưới điện tàu thuỷ, NXB khoa học kỹ thuật. [4].Lưu Đình Hiếu, Truyền động điện tàu thuỷ, NXB Xây Dựng -2004 [5].Lưu Đình Hiếu, Một số hệ thống lái tự động đang được sử dụng trên đội tàu biển Việt Nam hiện nay, Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam - Hải Phòng – 2000 [6].Bùi Thanh Sơn, Trạm phát điện tàu thủy, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội 2000. [7].Công ty đóng tàu Phà Rừng : Tài liệu tàu dầu 6500T.