Hvilke elementer består et selvstyringsanlegg av?

Presentasjon om: "Hvilke elementer består et selvstyringsanlegg av?"— Utskrift av presentasjonen:

1 Hvilke elementer består et selvstyringsanlegg av?
Per R. Bodin

2 Skjematisk består et selvstyringsanlegg av Kompass,
selvstyringsenhet med kursvelger/kursindikator og kontrollenhet, en enhet som styrer styremaskinen og dermed roret, de nødvendige kabler og koblingsbokser som overfører signaler fra selvstyringsenheten til styremaskinen, og en enhet som gir signaler tilbake om rorets stilling. (fig.39) Per R. Bodin

3 Hvis fartøyet har gyrokompass, kobles selvstyringsanlegget til gyrokompasset og kursovervåkeren til et magnetkompass. Hviss fartøyet ikke har gyrokompass, blir selvstyringsanlegget koblet til ett magnetkompass og kursovervåkeren til et annet. I teknisk forstand kan vi kalle selvstyringsanlegget en reguleringssløyfe, men her vil vi fare lett over oppbygning og konstruksjon. I stedet vil vi se det med rormannens øyne og si noen ord om hvordan det brukes, og hvilke forhold vi særlig må ta hensyn til. Per R. Bodin

4 Kurs og rorbruk Selvstyringsanlegget er konstruert for å holde kursen slik en dyktig og påpasselig rormann ville gjøre. Det vil si at det retter seg etter den kurs det får oppgitt – med visse slingringsmonn. Av erfaring vet vi at fartøyet mister fart når vi bruker roret, og at mye rorbruk utsetter både styremaskinen og roret for unødige påkjenninger og slitasje. Men det er også andre forhold vi tar i betraktning når vi står til rors. La oss gi noen eksempler. Per R. Bodin

5 Et fartøys styreevne er avhengig av lastetilstanden og trim
Et fartøys styreevne er avhengig av lastetilstanden og trim. Er fartøyet i ballast, er det vanligvis lett å holde kursen med lite rorbruk. Er fartøyet tungt lastet, kan det være nødvvendig å gi hardere ror for å bringe fartøyet tilbake i kurs. Vi vil også ha behov for mer motror, og vi må støtte opp tidligere enn om fartøyet hadde gått i ballast. Dersom fartøyet er trimmet på baugen, må vi bruke roret oftere og hardere enn om fartøyet ver trimmet på akterenden. I dårlig vær og høy sjø har du sikkert merket at sjøen bringer fartøyet ut av kurs, snart til den ene siden, snart til den andre uten at vi bruker roret. Ingen erfaren rormann vil prøve å motvirke en slik pendling om kursen dersom utslagene til hver side er like, og det er plass nok (åpent farvann). I trange farvann må vi derimot bruke mer ror fordi vi ikke kan tillate så stor pendling om kursen. Som en hovedregel kan vi si at det er om å gjøre å holde kursen med minst mulig bruk av roret - værforhold, lastetilstand og farvann tatt i betraktning. Ved manuell styring er det rormannen som vurderer fartøyets bevegelser om den oppgitte kurs og foretar de korrigeringer han til enhver tid finner nødvendig. Når selvstyreren slåes på, er det navigatørens oppgave å bestemme ”slingringsmonnet” og gi selvstyreren beskjed. Per R. Bodin

