ENGARD中央冷却水温度控制系统

系统将自动启动“冲洗”功能，每隔2分钟起动一次非正 在运转的海水泵，以增加海水流量、冲洗沉淀在海水 管路内的污垢，“FLU”将在控制面板的显示窗口中交 替出现。“冲洗”功能可通过参数P12进行设置，P12=0， 取消该功能。
（3）报警与显示
ENGARD控制器的报警：过程报警、功能报警。过程 报警包括海水泵、淡水温度越限等故障，功能报警包括 ENGARD控制器内部故障及I/O故障。
按动按钮10，手动操作调节阀旁通关小，关到2%开度时 ，设置参数P39=1。按动按钮9，使调节阀旁通开大，开到 98%开度时，设置参数P40=1。调节阀动作到极限位置时， 留有2%的余量，防止阀卡死，动作不灵敏。通过按钮 9/10操作调节阀旁通全关→全开/全开→全关，测量调节阀 动作全行程所需时间，把该时间值输入参数P21。
（5）报警功能
出现报警时，控制面板上的LED2、LED13闪亮（红 色），窗口11显示报警代码A1～A6（参见表10-4）。 按“Alarm reset”按钮15对报警进行确认。所有报警被 确认后，LED2、LED13常亮。最后再按按钮15进行 复位，LED13熄灭。只有故障消除后LED2才熄灭。
（1）低温淡水回路温度的自动控制
温度传感器TT1检测LT回路淡水泵之后的温度T1，T1被送至 ENGARD控制器与低温淡水设定值TL相比较形成偏差EL= T1 -TL，控制器对偏差进行PI运算后，输出控制信号给LT回 路的调节阀。当淡水温度降低（即EL <0）时，调节旁通口 开大，使流经中央冷却器的淡水量减小；反之， EL >0，旁 通口关小，流经中央冷却器的淡水量增多。当淡水温度超过 或低于限制值时，发出越限报警。
（6）在控制面板上检查系统的工作参数，确保它们与 系统的设定值相符（参数设定值列表在控制箱门的里 面）。
（7）按下“Alarm reset/Lamp test”按钮15，至少保持3 秒钟以上（若显示窗口跳出F参数，则5分钟后或者多 按几次按钮15后将恢复正常），检查控制面板上的指 示灯是否有异常。
作为系统的核心部件，ENGARD控制器的主要 任务是：
（1）通过低温淡水温度调节阀实现低温淡水的 温度定值控制；
（2）通过控制海水泵的台数及运转速度实现冷 却海水流量的控制。系统按照控制器设定的参 数，通过海水流量的开度变化来控制低温（LT ）淡水系统的温度，以达到节能的效果。如果 调节阀3是气动作用式的，则还需要配备电／气 （E/P）转换器。
8.手动／自动模式按钮 9.增加温度按钮(手动模式) 10. 降低温度按钮(手动模式) 11.显示器;
12.备用泵工作LED(Orange) 13.主报警LED(Red) 14.功能符号 15.报警复位/试灯按钮
ENGARD控制器的I/O信号
电动调节阀上的电位器根据调节阀的开度输 出反馈信号。
5、维护保养及参数调整
（1）淡水回路调节阀整定
首先打开ENGARD控制器箱门，将模式选择开关置“P”（ program）位。根据调节阀设定参数P38（参见表10-5）。 然后按下控制面板上的按钮8“manual mode”1～3次，LED5 闪亮（橙色），通过按钮9（升温）、10（降温）手动改 变调节阀旁通口的开度。
海水泵流量转换条件由过程参数P6～ P11 设 定，如表10-5所示。CPU 读取存储器中的设定 海水泵流量转换参数与阀开度值对比，当反馈 信号达到某一设定值，通过I/O接口输出相应 泵的启动、停止信号，实现海水泵的流量转换 。
（2）海水泵工况的自动切换
海水泵的切换控制可以按照LT调节阀的旁通口开度V1 或LT回路的淡水温度T1控制，也可以同时采用T1和V1 控制（如按T1控制大容量的海水泵，同时按V1 控制小 容量的海水泵）。
（4）系统工作状况检查
系统在自动方式下正常工作时，控制面板上液晶窗口11 显示调节阀开度值和低温淡水温度值。
在无报警的情况下，按下按钮15（Alarm reset/Lamp test ），可以让显示器显示F系列参数的读数。液晶窗口左边 出现“F0”，右边显示海水温度值（℃）；若窗口左边出 现“F1～F6”中的某一个，则右边数值为对应海水泵的累 计工作时间（该数值乘以1000等于运行小时数）。按钮 15被按5分钟后，系统将恢复到正常指示状态。
