SU1136202A2

SU1136202A2 - Training system for operator of power installation

Info

Publication number: SU1136202A2
Application number: SU833568082A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Коновалов; Евгений Степанович Кузнецов; Николай Николаевич Бирюков
Original assignee: Предприятие П/Я А-3681
Priority date: 1983-03-24
Filing date: 1983-03-24
Publication date: 1985-01-23

Abstract

1. ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА по авт. св. 1313 « Тг... .,: N 604022, отличающийс тем, что, с целью обучени операторов действи м в экстремальных услови х, в него введены имитатор декомпрессора, соеди|ненный с блоком ручного управлени , и логический блок, входы которого соединены с выходами порогового блока, имитатора декомпрессора и блока ручного управлени , а выход соединен со стабилизатором напр жени и блоком ручного управлени , выход имитатора декомпрессора соединен со стабилизатором напр жени . W1. THE INSTRUMENTATION OF THE OPERATOR OF THE ENERGY OBJECT on the author. St. 1313 "Tr ....,: N 604022, characterized in that, in order to train operators to act under extreme conditions, a simulator of a decompressor connected to a manual control unit and a logic unit, whose inputs are connected to outputs of the threshold unit, decompressor simulator and manual control unit, and the output is connected to a voltage stabilizer and manual control unit, the output of the decompressor simulator is connected to a voltage stabilizer. W

Description

2. Тренажер по п. 1,отличающ и и с тем, что в нем логический блок содержит последовательно соединенные элементы НЕ, И и ИЛИ, выход которого2. The simulator according to claim 1, is also distinguished by the fact that in it the logical block contains series-connected elements NOT, AND and OR, the output of which

вл етс выходом блока, вход элемента НЕ вл етс первым входом блока, а вторые входы элементов И и ИЛИ вл ютс соответственно вторым и тгретьим входами блока.is the output of the block, the input of the element is NOT the first input of the block, and the second inputs of the AND and OR elements are respectively the second and third inputs of the block.

Изобретение относитс к техническим средствам об /чени , а именно об5Д1ени оператора энергетического объекта профессиональным навыкам по управлению дизельным двигателем внутреннего сгорани . The invention relates to technical means of revolving, namely, about 5D1NI of an energy facility operator, professional skills in controlling a diesel engine in an internal combustion engine.

По основному авт. св. N 604022 известен тренажер оператора энергетического объекта, содержащий блок ручного управлени , блок представлени изучаемых параметров , стабилизатор напр жени , питающий электродвигатель, св занный с датчиком оборотов, блок фильтрации напр жени и пороговый блок, включештый параллельно электродвигателю и соединенный с блоком ручного управлени и с блоком представлени изу аемЬ1х параметров 1 .According to the main author. St. N 604022 discloses a simulator of an energy facility operator comprising a manual control unit, a representation unit for the parameters under study, a voltage stabilizer, a supply motor connected to the speed sensor, a voltage filtering unit and a threshold unit connected in parallel with the electric motor and connected to the manual control unit and representation block of parameters 1.

Запуск двигател на известном тренажере проводитс .при положении руко тки подачи топлива, соответствующем номинальной или максимальной подаче, а остановка пров дитс прекращением подачи топлива, чтоThe engine is started on a known simulator at the position of the fuel supply handle corresponding to the nominal or maximum supply, and the stop is carried out by stopping the fuel supply, which

присуще режиму запуска и остановки ддзельНБ1х двигателей в благопри тных услови х эксплуатацш (номинальный режим нагрузки , прогретый двигатель, отсутствие аварийной ситуации).inherent in the mode of starting and stopping ddzelNB1x engines in favorable operating conditions (nominal load conditions, warm up engine, no emergency).