6 Reguleringsanordningene
Et selvstyringsanlegg er utstyrt med forskjellige reguleringsanordninger som vi innstiller for å angi tillatt kursavvik, hvor hardt ror som skal gis, osv. Hvilke reguleringsanordninger som finnes – og hva de kalles- varierer noe far merke til merke, men ofte kan følgende fremgangsmåte brukes: Innstill ønsket kurs Innstill på ønsket forsterkning – dvs. hvor kraftig ror som skal brukes ved kursavvik. (Denne kontrollen kalles gjerne Rudder etter den engelske betegnelsen for ror.) Innstill støtteror eller motror (Counter Rudder) i forhold til den tiden du tillater fartøyet å bruke på å komme tilbake i kurs. Innstill anleggets følsomhet – dvs. hvor stort kursavvik som skal tillates før det foretas korrigering. (Kalles gjerne Weather, men også betegnelsen yawing blir brukt. Yaw = gire, falle ut av kurs.) Innstill maksimum rorvinkel (Rudder limit) som selvstyreren kan bruke under kurskorrigeringene. Innstill tillatt kursavvik på kursovervåkeren. Hvis det er feil ved hovedkompasset eller styreanlegget, vil kursovervåkeren gi alarm idet kursavviket overskrider innstilt verdi, for eksempel 10˚. Per R. Bodin

7 Generelle innstillingsregler
Forsterkning velges i forhold til lastetilstand og fart. Stor lastemengde og/eller redusert fart krever økt forsterkning. Øk også forsterkningen i trange farvann. Støtteror velges slik at fartøyet etter en mindre kursforandring innstiller seg på ny kurs i løpet av rimelig tid, men du må ikke bruke så lite støtteror at fartøyet skyter over kursen (fig.41.) Følsomhet velges etter farvann og værforhold. I godt vær og smul sjø brukes stor følsomhet (lite kursavvik). Det samme gjelder i trangt farvann. I grov sjø og åpent farvann settes følsomheten ned. Per R. Bodin

8 Sevstyringsanlegg for større fartøyer
I fig. 42 gjengir vi en skjematisk tegning av selvstyringsanlegget AP 9 far Robertson A/S (nå Kongsberg maritim). Anlegget kobles til to kompass – for eksempel to gyrokompass, ett gyrokompass og ett magnetkompass eller ett magnetkompass og ett fluxgate-kompass. Det ene kompasset – hovedkompasset – nyttes til styring. Det andre er kursovervåker, men kan kobles inn for styring hvis det oppstår feil på hovedkompasset. Per R. Bodin

9 Foruten kontrollenheten (fig
Foruten kontrollenheten (fig. 43) består anlegget av kursovervåker, rorvinkelgiver og fordelingsenhet. Som tilleggsutstyr leveres blant annet fjernkontroll, fjernstyring og rorvinkelindikator. Anlegget har tre hovedinnstillinger: AUTOPILOT – Fartøyet styres av autopiloten etter den kurs føreren har valgt. Helmsman – Fartøyet styres av rormann, og autopiloten er innstilt enten på Follow up (FU) eller Non Follow up (NFU). FU betyr at rorbevegelsen vil opphøre når roret har nådd den stilling en har valgt på fjernstyringskontrollen. I NFU-modus vil roret bevege seg så lenge styrehendelen aktiveres til den ene eller andre siden. På større skip vil autopiloten da være utkoblet. På fartøyer med bare rattstyring kan NFU også brukes gjennom piloten. NAV.SYSTEM – Fartøyet styres av autopiloten tilkoblet en navigasjonsmottaker (f.eks. Track steering på ECDIS eller Loran C). Det vil da gå på en rett linje mellom to punkter (etter track steering på ECDIS vil det være fra WP til WP se egen forklaring på ECDIS anlegget), idet autopiloten får avvikskorreksjoner ( Cross Track Error) fra navigasjonsmottakeren. Dermed oppheves virkningene av strøm og vind. Per R. Bodin

10 COMPASS SELECT (valg av kompass) RUDDER COUNTER RUDDER WEATHER og
På bryterpanelet finnes det dessuten trykkknapper for de mest brukte innstillinger: COMPASS SELECT (valg av kompass) RUDDER COUNTER RUDDER WEATHER og DIMMER (regulering av knappenes lysintensitet). Alle betjenes ved hjelp av knappene merke 6. Increase (øk) og 7. Decrease (mink). Per R. Bodin

