輪機長船舶動力裝置配套課件-電力自動化部分-已改

《船舶動力裝置》中華人民共和國海船船員適任考試培訓教材目錄船舶電子電氣八船舶船舶自動控制裝置的結(jié)構(gòu)和功能九微機控制的主機遙控系統(tǒng)十典型的現(xiàn)場總線型主機遙控系統(tǒng)十一監(jiān)測與報警系統(tǒng)十二第八章船舶電子電氣1船舶電子技術(shù)基礎2船舶常用電氣控制系統(tǒng)3電氣電子控制設備的故障排除4電氣功能測試、安全裝置5電動機操作控制設備6發(fā)電機和配電系統(tǒng)7副機和相關系統(tǒng)8發(fā)電機和配電系統(tǒng)的控制9船舶高壓電裝置第一節(jié)船舶電子技術(shù)基礎第一節(jié)：主要內(nèi)容及要求掌握船舶常用電子器件的基本構(gòu)成、特性、主要參數(shù)及功能測試方法;掌握單相半波和橋式整流、濾波及穩(wěn)壓電路的基本原理;掌握三相不可控整流器的結(jié)構(gòu)和工作原理、特點和應用;了解逆變器的基本概念;了解大功率變頻器的結(jié)構(gòu)及其功能;掌握三極管基本放大電路及特性;掌握PLC控制技術(shù)及其應用一、二極管的基本特性和主要參數(shù)二極管具有單向?qū)щ娞匦远O管的死區(qū)電壓（OA段）正常工作范圍，二極管兩端的電壓幾乎恒定硅管為0.6~0.7V,鍺管為0.26~0.37V反向飽和電流反向擊穿電壓一、二極管的基本特性和主要參數(shù)一、二極管的基本特性和主要參數(shù)常用的二極管的正向?qū)娮杓s在幾百歐到幾千歐,反向電阻在幾百千歐以上如果測得的正反向電阻都極大,則二極管內(nèi)部斷路如果測得的正反向電阻都極小,則表明內(nèi)部短路,管子已損壞。二、穩(wěn)壓管的基本特性及參數(shù)2.穩(wěn)壓管的主要參數(shù)1.穩(wěn)壓管的基本特性穩(wěn)壓管在電路中能起穩(wěn)壓作用,實際使用時,必須串聯(lián)適當?shù)南蘖麟娮?1)穩(wěn)定電壓UZ(2)穩(wěn)定電流IZ(3)最大允許耗散功率PZM三、單相整流電路1.單相半波整流電路Uo=0.45U三、單相整流電路單相橋式全波整流電路Uo=0.9U四、三相整流電路五、濾波與穩(wěn)壓電路五、濾波與穩(wěn)壓電路六、晶體管的基本特性硅管主要是平面型,鍺管都是合金型硅管多為NPN型,鍺管多為PNP型六、晶體管的基本特性2.晶體管的電流放大工作原理晶體管的“電流放大作用”是指晶體管工作在放大區(qū)時,基極電流的微小變化能控制集電極電流在數(shù)值上比基極電流大幾十倍的變化。晶體管的“電流放大作用”實質(zhì)上就是基極電流對比它大一兩個數(shù)量級的集電極電流有“控制作用”。六、晶體管的基本特性七、晶體管基本放大電路八、使用萬用表檢測晶體管1.管型(PNP型和NPN型)和基極判別2.三極管發(fā)射極e、集電極c的判別3.三極管性能的測試4.估測電流放大系數(shù)九、晶閘管的結(jié)構(gòu)、特性陽極A陰極K控制極(門極)G控制角導通角十、使用萬用表檢測晶閘管當單向晶閘管陽極A與陰極K之間加有正向電壓,同時控制極G與陰極間加上所需的正向觸發(fā)電壓時,方可被觸發(fā)導通。萬用表選電阻R×1Ω擋,找到控制極和陰極后(控制極和陰極之間正、反兩種接法均導通),判斷出另一空引腳為陽極A。檢測較大功率晶閘管時,需要在萬用表黑筆中串接一節(jié)1.5V干電池,以提高觸發(fā)電壓如果是大功率晶閘管,用肉眼即可判斷出控制極,即外形最小的為控制極十一、絕緣柵雙極晶體管新型電力電子器件門極可關斷晶閘管(GTO)電力晶體管(GTR)電力場效應晶體管(MOSFET)絕緣柵雙極晶體管：兼有MOSFET快速響應、高輸入阻抗和GTR低通態(tài)壓降、高電流密度的特性十二、變頻器基本功能及主要參數(shù)變頻器基本功能輸出頻率和電壓可變的三相交流電,以配合電動機的性能實現(xiàn)調(diào)速性能良好的調(diào)速系統(tǒng)。