Дл облегче1ш пуска двигател в холодное врем , а также дл экстренной остановки в аварийных сит}аци х (двигатель идет вразнос в результате перегрева в т желых услови х эксплуатации) в конструкции дизельных дврпателей предусмотрен специальный декомпрессионный механизм с ручным приводом, воздействующий на впускные клапаны и сообщающий камеры сГорани с атмосферой. Декомпрессор позвол ет облегчить ггрокрутку двигател стартером в холодное врем} ипи срочно заглушить двигатель в аварийной ситуации.To make it easier for the engine to start during the cold season, as well as for an emergency stop in emergency sieves (the engine is hawking as a result of overheating under severe operating conditions), a special hand-operated decompression mechanism acting on the intake valves and informing the camera sGorani with the atmosphere. The decompressor allows the engine to be relieved by cold start with a cold starter} and immediately stop the engine in an emergency.

Известный тренажер не имитирует работу декомпрессора при запуске или аварийной остановке.A well-known simulator does not imitate the work of a decompressor at start-up or an emergency stop.

Цель изобретени - обучение оператора действи м в экстремальнь х услови х.The purpose of the invention is to train the operator to act in extreme conditions.

Поставленна цель достигаетс тем, что в тренах ер статора энергетического объекта введены .имитатор декомпрессора, соединенный с блоком ручного управлени , и логический блок, входы которого соединены с выходами порогового блока имитатора декомпрессора и блока ручного управлени а выход соединен со стабилизатором напр жени и блоком ручного управлени , , выход имитатора декомпрессора соединен со стабилизатором напр жени .The goal is achieved by the fact that a decompressor simulator, connected to a manual control unit, and a logic unit, whose inputs are connected to the outputs of the threshold block of the decompressor simulator and manual control unit, are connected to the epator stator of the energy object and connected to a voltage stabilizer and manual block. control, the output of the decompressor simulator is connected to a voltage stabilizer.

При этом логический блок содержит последовательно соединенные элементы НЕ, И и ИЛИ, выход которого вл етс выходом блока, вход элемента НЕ вл етс первым входом блока, а вторые входы элементов И и ИЛИ вл ютс соответственно . вторым и третьим входами блока.In this case, the logical block contains series-connected elements NOT, AND, and OR, whose output is the output of the block, the input of the element is NOT the first input of the block, and the second inputs of the AND and OR elements are respectively. the second and third block inputs.

Наличие дополнительных св зей стабилизатора напр жени и по1югового блока с логическим блоком и имитатором декомпрессора позвол ет осуществл ть запуск двигател уже в зависимости от положени руко тки декомпрессора - запуск возможен только при выключенном декомпрессоре. Остановка двигател возможна как прекращением подачи топлива, так и включением руко тки декомпрессора (экстренна остановка в аварийной ситуации). Необходима коммутаци электрических св зей осуществл етс логическим блоком.The presence of additional connections between the voltage regulator and the pulley unit with the logic unit and simulator of the decompressor allows the engine to start already depending on the position of the decompressor handle — starting is possible only when the decompressor is off. The engine can be stopped either by stopping the fuel supply or by turning on the decompressor handle (emergency stop in an emergency). The necessary switching of the electrical connections is carried out by the logic unit.

На фиг: 1 показана блок-схема предлагаемого тренажера; на фит. 2 - принципиальна электрическа схема.Fig: 1 shows a block diagram of the proposed simulator; on fit. 2 - circuit diagram in principle.