ENGARD中央冷却水温度控制系统概述
板式中央冷却器 低温淡水温度调节阀 主海水泵 主淡水泵 PT100温度传感器 ENGARD控制器
海水系统的三台海水泵中，一台是单速的，另两台 由双速电动机拖动、可进行变极调速（也可以是一 台双速，两台单速）。三台海水泵中的任意两台泵 各在50%的负荷下并联运行时，就可以达到冷却系 统的最大海水流量（100%）。
报警内容通过控制面板的液晶窗口显示和LED指示。如 果故障多于一个，先显示第一个未确认的报警，该报警 确认后，再显示下一个报警。如果在5s之内未复位过程 报警，则触发机舱集中监视与报警系统工作。
发生功能报警时，LT调节阀开度将保持原位不变。
4、投入运行的操作步骤
（1）开启系统的主进、出海水阀，起动低温淡水泵运行 。
（6）停止系统工作
要对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”，使该泵退出控制系统 ，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。
要停止整个系统的工作，首先在控制面板上选择手动 操作模式，将海水泵控制屏上的转换开关 “MAN/AUT”置“MAN”位。然后手动起动大排量海水 泵工作，正确关闭系统的某些海水阀。最后打开控制 器箱门，关掉里面的电源。
3、系统工作原理
系统的自动控制包括对低温淡水温度和海水流量的控 制。
淡水温度在一定的范围内变化时，通过低温淡水调节 阀控制流经中央冷却器的淡水量；若淡水温度的变化 超出调节阀的设定调节范围，则通过海水泵的转速及 台数控制实现海水流量调节。
海水泵的控制不仅取决于中央冷却器的热负荷，还受 海水流量、海水温度及中央冷却器的脏污程度的影响。
ENGARD控制器管理这三台泵的运行状态，根据负 荷大小变化自动地控制海水泵的并联、解列和调速 ，实现海水流量的有级调节，满足中央冷却器在不 同负荷下的控制需要。
100%流量时，功率为50KW；75～85%流量时，功率为 22KW；40～60%流量时，功率为4KW。
与只采用流量的节流调节或旁通调节相比，节能效果明显。
若采取T1控制方式，当冷却系统的热负荷增大时，LT 调节阀将关小旁通口直至全关旁通口、淡水全部流经中 央冷却器，当TT1测得的温度信号增大到设定值时，增 大海水泵流量或起动另一台海水泵并联运行；当冷却系 统的热负荷减小时，LT调节阀的旁通口将保持全关状 态，低温淡水的温度会随着热负荷的减少而降低，当 TT1测得的温度信号降低到设定值时，减小海水泵流量 或退出一台海水泵。
若采取V1控制方式，当冷却系统的热负荷增大时，LT 调节阀将逐步关小旁通口，当旁通口开度逐步关小到设 定值时，则增大海水泵流量或起动另一台海水泵并联运 行；当冷却系统的热负荷减小时，LT调节阀将逐步开 大旁通口，当旁通口开度逐步开大到设定值时，减小海 水泵流量或退出一台海水泵。
海水泵工况的自动切换（续）
（2）开启海水泵的吸入阀和排出阀，排除海水泵内的空 气。
（3）在海水泵控制屏上将转换开关“MAN/AUT”置 “MAN”位，合上主电源开关。手动起动大容量的海水泵 ，用“ST-BY”开关选择备用泵。
（4）开启中央冷却器的进出口阀。
（5）合上ENGARD控制器的“ON/OFF”电源开关（该 开关在控制箱内部），同时复位主保险丝故障（按下 按钮15），控制面板的显示窗口出现“d-PCU”。10s后 ，显示窗口的左边显示LT回路调节阀的开度（两位数 字%），显示窗口的右边显示低温淡水温度（三位数 字℃）。确认ENGARD控制器在手动控制方式下工作 ，否则可按下控制面板上的按钮8，使得LED7（ Automatic Operation Mode）不发光。
当旁通阀的开度信号达到海水泵的切换值时，海水流量设定 值TSW将增大或减小，控制器将根据TSW发送起动控制信号 给海水泵，增加或减少海水泵的台数。海水泵起动成功后， 海水泵起动控制单元将一个反馈信号送回ENGARD控制器以 确认海水泵已经起动成功，若没有接收到该反馈信号，则控 制器将发出故障报警。