變頻器需要設定的控制信息主要有:V/f特性工作頻率頻率升高時間頻率下降時間等第二節(jié)船舶常用電氣控制系統(tǒng)一、船舶常用控制電器空氣斷路器一、船舶常用控制電器接觸器一、船舶常用控制電器熱繼電器一、船舶常用控制電器熱繼電器一、船舶常用控制電器中間繼電器一、船舶常用控制電器時間繼電器一、船舶常用控制電器壓力繼電器一、船舶常用控制電器溫度繼電器一、船舶常用控制電器固態(tài)繼電器SSR一、船舶常用控制電器主令電器一、船舶常用控制電器電磁制動器二、繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣控制原理圖二、繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣設備的故障排查使用萬用表進行故障查測,最常用的有下面幾種測量方法:(1)電壓測量法(2)電阻測量法(3)短接法二、繼電接觸器控制系統(tǒng)電動機基本保護環(huán)節(jié)短路保護過載保護欠壓保護缺相保護繞組過熱保護控制電路的控制環(huán)節(jié)點動控制自鎖連續(xù)控制多地點控制互鎖控制行程控制順序控制雙位控制二、繼電接觸器控制系統(tǒng)異步電動機的典型控制系統(tǒng)正、反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)電動機的順序控制系統(tǒng)星-三角形降壓起動控制系統(tǒng)壓力水柜水位自動控制系統(tǒng)二、繼電接觸器控制系統(tǒng)可編程控制系統(tǒng)(PLC控制系統(tǒng))二、繼電接觸器控制系統(tǒng)可編程控制系統(tǒng)(PLC控制系統(tǒng))第三節(jié)

電氣電子控制設備的故障排除本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解電氣和電子控制設備的基本構(gòu)成、特點、作用、參數(shù)調(diào)整方法;熟悉主要和常用電氣和電子控制設備基本工作參數(shù)的狀態(tài)評估方法;掌握主要和常見電氣和電子控制設備出現(xiàn)功能降低或缺失條件下的應急處置程序和方法。一、電氣和電子控制設備參數(shù)調(diào)整1.發(fā)電機的過電流保護參數(shù)調(diào)整從發(fā)電機本身來說,允許一定時限的過載而不要求主開關立即跳閘。1.1倍（≤15min）；125%~135%（15~30s）；200%~250%（0.6s）2.發(fā)電機逆功率保護的參數(shù)調(diào)整并聯(lián)運行的發(fā)電機應設有延時3~10s動作的逆功率保護。逆功率值為：(1)原動機為柴油機,發(fā)電機額定功率的8%~15%；(2)原動機為渦輪機,發(fā)電機額定功率的2%~8%。3.發(fā)電機的失(欠)壓保護的參數(shù)調(diào)整當電壓降低至額定電壓的35%時做失壓處理，瞬時動作；當電壓降低至額定電壓的70%~35%時，延時后動作二、狀態(tài)評估和應急處置方法工作參數(shù)的狀態(tài)評估方法1.測量電壓法2.測量電阻法3.波形觀測法4.分割測試法應急處置程序和方法1.器件替代法2.整機比較法3.電容旁路法第四節(jié)