11 Knappen merket ALARM RESET, brukes til å stanse alarmsignal.
INFO brukes til en lang rekke innstillinger. En del av dem programmeres inn en gang for alle under installasjonen, for eksempel rorets dødband (følsomhet) og hvor lang tid anlegget skal bruke på å gi motror (en tilleggsinnstilling til Counter Rudder). Andre kan en av og til ha behov for å justere, for eksempel, rorgrense, kursavviksgrense og maksimal svinghastighet ved kursendringer. Info-knappen brukes også til å oppheve ”kompassdeviasjon” – differansen mellom kursene som avleses på styrekompasset og det kompasset som kursovervåkeren er koblet til. Hvis fartøyet har et gyrokompass som styrekompass, vil denne differansen være summen av misvisningen og deviasjon. Knappen merket ALARM RESET, brukes til å stanse alarmsignal. Per R. Bodin

12 Kursvalg Kursvelgeren er en dreibar knapp nederst til høyre på bryterpanelet. Når anlegget er i Autopilot-mode, kan en også bruke knappene PORT (babord) og STBI (styrbord). Ved ett trykk på f.eks. port-knappen endres kursen 1 grad til babord. Per R. Bodin

13 Avlesningsvinduene Kontrollenheten har to avlesningsvinduer der opplysninger blir gitt digitalt. Det lille vinduet (”informasjonsdisplayet”) forteller normalt hvilken modus anlegget er i. Det bekrefter også de øvrige innstillingene når en foretar kontroller eller justeringer, og det gir feilmeldinger, f.eks. ”Rudder feedback fail” (”anlegget har mistet signalet fra rorvinkelgiveren”). I det store vinduet over kursvelgeren (”kurssettingsdisplayet”) angis kursen. I Helmsman vises den virkelige kurs, i Autopilot den satte kurs. Overkurstallet kan kursavviket avleses grafisk. Den øverste søylen viser avviket i grader når anlegget er i Autopilot-modus. Den nederste har en tilsvarende funksjon når anlegget er i Helmsman-modus. Per R. Bodin

14 Innkobling og utkobling av anlegget
Trykk på Helmsman. Et knepp i alarmen angir at systemet er koblet inn. Du vil også se at det står ”Helmsman” i informasjonsvinduet. Bring roret midtskips og trykk på Autopilot. Velg kurs Utkobling skjer ved at en holder OFF-knappen inne i to sekunder. Dersom du slipper den før autopiloten har mistet spenningen, vil anlegget kobles inn igjen. Det vil da ha samme modus som før du trykket på off-knappen. Per R. Bodin

15 Selvstyringsanlegg for mindre fartøyer
Fig.45 viser en skjematisk tegning av et selvstyringsanlegg som er spesielt utarbeidet for lystbåter. Også det leveres av Robertson A/S (nå Kongsberg), og typebetegnelsen er AP100. Anlegget kobles til ett kompass – enten et tradisjonelt magnetkompass eller et fluxgate-kompass. Siden det fungerer litt annerledes enn de større selvstyringsanleggene som er tilknyttet gyrokompass, vil vi gjennomgå de forskjellige funksjoner som styres fra kontrollenheten (fig.46). Per R. Bodin

16 Valg av programsystem eller modus (mode)
Dette er en posisjonsvender som styrer følgende fem funksjoner: OFF (Av): Utstyret er avslått. Ved påslag foretar anlegget først en selvtest for å kontrollere elektronikken og den digitale utlesningen. Denne testen indikeres i avlesningsvinduet som følgende sekvens: En firesifret identifikasjonskode Fire blanke ruter Fire sifre som sammenlagt blir 8 Vanlig utlesing. 2. Comp. (Kompass): Dette programmet velger du hvis du vil ha håndstyring med digital kompassutlesning. Kontrollenheten og tilhørende enheter vil da være i virksomhet, men ikke kraftaggregatet. I avlesningsvinduet ser du en ”C” og båtens kurs. Per R. Bodin

