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船舶柴油主机遥控系统船舶柴油主机遥控系统普及讲座普及讲座大连海事大学轮机工程学院轮机自动化教研室林叶锦 副教授船舶柴油主机遥控系统船舶柴油主机遥控系统一．主机遥控系统基本概念一．主机遥控系统基本概念1．遥控：离开机旁对主机进行远距离操纵的工作方式．遥控：离开机旁对主机进行远距离操纵的工作方式 2．集控室遥控：手动遥控．集控室遥控：手动遥控轮机员操车，轮机员操车，操纵者在远离机侧的集控室，通过必要的操纵及控制操纵者在远离机侧的集控室，通过必要的操纵及控制设备，依照主机固有的运行规律，一步、一步地依次进行手操发设备，依照主机固有的运行规律，一步、一步地依次进行手操发令，直到主机的运行状态达到所希望的操作要求为止令，直到主机的运行状态达到所希望的操作要求为止  转速设定 起动 停车 正车换向 倒车换向 传令指针操纵系统阀箱电磁阀/电开关 气动阀件液压元件 燃油泵齿 条机构主起动阀停油装置 换向装置 操纵系统液压调速器主 机调速器主机手动遥控系统结构图 应急手柄3．驾驶台遥控：自动遥控．驾驶台遥控：自动遥控驾驶员操车，操纵人员只需操动一次车钟手柄，自动化设备就会根驾驶员操车，操纵人员只需操动一次车钟手柄，自动化设备就会根据主机当时的运行状态，自动依照主机的操纵规律，实现主机工况据主机当时的运行状态，自动依照主机的操纵规律，实现主机工况的自动控制与变换，直到主机运行状态同车钟指令完全一致为止。

的自动控制与变换，直到主机运行状态同车钟指令完全一致为止 起动停车换向转速设定传令指针操纵系统阀箱电磁阀/电开关 气动阀件液压元件 燃油泵齿 条机构主起动阀停油装置 换向装置 操纵系统液压调速器主 机调速器主机自动遥控系统结构图 应急手柄控制箱控制箱驾驶台驾驶台二．主机遥控系统基本类型二．主机遥控系统基本类型1．气动遥控系统：控制逻辑由气动逻辑阀件实现．气动遥控系统：控制逻辑由气动逻辑阀件实现2．电．电—气遥控系统：控制逻辑由电动逻辑元件实现气遥控系统：控制逻辑由电动逻辑元件实现 1）有触点电）有触点电—气遥控系统：继电器（气遥控系统：继电器（HITACHI B&W ）） 2）无触点电）无触点电—气遥控系统：集成电路（气遥控系统：集成电路（AutoChief-3）） 3．计算机遥控系统：控制逻辑由计算机实现．计算机遥控系统：控制逻辑由计算机实现 DIFA-31/41 ——西门子（西门子（SIEMENS ）） RCS-51 ——西门子（西门子（SIEMENS ）） AutoChief-4（（AC4）） ——挪挪 康（康（NorControl））三．主机遥控系统基本控制逻辑三．主机遥控系统基本控制逻辑２２．．起动逻辑回路起动逻辑回路1）起动准备逻辑条件）起动准备逻辑条件2）起动鉴别逻辑）起动鉴别逻辑1 ．大型．大型柴油机起动原理柴油机起动原理打开主打开主起起动阀并按主机发火顺序控制气缸动阀并按主机发火顺序控制气缸起起动阀开启，使高压空气动阀开启，使高压空气进入气缸，推动主机按正车或倒车方向转动，达到发火转速之后进入气缸，推动主机按正车或倒车方向转动，达到发火转速之后切断切断起起动空气，在燃油的燃烧作用下继续维持运转。

动空气，在燃油的燃烧作用下继续维持运转3）主起动逻辑回路图）主起动逻辑回路图TGPAP0ES PSST F3nsMVP1TSTMIHCHIsCSYSCYSLYSO+（（1）重复起动逻辑）重复起动逻辑（（2）重起动逻辑）重起动逻辑（（3）慢转起动逻辑）慢转起动逻辑４）起动逻辑回路的附加功能４）起动逻辑回路的附加功能３３ ．．换向逻辑回路换向逻辑回路１）柴油机换向原理１）柴油机换向原理改变凸轮轴位置，继而改变空气分配器、喷油泵和进排气定时改变凸轮轴位置，继而改变空气分配器、喷油泵和进排气定时2）换向的逻辑条件）换向的逻辑条件（（1）换向的鉴别逻辑）换向的鉴别逻辑（（2）停油条件）停油条件（（3）转速条件）转速条件转速低于换向转速转速低于换向转速nR或应急换向转速或应急换向转速nER（（4）顶升机构抬起（四冲程柴油机））顶升机构抬起（四冲程柴油机）换向之前必须保证已经停油换向之前必须保证已经停油４４ ．．