電氣功能測試設備和安全裝置本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解電氣功能測試的基本類型及其常用測量儀表或儀器熟悉主要電氣功能測試的程序和操作方法一、電氣功能測試及測量儀表電氣功能測試的基本類型絕緣電阻測量發(fā)電機組起動功能測試安全報警裝置功能測試發(fā)電機報警單元功能測試發(fā)電機保護裝置功能測試發(fā)電機并聯(lián)運行與同步操作功能測試電氣功能測試常用測量儀表或儀器萬用表、鉗形電流表電阻箱、便攜式電流信號發(fā)生器兆歐表(便攜式)、兆歐表(配電板式)配電板式電壓表、便攜式電壓表配電板式電流表、便攜式電流表單相功率表和三相功率表、便攜式功率表功率因數(shù)表、頻率表、同步表(整步表)便攜式干式溫度校驗爐、便攜式壓力校驗儀二、電氣功能測試程序和方法1.發(fā)電機組和配電板絕緣電阻測量2.發(fā)電機組起動功能測試3.安全報警裝置功能測試4.發(fā)電機報警單元功能測試5.發(fā)電機保護裝置功能測試6.配電板聯(lián)鎖功能測試7.發(fā)電機并聯(lián)運行與同步操作功能測試第五節(jié)

電動機操作控制設備系統(tǒng)配置本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解船舶常用電動機和發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)特點和系統(tǒng)配置要求;熟悉電動機和發(fā)電機運行過程中常見問題(故障)及其造成的危害;掌握電動機和發(fā)電機常見問題的產(chǎn)生原因及其處理方法。一、電動機和發(fā)電機系統(tǒng)配置要求1.絕緣方面:電機繞組的冷態(tài)絕緣電阻應不低于5MΩ,熱態(tài)絕緣電阻不低于1MΩ。2.機械方面:3.電氣方面:根據(jù)被拖動的船舶機械的特性和工作特點,要求電機具有相應的電氣性能和工作特性。三相異步電動機的銘牌表明了該電動機的類型、主要性能、技術(shù)指標和使用條件二、電機常見故障及危害電動機和發(fā)電機運行過程中的常見問題電動機端電壓波動電動機運行時的工作電流大于額定值或三相電流不平衡電動機的溫升超過允許值電動機運行時的聲音異常直流電動機的換向火花過大發(fā)電機溫升過高發(fā)電機電壓波動過大發(fā)電機功率因數(shù)與頻率的波動絕緣電阻低三、常見問題的原因及處理方法電機受潮,繞組絕緣值降低時的處理方法:紅外線燈泡或白熾燈烘干法烘箱烘干法主機或鍋爐廢熱風烘干法空載運行烘干法(又稱鐵損烘干法)電流烘干法第六節(jié)

發(fā)電機和配電系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解發(fā)電機和配電系統(tǒng)的基本組成及特點;熟悉發(fā)電機和配電系統(tǒng)運行過程中常見問題(故障)的產(chǎn)生原因及其造成的危害熟悉發(fā)電機和配電系統(tǒng)常見問題的產(chǎn)生原因及其處理方法。1.主配電板2.分配電板3.應急配電板4.充放電板一、發(fā)電機和配電系統(tǒng)的基本組成二、常見故障原因及危害設備本身故障:發(fā)電機原動機損壞(如原動機調(diào)速器失靈、氣缸體過熱等)、發(fā)電機定子繞組損壞(繞組燒毀或斷路)、勵磁系統(tǒng)損壞、電纜接線盒絕緣破壞、配電系統(tǒng)控制電路失效(如突然短路、斷路、控制元件損壞)等人為失誤(操作不當)故障：合閘操作不當、發(fā)電機負荷控制不均衡、錯誤操作而造成的系統(tǒng)性故障等惡劣環(huán)境條件引起故障：惡劣環(huán)境條件致使設備的電氣絕緣降低而引起各種故障的發(fā)生運行參數(shù)失調(diào)引起的故障：發(fā)電機的運行參數(shù)超過允許值,可能會損壞發(fā)電機組或用電設備,需要采取保護措施以避免事故發(fā)生。例如過電流、過載、短路、逆功率、欠電壓、過電壓、低頻率及高頻率等都將危及發(fā)電機組和用電設備的安全。