Аспирант.
683003 Петропавловск-Камчатский, Ключевская ул., 35
PhD student.
683003 Petropavlovsk-Kamchatsky, Klyuchevskaya ul., 35
Канд. техн. наук, доцент.
683003 Петропавловск-Камчатский, Ключевская ул., 35
PhD, Associate Professor.
683003 Petropavlovsk-Kamchatsky, Klyuchevskaya ul., 35
В данной работе представлен новый диагностический алгоритм для раннего обнаружения неисправностей в информационноизмерительном канале индуктивных датчиков скорости, используемых в малооборотных судовых двигателях внутреннего сгорания. В отличие от традиционных методов, основанных исключительно на наличии сигнала или пороговых значениях амплитуды, предлагаемый подход использует двухпараметрический анализ, сочетающий временные и частотные характеристики выходного сигнала датчика. В частности, алгоритм непрерывно контролирует два ключевых показателя: длительность отдельных импульсов и количество импульсов, накопленных за фиксированный минутный интервал. Пороговые значения для этих параметров, устанавливаемые в интервале длительности импульсов 50 — 200 мс, определяются на основе рабочего диапазона оборотов двигателя, соответствующего устойчивому холостому ходу и максимальной нагрузке. Отклонения за эти пределы вызывают срабатывание аварийного сигнала, указывающего на потенциальную деградацию датчика, электромагнитные помехи или механические неисправности. Алгоритм реализован в среде CODESYS 2.3 с использованием стандартных функциональных блоков программируемого логического контроллера, что обеспечивает совместимость с существующими системами морской автоматизации и позволяет выполнять бесшовную интеграцию без внесения изменений в аппаратное обеспечение. Вспомогательный модуль моделирования упрощает автономную валидацию, эмулируя реалистичные сигналы датчиков как в номинальных условиях, так и в условиях неисправности. Разработанное решение повышает надежность системы, позволяя своевременно выявлять скрытые неисправности, которые часто не поддаются обнаружению традиционными механизмами самодиагностики, тем самым повышая эксплуатационную безопасность, сокращая время незапланированных простоев и поддерживая стратегии технического обслуживания по состоянию в морских условиях.
This paper presents a new diagnostic algorithm for the early detection of faults in the data-measuring channel of inductive speed sensors used in low-speed marine internal combustion engines. Unlike traditional methods based solely on signal presence or amplitude thresholds, the proposed approach involves a two-parameter analysis combining the temporal and frequency characteristics of the sensor output signal. Specifically, the algorithm continuously monitors two key parameters: the duration of individual pulses and the number of pulses accumulated over a fixed oneminute interval. Thresholds for these parameters, set within a pulse duration range of 50 — 200 ms, are determined based on the engine speed operating range, corresponding to stable idle running and maximum load. Deviations beyond these limits trigger an alarm, indicating potential sensor degradation, electromagnetic interference, or mechanical failure. The algorithm is implemented in the CODESYS 2.3 environment using standard programmable logic controller (PLC) function blocks, ensuring compatibility with existing marine automation systems and enabling seamless integration without hardware modifications. The auxiliary simulation module simplifies autonomous validation by emulating realistic sensor signals under both nominal and fault conditions. The developed solution improves system reliability by enabling the timely detection of latent faults that are often undetectable by traditional self-diagnostic mechanisms, thereby enhancing operational safety, reducing unplanned downtime, and supporting condition-based maintenance strategies in marine environments.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.