2、ENGARD控制器
ENGARD控制器是一种采用8032单片机的多功能数字 控制器。
ENGARD控制器的组成：印刷电路板、固态继电器、 电源滤波器、变压器和接线端子排等，印刷电路板上 有8位微处理器、存贮器（PROM、EEPROM、RAM等 ）及I/O接口。
控制器对冷却水温度进行PI定值控制，既可以自动控 制，必要时经转换也可以手动控制。控制面板上有操 作按钮、模式开关、数码显示器、马达工况和系统报 警LED。
选择海水泵手动操作模式时，按下按钮8，LED6亮， LED7灭。将海水泵控制屏上的转换开关“MAN/AUT” 置“MAN”位，然后根据低温淡水的温度手动起动/停止 所需的海水泵。根据运行海水泵的容量，淡水调节阀 将自动地连续调节低温淡水的温度。若要回到海水泵 自动工作模式，则首先在海水泵控制屏上将开关 “MAN/AUT”置“AUT”位，再在ENGARD控制面板上按 两次按钮8，使LED7亮、LED6灭。
选择调节阀手动操作模式，按两次按钮8，LED5闪亮 ，LED7灭。通过按钮9（＋）和10（－）控制低温淡 水温度的增加或减小。调节阀从全关到全开，对应显 示值为2～98%。根据淡水调节阀开度或低温淡水的自动工作模式，只需按一次按钮8即可，LED7亮 ，LED5灭。
（8）待系统稳定后或按需要，将系统工作方式转为“ 自动”。此时，系统将使海水泵运行在最优化状态，并 且自动调节和监测低温淡水的温度。
（3）手动/自动模式及切换
海水泵和淡水调节阀各有手动／自动两种操作模式， 海水泵手动操作时，低温淡水调节阀仍可工作在自动 状态，反之亦然。
手动／自动操作模式是通过控制面板上的按钮8来选择 的。
ENGARD控制系统的特点
①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；
②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；
③通过优化进入中央冷却器的海水流量，节能效果明显 ；
④ENGARD控制器采用8032单片机，具有完善的自检 、控制、显示、多种故障报警等功能，提高了系统的可 靠性。海水泵电机与低温淡水温度调节阀通过控制系统 的相关参数进行控制，具有很强的适应性和灵活性。系 统还通过RS-232与上位机进行通信，便于全船动力装置 的集中控制与监视。
海水泵在自动控制方式下，在选择泵组投入运行时，如 果两台泵的容量相等，则控制装置将比较两台泵的运行 时间，运行时间较短的泵将优先起动。
ENGARD控制器自动实现T1、V1与冷却海水流量之间 的参数匹配，避免海水泵的频繁起停和淡水温度的大 幅度振荡。如果LT调节阀控制旁通口开度V1的变化范 围在0～5%之内，或者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。
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图4-1-8 ENGARD控制面板
1.报警输入信号图 2.报警输入信号LED(Red) 3.控制系统输出信号LED(Green) 4.控制系统输出信号图 5.调节阀手动模式LED(Orange) 6.海水泵手动模式LED(Orange) 7.自动控制模式LED(Green)
1、ENGARD中央冷却水温度控制的组成
与传统船舶中央冷却水控制不同，ENGARD系统实 现了通过调节低温淡水旁通来控制淡水温度、根据热 负荷的变化对海水泵进行流量模式转换、按照运行时 间优化选择海水泵工作、定时对海水系统清洗等多项 功能。
低温淡水系统的温度主要通过调节阀改变流经中央冷 却器的旁通量来实现，调节阀的动作由控制器检测海 水、淡水温度变化进行比例积分调节。海水系统流量 可以在四种海水流量之间转换，目的在于控制泵入系 统的海水不会过剩，保证中央冷却器的换热效率，实 现最大程度的节能及海水流量的优化控制。