三、不同情形下故障的處理方法常規(guī)電站電網(wǎng)失電后的處理方法(1)并車操作時發(fā)生電網(wǎng)跳電(2)運行機組因機械故障發(fā)生電網(wǎng)跳電(3)單機運行時起動大負荷發(fā)生電網(wǎng)跳電(4)運行機組因發(fā)電機內(nèi)部短路或失壓保護動作發(fā)生電網(wǎng)跳電(5)運行機組主開關誤動作跳閘或因船舶電網(wǎng)選擇性保護不良發(fā)生電網(wǎng)跳電(6)燃油供給故障(如調(diào)速器失靈、斷燃油等)發(fā)生電網(wǎng)跳電三、不同情形下故障的處理方法自動電站電網(wǎng)失電后的處理(1)除因短路保護導致發(fā)電機主開關跳閘斷電外,對于其他各種機、電故障致主開關跳閘,自動電站管理系統(tǒng)均能自動處理,不需要值班輪機人員干涉,值班人員僅需按照報警指示故障進行相應檢查、排除處理即可。(2)若電網(wǎng)突然失電,除警報聲外,所有設備均停止運行,此時值班人員切忌起動機組或合閘供電,首先應查看警報指示。警報必定指示發(fā)電機短路,控制系統(tǒng)自動切換至非自動狀態(tài)。三、不同情形下故障的處理方法發(fā)電機主開關(ACB)的常見故障與處理三、不同情形下故障的處理方法發(fā)電機主開關(ACB)的常見故障與處理三、不同情形下故障的處理方法發(fā)電機主開關(ACB)的常見故障與處理三、不同情形下故障的處理方法發(fā)電機保護動作使主開關跳閘的判別(1)發(fā)電機過載保護的判別(2)發(fā)電機欠壓保護的判別(3)發(fā)電機逆功率保護的判別(4)發(fā)電機外部短路故障的判別三、不同情形下故障的處理方法船舶同步發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)的常見故障與處理(1)不可控相復勵調(diào)壓系統(tǒng)常見故障原因與處理方法(2)可控硅勵磁系統(tǒng)的常見故障原因與處理方法(3)無刷同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的常見故障原因與處理方法(4)無功功率分配裝置故障的判斷與排除三、不同情形下故障的處理方法船舶電網(wǎng)絕緣故障處理照明網(wǎng)絡接地故障的查找步驟：(1)打開配電板式兆歐表,測量照明網(wǎng)絡,兆歐表此時指示為0。(2)在主配電板前,逐個斷開照明配電開關,查看兆歐表指示是否恢復為正常值。(3)斷開區(qū)域開關的次序應為:船員居住區(qū)-甲板照明區(qū)-機艙照明區(qū)-駕駛臺通導設施。(4)找到發(fā)生接地故障的配電開關后,切斷該路供電,查看兆歐表指示是否恢復正常值。(5)在分配電箱前,運用便攜式兆歐表查找二次配電網(wǎng)絡,逐個測量分支電路對地絕緣狀況。(6)找到接地的分支電路后,拉掉這一路分配電開關,合上其余開關,在主配電板前合上這一路配電開關并恢復供電。(7)在查找具體接地點時,應從中間接線盒(如兩個房間中間的)斷開,判斷是哪一小區(qū)域(如房間)接地。由于小區(qū)域(房間)中只有有限的幾個供電點,一般不超過5個點,應逐一檢查每個供電點。三、不同情形下故障的處理方法發(fā)電機的繼電保護參數(shù)失調(diào)處理(1)過載保護及優(yōu)先脫扣參數(shù)失調(diào)處理(2)外部短路保護參數(shù)失調(diào)處理(3)欠壓保護參數(shù)失調(diào)處理(4)逆功率保護參數(shù)失調(diào)處理第七節(jié)

副機和相關系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解柴油發(fā)電機、軸帶發(fā)電機、應急發(fā)電機的停止條件和程序;熟悉柴油副發(fā)電機、軸帶發(fā)電機、應急發(fā)電機,當起動條件不滿足或缺失情況下的應急起動方法或其他處置措施;熟悉在不同船舶狀態(tài)(航行、錨泊等)條件下,影響副發(fā)電機、軸帶發(fā)電機、應急發(fā)電機運行的設備或系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,所采取的應急處置程序或措施。一、發(fā)電機的停止條件和程序1.