停油逻辑回路停油逻辑回路１）柴油机停油方法１）柴油机停油方法 2）停油逻辑条件）停油逻辑条件 （（1）有停车指令）有停车指令 （（2）车令与凸轮轴位置不一致）车令与凸轮轴位置不一致 （（3）车令与主机转向不一致）车令与主机转向不一致通过停油伺服器（停油气缸）将油门拉杆强制顶到通过停油伺服器（停油气缸）将油门拉杆强制顶到停油位置停油位置５５ ．．制动逻辑回路制动逻辑回路１）制动原理１）制动原理借助起动回路进行能耗制动或强制制动借助起动回路进行能耗制动或强制制动2）能耗制动：中速机）能耗制动：中速机3）强制制动：低速机　中速机）强制制动：低速机　中速机６６ ．．柴油主机的转速与负荷控制回路柴油主机的转速与负荷控制回路１）车令发讯器１）车令发讯器（（1）气动车钟）气动车钟（（2）电动车钟）电动车钟２）加速速率限制２）加速速率限制 3 ）程序负荷）程序负荷 4 ）临界转速回避）临界转速回避 6 ）负荷限制）负荷限制 （（1）增压空气压力限制）增压空气压力限制 （（2）扭矩限制）扭矩限制 5 ）轮机长最高转速限制）轮机长最高转速限制调速器之前调速器之前调速器之后调速器之后螺旋桨螺旋桨－－船舶柴油主机转速调节系统方块图船舶柴油主机转速调节系统方块图船舶柴油主机转速调节系统方块图船舶柴油主机转速调节系统方块图＋＋ 增压空气限制增压空气限制 转矩限制转矩限制 PI 调节调节 非线性非线性非线性非线性补偿补偿补偿补偿 节油控制节油控制节油控制节油控制 ( (死区死区死区死区/ /恒定恒定恒定恒定) ) PIDPID调节调节调节调节( (大风浪大风浪大风浪大风浪) ) LCDCLLCDCL E.C.-V.I.TE.C.-V.I.T 最小给油量限制最小给油量限制 最大给油量限制最大给油量限制给油泵给油泵执行执行机构机构（闭环）（闭环）主主机机转速检测转速检测 RR R车车令令发发讯讯器器 起动转速设定值起动转速设定值 最小稳定转速限制最小稳定转速限制 加速速率限制加速速率限制 程序负荷限制程序负荷限制 临界转速回避临界转速回避 轮机长最大转速限制轮机长最大转速限制 最大正倒车转速限制最大正倒车转速限制 故障减速限制故障减速限制 e负荷负荷/ /扰动扰动吃水、风浪吃水、风浪水流、阻力水流、阻力给油执行机构给油执行机构线性线性/ /非线性非线性偏差形成环节偏差形成环节RI I－－ RR R＝＝ Re e变给定值变给定值变负荷变负荷测量噪声测量噪声转速设定环节转速设定环节 RI I Re e转速调节环节转速调节环节四．主机遥控系统基本逻辑阀件四．主机遥控系统基本逻辑阀件76543122A31(b)(a)两位三通阀结构原理及逻辑符号图两位三通阀结构原理及逻辑符号图A各种两位三通阀逻辑符号图各种两位三通阀逻辑符号图(a)(b)(c)(d)(e)三位四通阀结构原理及逻辑符号图三位四通阀结构原理及逻辑符号图657ABP(a)(b)1-阀体；2-左滑阀；3-弹簧；4-右滑阀；5-倒车信号；6-正车信号；7-连锁信号；A-正车换向口；B-倒车换向口；P-气源口 滑阀 AB C双座止回阀逻辑符号图双座止回阀逻辑符号图(a)ABC(b)ABC(a)(b)联动阀逻辑符号图联动阀逻辑符号图213(a)AB(b)单向节流阀结构原理及逻辑符号图单向节流阀结构原理及逻辑符号图AB(b)速放阀结构原理及逻辑符号图速放阀结构原理及逻辑符号图(a)(b)ASAHP(c)1-滚轮；2-顶锥；3-上滑阀；4-进排气球阀；5-下滑阀；6-膜片；7、8、9-弹簧；10-调整螺钉；P-气源；B-输出口；C-通大气端转速设定精密调压阀结构原理及输出特性图转速设定精密调压阀结构原理及输出特性图(a)四．气动主机遥控系统实例四．气动主机遥控系统实例五．主机遥控系统的故障排除五．主机遥控系统的故障排除1、故障诊断2、故障排除1）故障树法2）经验法“连油7号”轮主机气动操纵系统问题：1、启动连锁电磁阀在什么情况下得电？2、“连油7号”轮主机气动操纵系统能否实现能耗制动？为什么？3、主机停油是通过什么方式实现的？4、在集控室操纵时如果操纵杆不在停车位置，能否进行换向？为什么？5、在集控制和驾驶台之间进行操作部位转换时应该注意什么问题？。