ENGARD中央冷卻水溫度控制系統(tǒng)之故障分析

葉界平

摘 要：ENGARD冷卻水控制系統(tǒng)是新一代船舶中央冷卻水溫度自動控制與監(jiān)測系統(tǒng)，采用了ALFA-LAVAL公司生產(chǎn)的ENGARD控制器，該控制器采用了8032單片機(jī)取代了傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)器。此系統(tǒng)包含海水（SW）系統(tǒng)和低溫（LT）淡水系統(tǒng)，系統(tǒng)用海水來冷卻低溫淡水，再用低溫淡水去冷卻高溫淡水。用來監(jiān)測海水和低溫淡水的是兩個溫度傳感器，在實際使用中由于維護(hù)缺失會引起諸多故障，從而會影響船舶柴油主機(jī)的正常工作。

關(guān)鍵詞：PT100；ENGARD控制器；中央冷卻器

現(xiàn)代大型船舶上，大多采用了中央冷卻水溫度控制系統(tǒng)。隨著計算機(jī)控制技術(shù)在船舶領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，船舶機(jī)艙越來越多的采用了單片機(jī)等微型計算機(jī)作為冷卻水溫度控制系統(tǒng)的核心，例如位于瑞典斯德哥爾摩的ALFA-LAVAL公司生產(chǎn)的ENGARD中央冷卻水溫度控制系統(tǒng)，是在船舶應(yīng)用的典型代表，下面就此系統(tǒng)作一簡單闡述。

一、ENGARD中央冷卻水溫度控制系統(tǒng)的組成

ENGARD冷卻水溫度控制系統(tǒng)原理圖如圖1所示。該系統(tǒng)采用了由ALFA LAVAL公司生產(chǎn)的ENGARD控制器，這種控制器采用8032單片機(jī)，取代了常規(guī)的電動調(diào)節(jié)器。中央冷卻水控制系統(tǒng)包括海水（SW）系統(tǒng)和低溫（LT）淡水系統(tǒng)，系統(tǒng)用海水來冷卻低溫淡水，再用低溫淡水去冷卻高溫淡水。ENGARD冷卻水溫度控制系統(tǒng)主要由中央冷卻器（常用板式冷卻器）、低溫淡水溫度調(diào)節(jié)閥3、主海水泵組5、主淡水泵、PT100溫度傳感器2和4、ENGARD控制器1等組成。

二、溫度傳感器PT100的測溫原理

PT100是由金屬材料鉑構(gòu)成的熱電阻式溫度傳感器，具有正溫度特性，根據(jù)其分度號的含義：溫度為零度的時候它的電阻值為100Ω。它的作用就是把溫度的變化轉(zhuǎn)變成電阻阻值的變化，由于在實際使用中控制系統(tǒng)只認(rèn)識電量信號，所以通過電橋電路要把其電阻值的變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電量信號，為了避免環(huán)境溫度的變化對測量造成的誤差影響，使用中一般轉(zhuǎn)換電路接成“三線制”。也就是說，轉(zhuǎn)換電路輸入的是由溫度引起的電阻值的變化量，而輸出的是相對應(yīng)的電量信號。

三、實際使用中一些常見的故障分析判別

本系統(tǒng)的故障是通過ENGARD控制器的報警來區(qū)分的，根據(jù)報警的類型可分為過程報警和功能報警，前者是關(guān)于海水泵，淡水溫度越限的故障；而后者是關(guān)于ENGARD控制器內(nèi)部及I/O通道故障。這些報警是通過控制面板上的顯示窗口顯示或由LED燈來指示的，無論是一個或者多個報警，一定要在5s鐘內(nèi)復(fù)位，否則會觸發(fā)機(jī)艙集中監(jiān)測和報警系統(tǒng)。過程報警概率大于功能報警，下面就有關(guān)過程報警想象予以探討。

故障現(xiàn)象：控制面板上的“Alarm input diagram”和“Alarm input LED”顯示相應(yīng)的報警指示，并且在液晶窗口顯示 ，其原因就是“High or low temp .in LT circuit”（低溫回路-淡水溫度偏高或偏低）。查看相應(yīng)的溫度指示，判別溫度的高低（一般低溫回路的溫度設(shè)定值在28℃～30℃左右）

若淡水溫度偏高：主因應(yīng)該在PT100傳感器內(nèi)部的電阻絲接觸不良或者有斷路現(xiàn)象，其次可能的原因是三通閥卡死在2%～5%的位置上；次因包括海水流量或壓力不足、溫度偏高、中冷器堵塞等因素。

若淡水溫度偏低：主因應(yīng)該在PT100傳感器內(nèi)部局部短路，其次是三通閥卡死在95%～98%的位置；次因包括海水流量或壓力過大、溫度偏低等因素。解決方案包括以下幾種。

（1）系統(tǒng)由自動改為手動操作，拆下PT100溫度傳感器，用萬用表歐姆檔測量其電阻值，若電阻值在100Ω～138.52Ω之間的（對應(yīng)的溫度區(qū)間在0℃～100℃，具體的阻值要看環(huán)境溫度的高低了），環(huán)境溫度25℃對應(yīng)的阻值是109.73Ω，那么說明傳感器正常；反之，說明傳感器損壞需換新。一般在實船上是更換PT100的芯子的，更換好以后注意測量電路的零點(diǎn)和量程需重新調(diào)整，完畢后，再由手動轉(zhuǎn)換成自動，觀察正常后故障處理完畢。

2.三通閥卡死的處理。在操作面板上按二次按鈕8，指示燈5亮，轉(zhuǎn)換成調(diào)節(jié)閥手動調(diào)節(jié)，按下9或者10按鈕，看三通閥是否動作。如果正常，說明此單元沒問題；若三通閥不動作，那么從控制電路上先去找原因，三通閥二邊位置上的限位開關(guān)是否正常-控制其轉(zhuǎn)動正反轉(zhuǎn)電路有沒有熱保護(hù)了-使正反轉(zhuǎn)電路工作的升溫或降溫繼電器線圈是否正常-ENAGAR控制器控制調(diào)節(jié)閥輸出端的信號有沒有，上述因素都排除了，那么只能由輪機(jī)員解體閥體了。

3.其他因素。中冷器的堵塞，查看參數(shù)P12，有沒有啟用沖洗功能；海水流量問題，查看參數(shù)P6～12，看看參數(shù)設(shè)置有沒有問題。在自動控制系統(tǒng)中，參數(shù)設(shè)置是否得當(dāng)會影響系統(tǒng)的正常工作。

四、故障的預(yù)防

按操作手冊要求：傳感器每六個月校驗一次，若偏差超過±1℃需換新。每月進(jìn)行一次淡水溫度越限報警和水泵故障報警試驗?？刂泼姘迳系闹甘緹艉透鞣N報警按鈕，每周應(yīng)進(jìn)行一次功能試驗。另外除了規(guī)定的要求之外，船舶電氣管理人員應(yīng)熟悉系統(tǒng)，日常常規(guī)檢查一定要到位，發(fā)現(xiàn)問題，即可解決。