Блок 1 ручного управлени содержит элементы управлени - ключ зажигани (или включатель массы аккумул торной батареи), кнопку стартера, руко тки подачи топлива и привода механизма декомпрессии и другие необходамые органы управлени энергетического объекта. В блоке 2 представлени изучаемых параметров размещены элементы индикации работы энергетического объекта - указатели температуры систем охлаждени и смазки, давлени масла , уровн топлива, амперметр, указатель тахометра и другие элементы сигнализации. Стабилизатор 3 напр жени предназначен дл изменени напр жени питани электродвигател 4 в зависимости от положени руко тки подачи топлива блока 1 ручного управлени , механически св занной с переменным резистором в измерительной цепи стабилизатора, а также стабилизации выставленного напр жени . Выходное напр жение датчика 5 оборотов - первичного преобразовател тахометра, проводимого во вращение электродвигателем 4, поступает на вторичный прибор тахометра - указатель оборотов в блоке 2 представлени изу чаемых параметров и на выпр митель 6, соединенный с блоком 7 фильтрации напр жени , вых( напр жение которого посту пает на измерительную часть стабилизатора 3 напр жени дл имитации колебани стрел ки тахометра от вибраций и неравномерности вращени ( вление живой стрелки). Параллельно корю электродвигател 4 включен пороговый блок 8, содержащий вы ходное реле и пороговое устройство дл определени момента достижени пусковых оборотов двигател внутреннего сгорани и предназначенный дл коммутации в цеп х указател давлени масла, амперметра и кнопки включени стартера после запуска двигател . Имитатор декомпрессора 9 содержит элемент коммутации (например микропереключатель ), механически св занный с руко ткой привода механизма декомпрессии и электрически соединенный с логическим блоком 10. Напр жение питани поступает в схему через переключающий контакт выходного реле порогового блока 8, амперметр И имитации тока аккумул торной бат реи, замок 12 зажигани . Указатели температуры масла 13 и уровн топлива 14 вклю чены в схему последовательно с соответству ющими переменными резисторыми 15 и 16, определ ющими отклонение стрелок приборов в процессе работы двигател . Управление этими резисторами может быть как автематическое , программное, так и дистанционное с методического пульта обучающего. В зависимости от конкретного исполнени двигател возможно включение дополнительных нагрузок, присоединенных после замка зажигани - освещение, сигнализаци , вентил ци и т.д. - суммарный ток всех измерительных приборов и дополнительных нагрузок вызывает отклонение стрелки амперметра в направлении имитации разр да аккумул торной батареи. Указатель 17 давлени масла и его резистор 18 включаютс в схему замыкающим контактом выходного реле порогового блока 8. Последовательно с кнопкой включени стартера 19 и логическим блоком 10 включена обмотка реле 20, через замыкающий контакт которого подаетс питание на стабилизатор 3 напр 24 жени . Датчик 3 оборотов электрически соединен напр жением трехфазного тпка с вторичным прибором тахометра 21 и с входом выпр мител 6. Резистор 22, определ ющий имитацию тока зар да аккумул торной батареи, подключен к амперметру 11 через замыкающий контакт реле 8. Измерительна цель стабилизатора 3 напр жени состоит из резистора 23 ограничени максимальной скорости электродвигател 4 и переменного резистора 24, св занного с руко ткой управлени подачи топлива и измен ющего скорость вращени электродвигател 4. Параллельно резистору 24 в схему стабилизатора 3 подаетс выпр мленное выпр мителем 6 (например мостовым трехфазным выпр мителем) напр жение датчиков 5 оборотов . Дл подавлени пульсации выпр мленного напр жени через выключатели 25, св занные с руко ткой подачи топлива, подключены конденсаторы 26. Логический блок 10 содержит элемент ИЛИ 27, соединенный первым входом с кнопкой включени стартера 19, а выходом - с обмоткой реле 20; элемент 28, входом соединенный с имитатором декомпрессора 9, элемент И 29, первым входом соединенный с выходом элемента НЕ 28, вторым входом через замыкающий контакт реле 8 - с замком 12 зажигани , а выходом - с вторым входом элемента ИЛИ 27 Электрическа схема логической части блока 10 может быть реализована как на бесконтактных логических элементах, так и на обычных реле. Резистор 30 предназначен дл установки начального выходного напр жени стабилизатора вие зависимости от положени руко тки подачи топлива при стартерном запуске с включённым механизмом 9 декомпрессии, что имитирует облегченную прокрутку вала дизел стартером при отсутствии компрессии , при этом выходное напр жение ниже порога срабатывани блока 8. Конкретна схема включени резистора 30 в стабилизатор 3 зависи г от его конструктивных особенностей и может быть реализована, например , шунтировагаем опорного стабилитрона стабилизатора этим резистором. Тренажер работает следующим образом. При включенном декомпрессоре 9 (обыч-, ные услови эксплуатации) запуск двигател проводитс включением кнопки стартера 19, при этом через элемент ИЛИ 27 сигнал запуска поступает на реле 20, которое своим замыкающим контактом подает напр жение на стабилизатор 3. На выходе стабилизатора по вл етс напр жение, которое разгон ет электродвигатель до скоросги, определ емой положением резистора 24, св занного с руко ткой подачи топлива. При достижении валом электродвигател 4 минимальных устойчивых оборотов дизел срабатывает реле порогового блока 8 и своим замыкающим контактом подает сигнал на второй вход элемента И 29, на первый вход которого заранее подан инвертированный элементом НЕ 28 сигнал отключенного декомпрессора. Выходной сигнал элемента И 29 поступает на второй вход элемента ИЛИ 27, что позвол ет отпустить кнопку стартера после надежного запуска. Контакты реле 8 в цепи амперметр 11 переключают его на имитацию тока зар дки аккумул торной батареи, а замыкающий контакт реле 8 в цепи указател 17 давле1т масла подключает его в схему совместно с резистором 18 дл имитации номинального давлени масла работающего двигател . Остановка двигател проводитс руко ткой прекращешш подачи топлива, при этом напр жение на выходе стабилизатора 3 получаетс ниже порога срабатывани порого вого блока 8. Реле порогового блока снимает сигнал с входа элемента И 29, в результате чего на его выходе и выходе элемента ИЛИ 27 сигнал также снимаетс , что приводит к обесточиваиию обмотки реле 20 и отключению стабилизатора 3 напр жени . Контакты реле 8 в цепи амперметра 11 переключаютс на имитацию тока разр да, а размыкаюи ийс контакт в цепи указател 17 давлени масла отключает его, имитиру отсутствие давлени масла в системе смазки после остановки двигател .The manual control unit 1 contains the controls — the ignition key (or the mass switch of the battery), the starter button, the fuel supply knobs and the drive for the decompression mechanism, and other