自動模式：PMS根據(jù)實際需求自動發(fā)出機組起動或停止信號(自動模式下,操作人員也可以在本地手動起動或停止發(fā)電機組),配電板上的發(fā)動機主開關ACB的合、分閘指令只能由PMS判斷并發(fā)出,配電板面板上的ACB合閘按鈕操作無效(分閘操作有效)。PMS根據(jù)實際需求自動發(fā)出機組解列信號后,發(fā)電機組無需人工干預,PMS控制程序是通過傳統(tǒng)的先卸載后分閘方式進行的,當被解列機組負載降低到適當值(發(fā)電機額定功率的5%~10%)后分斷ACB。2.半自動模式：3.手動模式：4.遙控模式：5.應急發(fā)電機6.軸帶發(fā)電機二、應急起動方法或其他處置措施1.自動模式：2.半自動模式：3.手動模式：4.遙控模式：5.應急發(fā)電機6.軸帶發(fā)電機三、不同情形應急處置程序或措施1.單臺發(fā)電機組運行時出現(xiàn)供電故障的可能原因及處理運行的發(fā)電機組的原動機出現(xiàn)滑油壓力低、冷卻水溫度高或超速故障時會導致使機組停機。發(fā)電機出現(xiàn)電壓過高(或過低)、頻率過高(或過低)、短路或過載故障時會導致發(fā)電機保護裝置動作致主開關分閘。2.兩臺發(fā)電機組并聯(lián)運行時出現(xiàn)供電故障的可能原因及處理處于并聯(lián)運行的發(fā)電機組原動機出現(xiàn)滑油壓力低、冷卻水溫度高或超速故障,則會導致故障機組停機。若并聯(lián)運行的發(fā)電機出現(xiàn)電壓過高(或過低)、頻率過高(或過低)、短路、過載、逆功率故障時會導致保護裝置動作致主開關分閘。3.軸帶發(fā)電機運行時出現(xiàn)供電故障的可能原因及處理一種是主機轉(zhuǎn)速降到60%以下,采用失電轉(zhuǎn)換;另一種是主機轉(zhuǎn)速維持在額定轉(zhuǎn)速60%,帶電轉(zhuǎn)換后再急劇降低主機轉(zhuǎn)速。第八節(jié)

發(fā)配電系統(tǒng)的控制原理和功能本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解發(fā)電機和配電自動控制系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu);熟悉發(fā)電機配電系統(tǒng)的全自動控制;掌握在不同航行條件下、在某些條件不滿足或缺失的情況下的應急處置程序或方法。一、發(fā)配電控制系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)二、發(fā)配電系統(tǒng)的全自動控制1.備用機組的自動起動(1)起動前的預潤滑(2)預熱(暖機)(3)機組自動起動控制裝置功能(4)備用機組起動條件(5)發(fā)電機組自動順序起動2.運行機組的自動解列與停機(1)發(fā)電機組的解列(2)運行機組的停機3.交流發(fā)電機的自動并車4.頻率與有功功率的自動調(diào)節(jié)5.重載詢問的功用及基本原理6.自動分級卸載(優(yōu)先脫扣)7.自動/主斷路器(空氣斷路器和真空斷路器)內(nèi)置的保護/安全功能8.自動電壓調(diào)節(jié)(AVR)和頻率控制9.機艙重要負載分級起動與自動切換三、系統(tǒng)應急處置程序或方法1.起動阻塞：發(fā)電機有緊急停機、預報警等情況出現(xiàn)時，故障機組會被起動阻塞2.緊急停機：某機組運行過程中出現(xiàn)超速、滑油低壓、冷卻水高溫等故障時，故障發(fā)電機自動被轉(zhuǎn)為“手動”,解除其自動起動序列3.預報警：4.起動失?。浩饎影l(fā)電機指令在一定時間后未被執(zhí)行后報警，故障發(fā)電機自動被轉(zhuǎn)為“手動”5.同步失?。翰④囍噶钤谝欢〞r間后未被執(zhí)行,后被報警，故障發(fā)電機自動被轉(zhuǎn)為“手動”三、系統(tǒng)應急處置程序或方法6.