ENGARD中央冷却水温度控制系统之故障分析

叶界平

摘 要：ENGARD冷却水控制系统是新一代船舶中央冷却水温度自动控制与监测系统，采用了ALFA-LAVAL公司生产的ENGARD控制器，该控制器采用了8032单片机取代了传统的电动调节器。此系统包含海水（SW）系统和低温（LT）淡水系统，系统用海水来冷却低温淡水，再用低温淡水去冷却高温淡水。用来监测海水和低温淡水的是两个温度传感器，在实际使用中由于维护缺失会引起诸多故障，从而会影响船舶柴油主机的正常工作。

关键词：PT100；ENGARD控制器；中央冷却器

现代大型船舶上，大多采用了中央冷却水温度控制系统。随着计算机控制技术在船舶领域的广泛应用，船舶机舱越来越多的采用了单片机等微型计算机作为冷却水温度控制系统的核心，例如位于瑞典斯德哥尔摩的ALFA-LAVAL公司生产的ENGARD中央冷却水温度控制系统，是在船舶应用的典型代表，下面就此系统作一简单阐述。

一、ENGARD中央冷却水温度控制系统的组成

ENGARD冷却水温度控制系统原理图如图1所示。该系统采用了由ALFA LAVAL公司生产的ENGARD控制器，这种控制器采用8032单片机，取代了常规的电动调节器。中央冷却水控制系统包括海水（SW）系统和低温（LT）淡水系统，系统用海水来冷却低温淡水，再用低温淡水去冷却高温淡水。ENGARD冷却水温度控制系统主要由中央冷却器（常用板式冷却器）、低温淡水温度调节阀3、主海水泵组5、主淡水泵、PT100温度传感器2和4、ENGARD控制器1等组成。

二、温度传感器PT100的测温原理

PT100是由金属材料铂构成的热电阻式温度传感器，具有正温度特性，根据其分度号的含义：温度为零度的时候它的电阻值为100Ω。它的作用就是把温度的变化转变成电阻阻值的变化，由于在实际使用中控制系统只认识电量信号，所以通过电桥电路要把其电阻值的变化转换成相应的电量信号，为了避免环境温度的变化对测量造成的误差影响，使用中一般转换电路接成“三线制”。也就是说，转换电路输入的是由温度引起的电阻值的变化量，而输出的是相对应的电量信号。

三、实际使用中一些常见的故障分析判别

本系统的故障是通过ENGARD控制器的报警来区分的，根据报警的类型可分为过程报警和功能报警，前者是关于海水泵，淡水温度越限的故障；而后者是关于ENGARD控制器内部及I/O通道故障。这些报警是通过控制面板上的显示窗口显示或由LED灯来指示的，无论是一个或者多个报警，一定要在5s钟内复位，否则会触发机舱集中监测和报警系统。过程报警概率大于功能报警，下面就有关过程报警想象予以探讨。

故障现象：控制面板上的“Alarm input diagram”和“Alarm input LED”显示相应的报警指示，并且在液晶窗口显示 ，其原因就是“High or low temp .in LT circuit”（低温回路-淡水温度偏高或偏低）。查看相应的温度指示，判别温度的高低（一般低温回路的温度设定值在28℃～30℃左右）

若淡水温度偏高：主因应该在PT100传感器内部的电阻丝接触不良或者有断路现象，其次可能的原因是三通阀卡死在2%～5%的位置上；次因包括海水流量或压力不足、温度偏高、中冷器堵塞等因素。

若淡水温度偏低：主因应该在PT100传感器内部局部短路，其次是三通阀卡死在95%～98%的位置；次因包括海水流量或压力过大、温度偏低等因素。解决方案包括以下几种。

（1）系统由自动改为手动操作，拆下PT100温度传感器，用万用表欧姆档测量其电阻值，若电阻值在100Ω～138.52Ω之间的（对应的温度区间在0℃～100℃，具体的阻值要看环境温度的高低了），环境温度25℃对应的阻值是109.73Ω，那么说明传感器正常；反之，说明传感器损坏需换新。一般在实船上是更换PT100的芯子的，更换好以后注意测量电路的零点和量程需重新调整，完毕后，再由手动转换成自动，观察正常后故障处理完毕。

2.三通阀卡死的处理。在操作面板上按二次按钮8，指示灯5亮，转换成调节阀手动调节，按下9或者10按钮，看三通阀是否动作。如果正常，说明此单元没问题；若三通阀不动作，那么从控制电路上先去找原因，三通阀二边位置上的限位开关是否正常-控制其转动正反转电路有没有热保护了-使正反转电路工作的升温或降温继电器线圈是否正常-ENAGAR控制器控制调节阀输出端的信号有没有，上述因素都排除了，那么只能由轮机员解体阀体了。

3.其他因素。中冷器的堵塞，查看参数P12，有没有启用冲洗功能；海水流量问题，查看参数P6～12，看看参数设置有没有问题。在自动控制系统中，参数设置是否得当会影响系统的正常工作。

四、故障的预防

按操作手册要求：传感器每六个月校验一次，若偏差超过±1℃需换新。每月进行一次淡水温度越限报警和水泵故障报警试验。控制面板上的指示灯和各种报警按钮，每周应进行一次功能试验。另外除了规定的要求之外，船舶电气管理人员应熟悉系统，日常常规检查一定要到位，发现问题，即可解决。