ОткрепитьЗакрепитьЗакрыть

4 окт. 2021 г.

Компактная и модульная технология управления упрощает планирование проектов для судостроения

Автоматизация и мониторинг силовой установки крупнейшего в Швеции паромного судна с гибридным двигателем

Tellus, крупнейшее в Швеции паромное судно с гибридным двигателем, обеспечивает безопасную перевозку до 297 пассажиров и 80 автомобилей за один рейс по маршруту Gullmarsleden протяженностью приблизительно 2 км между городами Уддевалла и Люсечиль. Это один из самых загруженных морских транспортных путей Швеции, пропускной способностью более чем 100 000 транспортных средств в месяц. Две специализированных компании объединили свои усилия для обеспечения быстрого и надежного движения судна: компания Danfoss Editron, финский поставщик компонентов для судостроения, специализирующийся на электроприводных решениях, и компания Beckhoff, которая поставляет компоненты управления на базе ПК для автоматизации и мониторинга гибридных дизель-электрических приводных систем.

Среди множества услуг компания Danfoss Editron поставляет передовые децентрализованные системы питания постоянного тока мощностью до 6 МВт для морских и речных судов малого и среднего размера. Данный поставщик корабельных систем полагается на собственные технологии и опыт для силовой электроники и электрических машин, однако уже много лет доверяет поставку компонентов управления для судовой системой Editron компании Beckhoff.

Embedded PC как ядро управления приводом

Система управления приводом разделена на системы носовой и кормовой части, которые устанавливают связь друг с другом, блоком управления рубки, а также с дизельными генераторами и аккумуляторной системой в корпусе парома. Преобразователи тока Danfoss в силовой установке и пропульсивных системах подключены к Embedded PC CX9020 от Beckhoff в качестве контроллера привода по протоколу CANopen, в то время как контроллеры обмениваются данными друг с другом по протоколу обмена данными TwinCAT ADS. Эта сеть спроектирована как надежная кольцевая структура.

Юсси Пааккунайнен, менеджер по системным технологиям компании Danfoss Editron: «Благодаря поддержке полевых шин и минимальным требованиям к пространству при размещении в шкафах управления, компоненты Beckhoff предлагают значительные преимущества во время этапов проектирования и ввода в эксплуатацию».
Юсси Пааккунайнен, менеджер по системным технологиям компании Danfoss Editron: «Благодаря поддержке полевых шин и минимальным требованиям к пространству при размещении в шкафах управления, компоненты Beckhoff предлагают значительные преимущества во время этапов проектирования и ввода в эксплуатацию».

Типичная конфигурация системы управления Editron включает два Embedded PC CX9020 с подключенными напрямую модулями ввода/вывода и дополнительными децентрализованными box-модулями ввода/вывода степени защиты IP67. «Спектр варьируется от цифровых входов и выходов до измерения температуры и сбора дополнительных аналоговых сигналов», объясняет Юсси Пааккунайнен, менеджер системных технологий компании Danfoss Editron, иллюстрируя требуемый диапазон компонентов ввода/вывода от Beckhoff.

В зависимости от сложности системы, может быть полезно регистрировать входы и выходы на децентрализованной основе. Так обстоит дело с проектом Tellus, который включает мониторинг температуры в распределительном шкафу для питания с помощью децентрализованного блока ввода/вывода, интегрированного в сеть управления посредством Ethernet TCP/IP коплера BK9050. «Целесообразно использовать такие децентрализованные блоки, в частности, для проектов модернизации, поскольку пространство на корабле для монтажа дополнительных шкафов управления обычно ограничено», подчеркивает Юсси Пааккунайнен. Упрощение прокладки сигнальных кабелей между секциями децентрализованной системы и блоками управления было для него ключевым аспектом при проектировании архитектуры управления.

Компактные и модульные технологии управления предлагают множество преимуществ

Благодаря поддержке полевых шин и минимальным требованиям к пространству при размещении в шкафах управления, компоненты Beckhoff предлагают значительные преимущества во время этапов проектирования и ввода в эксплуатацию. Embedded PC CX9020 также играет здесь заметную роль, как подчеркивает Юсси Пааккунайнен: «Интерфейс CANopen для интегрированной силовой электроники и коммуникационный интерфейс на базе TCP/IP обеспечивают конкурентные преимущества с точки зрения сохранения компактности устройств, что обычно является решающим фактором, особенно на борту корабля. В машинном отделении далеко не всегда легко найти подходящее место для размещения систем управления, но с помощью компактного аппаратного обеспечения от Beckhoff мы можем мгновенно преодолеть это препятствие. В Tellus мы просто установили Embedded PC наряду с соответствующим оборудованием в настенном шкафу».

Для управления кораблем CX9020 принимает сигналы из рубки и обрабатывают их вместе с информацией от дизель-электрических генераторов, а также аккумуляторов, инверторов, преобразователей и устройств управления двигателем. Это обеспечивает требуемую скорость вращения гребного винта и соответствующий уровень генерирования энергии для производительности системы. «Алгоритмы оптимального управления гибридной силовой установкой в сочетании с Embedded PC CX9020 обеспечивают плавную, эффективную и надежную работу судна», заключает Юсси Пааккунайнен.