異常分閘：PMS未發(fā)送分閘指令,而ACB分閘后報警，故障發(fā)電機自動被轉(zhuǎn)為“手動”7.分閘失敗：ACB分閘指令在一定時間后未被執(zhí)行,后被報警。需操作人員進行手動分閘處理8.停機失敗：PMS發(fā)送停車指令一段時間后,而機組未停車后報警。需操作人員進行手動處理。9.頻率/電壓異常：若電壓超出額定值的±5%,頻率超出額定值±2.5%,延時5s后,PMS自動起動備用發(fā)電機組,切斷所有在線發(fā)電機,再將備用發(fā)電機的ACB合閘;若電壓超出額定值±10%,頻率超出額定值±5%,延時5s后,PMS立即切斷所有在線發(fā)電機,再起動備用發(fā)電機組成功后,自動合閘。第九節(jié)

船舶高壓電裝置的設計特點本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解船舶常用高壓電裝置的基本結(jié)構(gòu)特點和系統(tǒng)配置要求;掌握船舶常用高壓裝置運行過程中的常見問題。船舶高壓電裝置的基本結(jié)構(gòu)1.中高壓供配電系統(tǒng)的配電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)船舶高壓電裝置的基本結(jié)構(gòu)2.船舶常用高壓裝置配置要求(1)應將主配電板至少分成2個獨立的分段(2)當采用中性點接地系統(tǒng)時的要求(3)每臺發(fā)電機均應設有將其中性點接地連接切斷的措施(4)所有接地電阻器都應與船體相連接(5)在中性點接地的系統(tǒng)中,主配電板每一獨立分段都應將中性點與船體相連接(6)高壓電氣設備的外殼防護等級均應與其安裝場所相適應(7)高壓電氣設備的電氣間隙應符合要求船舶高壓電裝置的基本結(jié)構(gòu)3.對高壓電力系統(tǒng)保護的要求(1)應設有保護裝置,以對發(fā)電機至主配電板之間的連接電纜出現(xiàn)相間故障和發(fā)電機內(nèi)部繞組出現(xiàn)故障進行保護。(2)系統(tǒng)中任何接地故障應有視覺和聽覺報警(3)電力變壓器應設有過載和短路保護(4)電壓互感器在次級側(cè)應設置過載和短路保護。(5)不應用熔斷器作為過載保護。(6)通過變壓器從高壓系統(tǒng)獲得供電的低壓系統(tǒng)應設有過電壓保護,可采取的接地方式為:低壓系統(tǒng)直接接地;適當?shù)闹行渣c電壓限制器;變壓器初級和次級繞組間的接地屏蔽。船舶高壓電裝置的基本結(jié)構(gòu)4.中高壓電氣電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（1）電壓為6.6kV的中壓主系統(tǒng)（2）電壓為450V的輔助低壓系統(tǒng)（3）電壓為450V的應急電力系統(tǒng)第九章船舶自動控制裝置節(jié)1自動控制工程和安全設備2氣動控制設備的特點3柴油機自動控制的結(jié)構(gòu)和功能4主柴油機典型氣動操縱系統(tǒng)5主機自動控制和安全保護裝置6船舶蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)7液壓甲板機械自動控制裝置第一節(jié)

自動控制工程和安全設備本節(jié)主要內(nèi)容及要求反饋控制系統(tǒng)的組成及其功能;開環(huán)控制和閉環(huán)控制的特點;反饋控制系統(tǒng)的動態(tài)過程;調(diào)節(jié)器基本作用規(guī)律;常用的電磁閥;電動執(zhí)行機構(gòu)和相關的執(zhí)行閥件;船舶重要設備的緊急控制和安保設備一、反饋控制系統(tǒng)的組成及其功能1.控制對象：指所要控制的機器、設備或裝置,而所要控制的運行參數(shù)則稱為被控量2.測量單元：檢測被控量的實際值,并把它轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號，該信號稱為被控量的測量值3.