necessary controls of the energy object. In block 2, the presentation of the parameters under study contains elements indicating the operation of the energy object — indicators of the temperature of the cooling and lubrication systems, oil pressure, fuel level, ammeter, tachometer gauge, and other alarm elements. Voltage stabilizer 3 is designed to vary the voltage of the power supply of the electric motor 4 depending on the position of the fuel supply handle of the manual control unit 1 mechanically connected with a variable resistor in the measuring circuit of the stabilizer, as well as stabilization of the voltage applied. The output voltage of the rotational speed sensor 5 - the primary converter of the tachometer, which is held in rotation by the electric motor 4, goes to the secondary tachometer device - the speed indicator in the unit 2 of the test parameters and the rectifier 6 connected to the voltage filtering unit 7, output (voltage which is placed on the measuring part of the voltage stabilizer 3 to simulate the oscillation of the tachometer needle from vibrations and uneven rotation (live arrow) Parallel to the motor 4, thresholds are turned on Block 8, containing an output relay and a threshold device for determining the moment of reaching the starting speed of the internal combustion engine, and intended for switching in the oil pressure indicator circuit, ammeter and starter switch button after the engine starts. The decompressor simulator 9 contains a switching element (for example, a microswitch) mechanically connected to the handle of the drive of the decompression mechanism and electrically connected to the logic unit 10. The supply voltage enters the circuit through the switching circuit. t threshold output relay unit 8, an ammeter and the secondary battery current simulation bat yards, locking plug 12. Indicators of oil temperature 13 and fuel level 14 are included in the circuit in series with the corresponding variable resistors 15 and 16, which determine the deviation of the instrument gauges during engine operation. The control of these resistors can be either automatic, software or remote from the methodical control panel of the trainer. Depending on the specific engine version, it is possible to turn on additional loads connected after the ignition lock - lighting, alarm, ventilation, etc. - the total current of all measuring devices and additional loads causes the arrow of the ammeter to deviate in the direction of the battery discharge imitation. The oil pressure indicator 17 and its resistor 18 are included in the circuit by the closing contact of the output relay of the threshold unit 8. A relay 20 winding is turned on successively with the starter on button 19 and the logic unit 10, through the closing contact of which the power is supplied to the regulator 3 voltage 24. The 3 rpm sensor is electrically connected by a three-phase voltage to a secondary device of tachometer 21 and to the input of rectifier 6. Resistor 22, which determines the simulation of battery charge current, is connected to ammeter 11 via a short-circuit relay 8. Measuring target of voltage regulator 3 consists of a maximum speed limiting resistor 23 of the electric motor 4 and a variable resistor 24 connected to the fuel supply control knob and changing the rotation speed of the electric motor 4. Parallel to the resistor 24 in the circuit The stabilizer 3 is energized by a rectifier 6 (for example, a three-phase bridge rectifier) and the voltage of the sensors is 5 turns. To suppress the pulsation of the rectified voltage, the capacitors 26 are connected via switches 25 connected to the fuel supply knob. Logic unit 10 contains an OR 27 element connected by a first input with a starter button 19 and an output with a relay winding 20; element 28, the input connected to the decompressor simulator 9, element I 29, the first input connected to the output of the element NO 28, the second input through the closing contact of the relay 8 to the ignition lock 12, and the output to the second input of the element OR 27 Electric circuit of the logical part of the unit 10 can be implemented both on contactless logic elements and on conventional relays. The resistor 30 is designed to set the initial output voltage to stabilize depending on the position of the fuel supply handle during starter start with the decompression mechanism 9 turned on, which simulates a lightweight scrolling of the diesel shaft by the starter in the absence of compression, while the output voltage is below the threshold of unit 8. Specific The circuit for inserting the resistor 30 into the stabilizer 3 depends on its design features and can be implemented, for example, by shunting the stabilizer reference zener diode this resistor. The simulator works as follows. When the decompressor 9 (normal operating conditions) is turned on, the engine is started by turning on the starter button 19, and the start signal goes to the relay 20 through the OR 27 element, which by its closing contact supplies voltage to the stabilizer 3. At the output of the stabilizer a voltage that accelerates the motor to a speed determined by the position of the resistor 24 associated with the fuel supply handle. When the shaft of the electric motor 4 reaches the minimum stable speed of the diesel, the relay of the threshold block 8 is activated and with its closing contact sends a signal to the second input of the I 29 element, the first input of which is previously fed with the inverted element of the HE 28 disconnected by the decompressor. The output signal of the element 29 is fed to the second input of the element OR 27, which allows the starter button to be released after a reliable start. The contacts of the relay 8 in the circuit ammeter 11 switch it to simulate the charging current of the battery, and the closing contact of the relay 8 in the circuit 17 of the oil pressure indicator connects it to the circuit together with a resistor 18 to simulate the nominal oil pressure of the engine running. The engine is stopped by the knob by stopping the fuel supply, while the voltage at the output of the stabilizer 3 is below the threshold of the threshold unit 8. The relay of the threshold unit removes the signal from the input element AND 29, as a result of which the output and output element OR 27 also signal is removed, which leads to de-energization of the winding of the relay 20 and disconnection of the voltage regulator 3. The contacts of the relay 8 in the circuit of the ammeter 11 are switched to the imitation of the discharge current, and the opening of the contact in the circuit of the oil pressure indicator 17 disconnects it, imitating the absence of oil pressure in the lubrication system after the engine stops.

