Nghiên cứu, thiết kế hệ thống lái tự động tàu thủy

Bài viết này trình bày một phương pháp hiệu quả trong thiết kế hệ thống lái tự động tàu thủy dạng số gọi là “hệ thống lái số”. Trong đó, khối điều khiển trung tâm là một bộ điều khiển logic khả trình - PLC có tích hợp thuật toán PID tiên tiến.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống lái tự động tàu thủy CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG 01/04/2017 lưu lượng yêu cầu, tùy theo chế độ làm việc của van đó, thí dụ hộp van đang đóng có thể chỉ mở cấp 5% chẳng hạn, bảng 1 là một lựa chọn hợp lý và đã được chúng tôi kiểm nghiệm trong khai thác trên tàu. Bảng 1. Điều chỉnh lưu lượng cấp từ két phản ứng theo lưu lượng sử dụng nước ngoài mạn tàu Starboad high Port sea chest Starboar low SC SC Sea valve Close, 5% Open, 90% Close, 5% Navigation Open/Close & operation Flow rate Close, 5% Close, 5% Open, 90% Sea valve Open, 60% Open, 35% Close, 5% In port Open/Close & operation Flow rate Open, 60% Close, 5% Open, 35% Trong quá trình khai thác cần thường xuyên kiểm tra bám bẩn hay ăn mòn của các thiết bị trong hệ thống để có những điều chỉnh thích hợp. Thí dụ như tăng hoặc giảm dòng kích thích 0.2 ampe cho một lần điều chỉnh và tiếp tục kiểm tra theo dõi, vì theo lý thuyết thì mật độ các ion Cu trong nước biển chỉ cần khoảng 2ppm là đủ ngăn ngừa bám bẩn, nhưng việc chỉnh đúng theo giá trị này chỉ có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm, vì vậy việc chỉnh tăng hoặc giảm dòng kích thích là biện pháp khả thi trong thực tế trên tàu. 3. Kết luận Bài viết giới thiệu các phương án chống bám bẩn bởi sinh vật biển, những thuận lợi và khó khăn của từng phương pháp cùng hướng dẫn vận hành để người đọc so sánh, đánh giá và có hướng lựa chọn phù hợp cho thiết kế đóng mới, đồng thời giới thiệu cho người khai thác có hiểu biết theo chiều sâu để vận hành hệ thống hiệu quả khi khai thác các loại hệ thống MGPS khác nhau. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. SAACKE JAPAN TRATEC-Marine growth preventer-Mitsui engineering&shipbuilding-2007 Ngày nhận bài: 13/02/2017 Ngày phản biện: 27/02/2017 Ngày duyệt đăng: 02/03//2017 NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI TỰ ĐỘNG TÀU THỦY RESEARCH, DESIGN AUTOPILOT SYSTEM ĐINH ANH TUẤN Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Tóm tắt Bài báo này trình bày một phương pháp hiệu quả trong thiết kế hệ thống lái tự động tàu thủy dạng số gọi là “hệ thống lái số”. Trong đó, khối điều khiển trung tâm là một bộ điều khiển logic khả trình - PLC có tích hợp thuật toán PID tiên tiến. Khối giao diện vận hành sử dụng một màn hình cảm ứng HMI để thuyền viên có thể dễ dàng xem các sự kiện, điều khiển, giám sát và hiển thị từng trang màn hình đồ họa với các menu và giao diện vận hành thân thiện cũng như dễ dàng xác định được các thông tin động học của con tàu. Từ khóa: Hệ thống lái tự động số. Abstract This report presents a effective method of designing marine digital autopilot system named “digital autopilot”. The central control panel is a programmable logic cotroller - PLC that it has integrated advanced PID algorithm. The operator interface panel using a touch screen HMI for seafarers can easily view events, controls, monitoring, and display each graphical page Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 50 - 4/2017 19  CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG 01/04/2017 with user-friendly menu and operation as well as ease to identify the dynamic information of the ship. Keywords: Digital autopilot. 1. Giới thiệu Vấn đề chế tạo một hệ thống lái tự động cho tàu thủy đảm bảo độ tin cậy có khả năng ghép nối với nhiều loại máy lái thủy lực, giao diện với nhiều loại la bàn khác nhau, có giá thành rẻ trên cơ sở ứng dụng kỹ thuật số/PLC, hệ thống mạng truyền thông công nghiệp, để đáp ứng được các yêu cầu của đăng kiểm ngành hàng hải đang là yêu cầu rất thiết thực. Cùng với sự phát triển của ngành hàng hải, lĩnh vực này đã được nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới và đã đạt được những thành quả to lớn và cho ra đời nhiều sản phẩm ứng dụng rất đa dạng, phong phú. Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm đều có xuất xứ nước ngoài nên để mua nó trên thị trường thì thời gian đáp ứng chậm và gặp một số vấn đề phức tạp khi cần bảo hành, bảo trì thiết bị. Hiện nay, hệ thống lái tự động số (digital autopilot) ngày càng phổ biến và dần thay thế các hệ thống lái tương tự (analog autopilot) cổ điển, điển hình là sản phẩm của các hãng có truyền thống lâu đời và nổi tiếng trên thế giới như: TOKYO KEIKI, YOKOGAWA, SIMRAD, NAVITRON, RAYTHEON,… Việc sử dụng kỹ thuật truyền thông đã giúp cho hệ thống lái tự động có khả năng kết nối đơn giản và đa dạng với hầu hết các thiết bị hàng hải khác như GPS, ECDIS, VDR,… dễ dàng lắp đặt, bảo dưỡng và thuận tiện cho cấp quản lý quy mô lớn của chủ tàu [2]. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống này thường rất cao. Trong nước, đã có một số nghiên cứu thiết kế hệ thống lái tự động, về mặt thuật toán điều khiển các nghiên cứu này đã đạt được một số kết quả nhất định, nhưng về mặt sản phẩm phần cứng thực hiện thì còn rất nhiều hạn chế, việc thương mại hóa còn gặp nhiều khó khăn. Vì vậy, để chủ động về công nghệ, để có thể áp dụng lý thuyết vào thực tế, ta cần tìm một phương án chế tạo hệ lái tự động ứng dụng kỹ thuật số, giảm bớt giá thành và ứng dụng được các sản phẩm công nghiệp phổ biến, các linh kiện điện tử sẵn có trên thị trường. 2. Đề xuất cấu trúc hệ thống lái số tự động ứng dụng PLC Hệ thống lái tự động có chức năng tự động duy trì h ...