مقدمه و معماری سیستم
افزونگی در سیستم‌های گازسوز و ساختار توزیع‌شده WECS 8000
در موتورهای گازسوز، مفهوم افزونگی سوخت به معنای استفاده از منابع سوختی متنوع برای تضمین عملکرد پایدار موتور است. سیستم WECS 8000، به‌عنوان یک سیستم کنترل و نظارت توزیع‌شده، به‌گونه‌ای طراحی شده است که عملکردهای مختلف را بین ماژول‌های مختلف تقسیم می‌کند و مرزهای مشخصی بین کنترل و نظارت ایجاد می‌نماید. این طراحی توزیع‌شده، افزونگی طبیعی را در سیستم ایجاد می‌کند، به‌طوری‌که در صورت بروز خرابی در حسگر یا مؤلفه‌ای اصلی، استراتژی‌های کنترل افزونگی به کار گرفته می‌شوند تا عملکرد موتور حفظ شود.
در این سیستم، ماژول‌های الکترونیکی مختلف از طریق یک گذرگاه ارتباطی مبتنی بر پروتکل CAN با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. این گذرگاه ارتباطی امکان انتقال داده‌های با سرعت بالا و ایمن را فراهم می‌سازد. برخی از ویژگی‌های پشتیبان حیاتی ایمنی، مانند حفاظت در برابر سرعت بیش از حد، توسط ماژول رله (با سیم‌کشی مجزا) مدیریت می‌شوند.
طراحی توزیع‌شده سیستم WECS 8000، همراه با استراتژی‌های کنترل افزونگی، تضمین‌کننده عملکرد ایمن و پایدار موتور در شرایط مختلف عملیاتی است.
WECS 8000 یک سیستم کنترل و نظارت توزیع‌شده است که به‌طور خاص توسط شرکت Wärtsilä برای برآورده کردن الزامات عملکردی موتورهای دوگانه‌سوز توسعه یافته است. این سیستم تمامی عملکردهای استراتژیک مرتبط با کارکرد موتور در حالت‌های گاز و سوخت دیزل را مدیریت می‌کند، مانند کنترل الکترونیکی ورود گاز و تزریق سوخت پایلوت، کنترل عملگرهای دیزل، ایمنی موتور و منطق تغییر حالت سوخت.
تمامی ماژول‌ها از طریق یک باس ارتباطی بین ماژولی مبتنی بر پروتکل CAN با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. CAN یک باس ارتباطی است که به‌طور خاص برای شبکه‌های محلی فشرده توسعه یافته است، جایی که انتقال داده با سرعت بالا و ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار است.
برخی ویژگی‌های پشتیبان حیاتی ایمنی مانند حفاظت در برابر سرعت بیش از حد توسط ماژول رله (با سیم‌کشی مجزا) مدیریت می‌شوند.
معرفی سیستم WECS 8000
سیستم WECS 8000 یک سیستم مدیریت موتور یکپارچه و کامل است که برای شرایط سخت محیطی طراحی شده است. این سیستم که به‌صورت داخلی روی موتور نصب شده، تمامی قابلیت‌های لازم برای نظارت و کنترل استراتژیک موتور را فراهم می‌کند. معماری این سیستم بر پایه ماژول‌های الکترونیکی توزیع‌شده است، به این معنا که عملیات اندازه‌گیری و کنترل دقیقاً در محل مورد نیاز روی موتور انجام می‌شود.
عملکردهای اصلی سیستم WECS 8000 شامل:
- مدیریت چرخش آهسته موتور، توالی‌های راه‌اندازی و خاموشی
- تغییر حالت‌های سوخت
- ابزار دقیق و ارتباطات
- اندازه‌گیری سرعت
- ایمنی موتور
- کنترل سرعت و بار
- کنترل فشار گاز و ورود گاز
- کنترل فشار پایلوت و تزریق پایلوت
- کنترل نسبت هوا به سوخت
- تعادل سیلندر و کنترل ضربه (Knock Control)
- تشخیص خطا و عیب‌یابی
اجزای سیستم:
- 01. Local control panel
- 02. Actuator
- 03. CCM-10, Cylinder control module (1-n)
- 05. Cable rail
- 06. Main
ساختار سیستم و اجزای اصلی
این سیستم از تعدادی ماژول الکترونیکی توزیع‌شده تشکیل شده است که همگی از طریق یک مالتی‌باس (چندگذرگاهی) به یکدیگر متصل هستند. ساختار دقیق سیستم بسته به پیکربندی سیلندرهای موتور متفاوت است. ماژول‌های الکترونیکی از طریق یک گذرگاه ارتباطی با یکدیگر در ارتباط هستند که این ارتباط بر پایه پروتکل CAN (Controller Area Network) انجام می‌شود.
برخی از عملکردهای پشتیبان حیاتی ایمنی از طریق سیم‌کشی سخت‌افزاری نقطه به نقطه و با استفاده از یک ماژول پشتیبان جداگانه مدیریت می‌شوند.
اجزای سیستم:
- 02. ماژول توان (Power Module)
- 03. ماژول کنترل سیلندر CCM-10 (از 1 تا n)
- 05. ریل کابل‌کشی (Cable Rail)
ساختار ارتباطی و اجزای سیستم
این سیستم از تعدادی ماژول الکترونیکی توزیع‌شده تشکیل شده است که همگی از طریق یک مالتی‌باس (چندگذرگاهی) به یکدیگر متصل هستند. ساختار دقیق سیستم بسته به پیکربندی سیلندرهای موتور متفاوت است. ماژول‌های الکترونیکی از طریق یک گذرگاه ارتباطی با یکدیگر در ارتباط هستند که این ارتباط بر پایه پروتکل CAN (Controller Area Network) انجام می‌شود.
برخی از عملکردهای پشتیبان حیاتی ایمنی از طریق سیم‌کشی سخت‌افزاری نقطه به نقطه و با استفاده از یک ماژول پشتیبان جداگانه مدیریت می‌شوند.
اجزای سیستم:
- 02. ماژول توان (Power Module)
- 03. ماژول کنترل سیلندر CCM-10 (از 1 تا n)
- 05. ریل کابل‌کشی (Cable Rail)