При запуске двигател с включенным декомпрессором в холодное врем на выходе элемента НЕ 28 сигнал снимаетс . Это приводит к тому, что сигнал на выходе элемента И 29 не по вл етс на все врем включени декомпрессора. При нажатой кнопке стартера измеритель тахометра 21 показывает только обороты прокрутки двигател сгартером независимо от положени руко тки подачи топлива, так как величииа этих оборотов определ етс только резистором 30.When the engine is started with the decompressor turned on in the cold time, the output of the element 28 is removed. This leads to the fact that the signal at the output of the element 29 does not appear for the entire time the decompressor is switched on. When the starter button is pressed, the meter of the tachometer 21 shows only the engine revs with the starter, regardless of the position of the fuel handle, since the magnitude of these revolutions is determined only by the resistor 30.

Запуск возможен только выключением механизма декомпрессии. В этом случае по вишийс на выходе элемента НЕ 28 сигнал и отключение резистора 30 обеспечивают запуск по вышеописанному пор дку. При зкстренной остановке в аварийных ситуаци х (двигатель идет вразнос) поворотом руко тки декомпрессора включаетс элемент коммутации имитатора декомпрессора 9 и на выходе элемента НЕ 28 исчезает инвертированный сигнал, что приводит к сн тию сигнала с выходов элементов И 29, ИЛИ 27 и с обмотки реле 20, которое снимает питание со стабилизатора 3. Двигатель останавливаетс .Starting is possible only by turning off the decompression mechanism. In this case, the signal at the output of the element HE 28 and the disconnection of the resistor 30 ensure the triggering in the order described above. When an emergency stop in emergency situations (the engine is hawking), turning the decompressor knob turns on the switching element of the decompressor simulator 9 and the inverted signal disappears at the output of the NOT 28 element, which leads to the removal of the signal from the outputs of the And 29, OR 27 and relay coils 20, which removes power from stabilizer 3. The engine stops.

