Устройство управления балластной системой плавсредства

 

Изобретение относится к судовой автоматике, в частности к устройствам управления балластными системами плавсредств, преимущественно буровых установок. Цель изобретения - повышение точности балластирования плавучей полупогружной буровой установки (ППБУ). Устройство содержит датчики 1 - 3 соответственно крена, дифферента и осадки и датчики 4 - 7 уровней (количества) балласта на участках балластной системы. Выходы датчиков 1 - 3 подключены к первым входам соответствующих блоков 8 - 10 алгоритмов управления положением ППБУ по крену, дифференту и осадке. Выходы блоков 8, 9, 10 подключены одновременно к входам решающих усилителей 11 - 14. Выходы усилителей подключены к первым входам блоков 15 - 18 балластных насосов. Выходы датчиков 4 - 7 соединены одновременно с вторыми входами блоков 15 - 18 и входами сумматоров 19 - 21. Выходы сумматоров через блоки осреднения 22 - 24 подключены к вторым входам блоков алгоритмов управления. 1 ил.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 63 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4659556/40-11

1 (22) 06.03.89 (46) 23.12.90 Бюл. № 47 (72) В. Б. Голубев и В. Н. Кондратьев (53) 629.12.06.011.523 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1114579, кл. В 63 В 13/00, 1983.

„„SUÄÄ 1615035 A 1

2 (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ БАЛЛАСТНОЙ СИСТЕМОЙ 11ЛАВСРЕДСТВА (57) Изобретение относится к судовой автоматике, в частности к устройствам управления балластными системами плавсрелс-.в, преимущественно буровых установок, j .-iü! 6! 5035

40

55 изобретения — повышение точности балластирования плавучей полупогружной буровой установки (ППБУ). Устройство содержит датчики 1 — 3 соответственно крена, дифферента и осадки и датчики 4 — 7 уровней (количества) балласта на участках балластной системы. Выходы датчиков 1 — 3 подключены к первым входам ссютветствующих блоков 8 — 10 алгоритмов управления положением ППБУ по крену, дифференту и осадИзобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании средств стабилизации и управления параметрами посадки-креном, дифферентом и осадкой плавучих объектов, осна щенных балластными системами, например, плавучих полупогружных буровых установок (ППБУ) .

Цель изобретения — повышение точности балластирования.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит датчики 1 крена, датчики 2 и 3 дифферента и осадки, датчики 4 — 7 уровней (количества) балласта на участках балластной системы. Выходы датчиков 1 — 3 подключены к первым входам .соответствующих блоков 8 — 10 алгоритмов управления положением ППБУ по крену, дифференту и осадке. Выходы блоков 8 — 10 подключены одновременно к входам решающих усилителей 1! — 14, выходы которых подключены к первым входам соответствующих приводов (блоков) 15 — 18 балластных насосов. Выходы датчиков 4 — 7 соединены одновременно с вторыми входами соответствующих блоков 15 — 18 и входами сумматоров 19 — 21. Выходы сумматоров 19 — 21 соответственно через блоки 22 — 24 осреднения подключены к вторым входам соответствующих блоков 8 — 10 алгоритмов управления.

Устройство работает следующим образом.

По сигналам ошибок стабилизации

ППБУ (по крену О, по дифференту ф и по осадке (), поступающим с датчиков 1 — 3 и средним значениям управляющих моментов (в боковой 1, в продольной I плоскостях и общего количества балласта I ), поступающим с блоков 22 — 24 осреднения, в блоках 8 — 10 формируются алгоритмы управления по параметрам посадки ППБУ ссютветственно по крену US, по дифференту U и по осадке U .

Ue = Ке О+ Is

U+ К. + 1. (1)

U = Ку-g+ Ió, где р,%р, р:Š— коэффициенты алгоритмов управления. ке. Выходы блоков 8 — 10 подключены одновременно к входам решающих усилителей

11 — 14. Выходы усилителей подключены к первым входам блокбв 15 — 18 балластных насосов. Выходы датчиков 4 — 7 соединены одновременно с вторыми входами блоков

15 — 18 и входами сумматоров 19 — 21..Выходы сумматоров через блоки осреднения

22 — 24 подключены к вторым входам блоков алгоритмов управления. 1 ил.

В решающих усилителях 11 — 14 путем алгебраического преобразования сигналов алгоритмов управления Us, U<, Uy определяются соответственно требуемые количества балласта для каждого участка балластной системы. В результате сравнения требуемых значений балласта, поступающих с усилителей 11 — 14, с измеренными, поступающими соответственно с датчиков 4 †?, блоками

15 — 18 балластных насосов формируются режимы работы балластных насосов и осуществляется прием или откачка балласта на соответствующем участке балластной системы. По поступающим с датчиков 4 — 7 данным о количестве балласта на участках балластной системы ППБУ в сумматорах 19—

21 восстанавливаются значения суммарных управляющих моментов в боковой М, в продольной Мд плоскостях и общий вес балласта F которые пропускаются через устройства 22 — 24 осреднения. Вычисленные в устройствах осреднения значения Is, I, 1 поступают соответственно в блоки 8 — 10 для формирования алгоритмов управления (1).

С учетом того, что предлагаемая система реализует следящий принцип управления, в установившемся режиме имеют место соотношения

Моокои. — М вЂ” Ig, Мпрод. = М,р = 1э г, (2)

Л13 — э в — 15 г

Где Maoêo ., Млрод., AQ — внешние Возмущающие моменты, действующие в продольной, боковой плоскостях, и разность в весе ППБУ, которые должны быть скомпенсированы балластной системой..

При этом в блоках 8 — 10 алгоритмов, как это следует из выражений (1), вырабатываются значения управляющих сигналов

Ue =Ie;

14 = 1ц; (3)

11 = 1, обеспечивающие астатическую стабилизацию ППБУ по крену, дифференту и осадке с минимальными ошибками (6 = О, ф О;

E0).

1615035

Формула изобретения

Составитель Г, Луценко

Редактор Н. Лазаренко ТехредА. Кравчук Корректор С. Шевкун

Заказ 3954 Тираж 359 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау ш ска я на 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, О1

Устройство управления балластной системой плавсредства, преимущественно плавучей полупогружной буровой установки, содержащее блоки алгоритмов управления, к входам которых подключены датчики крена, дифферента, осадки и уровня балласта, а выходы этих блоков связаны с приводами балластных насосов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности балластировки, оно снабжено блоками осреднения, сумматорами, а также решающими усилителями, которые подключены в цепь управления между указанными блоками алгоритмов управления и приводами балластных насосов, причем упомянутые датчики уровня электрически связаны с приводами балластных насосов и подключены к входам указанных блоков алгоритмов управления через послеО довательно соединенные упомянутые сумматоры и блоки осреднения.