17 3. PWR. ST. (Power-steering/elektrisk styring): Også nå styrer du
3. PWR.ST. (Power-steering/elektrisk styring): Også nå styrer du manuelt, men kraftaggregatet er innkoblet. Du kan da brukle fjernkontroll (R100 eller F100) eller en ekstra styrespak (S100) som er plassert et annet sted i båten. I avlesningsvinduet ser du en ”P” og båtens kurs – foruten et punkt som angir styrbord eller babord rorkommando. 4. Auto (Autopilotstyring): Selvstyringsanlegget er innkoblet, og i vinduet leser du av ”A”, kursreferanse (innstilt kurs) og rorkommando. Når du går over fra håndstyring til autopilotstyring, vil autopiloten holde på den kurs som var innstilt. Dette hindrer en uventet sving. Ny kurs får du ved å dreie på kursvelgeren (COURSE). 5. NAV. (Navigasjonsstyring): Dette programmet kan brukes hvis anlegget er utstyrt med navigasjonsenheten N100 som kan tilkobles en mottaker av signalene fra en ECDIS track steering eller Loran C- signaler. Selvstyreren får da informasjoner fra Navigasjonsmottakeren, og vil automatisk justere innstilt kurs for å følge en rett linje mellom to punkter. (Når du går på track-steering fra et ECDIS-anlegg må en kvittere før kursen endres til den nye kursen, dette for å hindre at track-steeringen endrer kurs mot et fartøy som kommer i den nye kursen). Dette programmet kjennetegnes ved en 2N” foran kursen i avlesningsvinduet. Per R. Bodin

18 Kursvelger (Course) Ved hjelp av denne knappen stiller du inn kurser når autopiloten er innkoblet (modus AUTO eller NAV). Kursene avleser du i vinduet. En omdreining av knappen gir 45˚ kursendring i den retning som knappen dreies. Under kursendring er trim- og kursavviksalarmen utkoblet inntil den nye (innstilte) kursen er nådd. Kursvelgeren har et merke (hakk) som kan sentereres før modusvelgeren settes i AUTO. Dette gir et nyttig referansepunkt ved seinere kursendringer. Per R. Bodin

19 Rorkontroll (Rudder) Autopiloten holder kursen eller tar ny kurs ved å regulere bevegelsen av båtens ror. Hvordan roret skal brukes, gir du den beskjed om ved hjelp av rorkontrollen. For AP100 dekker rorkontrollen følgende tre funksjoner: Rormengde (forsterkning) Motror (støtteror) Dødband (følsomhet) Rormengden er proporsjonal med kursfeien. Den reguleres ved hjelp av den ytre skalaen på rudder knappen, der vi finner tre innstillinger LOW, (lav) MED. (medium) HIGH (høy) Hvilken innstilling vi velger, avhenger av den rormengde i grader vi vil at autopiloten skal gi for å rette opp kursavvik eller foreta en kursendring. Innstilt på LOW, vil f.eks. autopiloten gi en rorbevegelse på 4 grader ved 10 graders kursendring. Per R. Bodin

20 Mengden av motror er proporsjonal med båtens svingehastighet, mens dødbandet er det antall grader som båten tillates å falle av før det gis rorkommando. Ved kursendring vil motroret motvirke overskyting av den nye kurs som er innstilt. Ved kurshold gis rorkommando før noen egentlig kursfeil er oppstått. Dette reduserer giringen og gir stabil styring. Motror og dødband innstilles etter den innerste skalaen – 0, 1, 2 og 3. Den høyeste dødbandverdien (± 4˚) oppnås I stilling 0 – som også tilsvarer null motror. Som du ser, gjentas skalaen tre ganger, ved LOW, MED. Og HIGH. Dødband og motror kan altså innstilles slik at vi oppnår best mulig styring innenfor hvert av de tre rormengdeområdene. Per R. Bodin