Предлагаемое устройство путем расширени функциональных возможностей тренажера , а именно возможности дополнительного обучени управлению запуском в холодное врем и экстренной остановки в аварийных ситуаци х, повышает точность обучени профессиональным навыкам операторов энергетических объектов, что устран ет необходимость дополнительного переобучени оператора на двигателе передвижного агрегата питани штатного объекта, а значит, в определенной степени исключает расход ресурса двигател и топлива в зависимости от мощности дизел при обучении каждогЬ оператора.The proposed device by expanding the functional capabilities of the simulator, namely, the possibility of additional training in cold start management and emergency shutdown in emergency situations, improves the accuracy of training the skills of operators of power facilities, which eliminates the need for additional retraining of the operator on the engine of a full-time mobile power unit, so, to a certain extent, excludes the consumption of the resource of the engine and fuel, depending on the power diesel when training each operator.

Предлагаемый тренажер может быть использован дл качественного обучени операторов передвижных энергетических объектов , специальных транспортных машин, ди-. зелистов буровых установок, мотористов землеройных, дорпжных, строительных машни трактористов сельского хоз йства, дизелистов систем электроснабжени отдаленных районов и т.д.The proposed simulator can be used for quality training of operators of mobile energy facilities, special transport machines, di-. Zeolistov drilling rigs, motorists of the digging, dorpzhny, building machinery of tractor drivers of agriculture, diesel operators of power supply systems in remote areas, etc.

Claims

1. SIMULATOR OF THE OPERATOR OF THE ENERGY OBJECT according to ed. St.

No. 604022, characterized in that, for the purpose of teaching operators how to operate in extreme conditions, a decompressor simulator connected to the manual control unit and a logic block, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold block, the decompressor simulator, and the manual control unit, are introduced into it the output is connected to a voltage regulator and a manual control unit, the output of a decompressor simulator is connected to a voltage regulator.

W & 202

1

2. The simulator according to π. 1, on the one hand, the logical block contains the NOT, AND, and OR elements in series, the output of which is the output of the block, the input of the element is NOT the first input of the block, and the second inputs of the AND and OR elements are respectively the second and third inputs of the block.