調(diào)節(jié)單元：指具有某種調(diào)節(jié)作用規(guī)律的調(diào)節(jié)器4.執(zhí)行機構(gòu)：氣動薄膜調(diào)節(jié)閥或執(zhí)行電機二、開環(huán)控制和閉環(huán)控制的特點反饋控制系統(tǒng)傳遞方框圖三、反饋控制系統(tǒng)的動態(tài)過程1.控制系統(tǒng)動態(tài)過程的概念三、反饋控制系統(tǒng)的動態(tài)過程2.控制系統(tǒng)動態(tài)過程品質(zhì)指標(1)穩(wěn)定性指標衰減率φ和振蕩次數(shù)N(2)精確性指標最大動態(tài)偏差emax、靜態(tài)偏差ε和超調(diào)量σp(3)快速性指標:過渡過程時間ts、上升時間tr和峰值時間tp三、反饋控制系統(tǒng)的動態(tài)過程2.控制系統(tǒng)動態(tài)過程品質(zhì)指標(1)穩(wěn)定性指標衰減率φ和振蕩次數(shù)N(2)精確性指標最大動態(tài)偏差emax、靜態(tài)偏差ε和超調(diào)量σp(3)快速性指標:過渡過程時間ts、上升時間tr和峰值時間tp四、調(diào)節(jié)器基本作用規(guī)律1.雙位作用規(guī)律四、調(diào)節(jié)器基本作用規(guī)律1.雙位作用規(guī)律四、調(diào)節(jié)器基本作用規(guī)律2.比例(P)作用規(guī)律比例帶PB的物理意義：假定調(diào)節(jié)器指揮執(zhí)行機構(gòu)變化全行程(調(diào)節(jié)閥從全關到全開或從全開到全關),需要被控量的變化量占其全量程的百分數(shù)四、調(diào)節(jié)器基本作用規(guī)律3.比例積分(PI)作用規(guī)律積分時間Ti的物理意義:積分時間Ti是在給PI調(diào)節(jié)器輸入一個階躍的偏差信號時,其積分輸出達到比例輸出所需的時間。在工程上,標定或測定調(diào)節(jié)器積分時間時,一般規(guī)定在比例帶為100%的條件下進行。在比例積分調(diào)節(jié)器中,如果把積分時間Ti設定到∞,則相當于切除積分作用,而成為純比例調(diào)節(jié)器。比例調(diào)節(jié)器若要加入積分作用(其Ti不是∞),則此時的比例帶PB要比純比例作用時略大一些,以抵制由于積分作用的加入而產(chǎn)生的系統(tǒng)動態(tài)過程振蕩傾向。四、調(diào)節(jié)器基本作用規(guī)律4.比例微分(PD)作用規(guī)律在PD調(diào)節(jié)器上有兩個旋鈕,一個是比例帶PB調(diào)整旋鈕,另一個是微分時間Td調(diào)整旋鈕。如果把微分時間旋鈕調(diào)整到Td=0,相當于切除微分作用,這時調(diào)節(jié)器就成為純比例調(diào)節(jié)器?？刂茖ο髴T性很小的控制系統(tǒng),其所采用的調(diào)節(jié)器可不加微分作用?？刂茖ο髴T性大的控制系統(tǒng),加入微分作用,可以有效地改善控制系統(tǒng)的動態(tài)過程。四、調(diào)節(jié)器基本作用規(guī)律5.比例積分微分(PID)作用規(guī)律PID調(diào)節(jié)器綜合了比例、積分和微分三種作用規(guī)律,因此兼有比例作用控制及時、積分作用消除靜差和微分作用超前控制的能力。把積分時間整定為Ti→∞,把微分時間整定為Td=0,則相當于切除積分和微分作用,成為純比例作用調(diào)節(jié)器五、電磁閥和電動執(zhí)行機構(gòu)(一)常用電磁閥五、電磁閥和電動執(zhí)行機構(gòu)(二)電動執(zhí)行機構(gòu)五、電磁閥和電動執(zhí)行機構(gòu)(二)電動執(zhí)行機構(gòu)五、電磁閥和電動執(zhí)行機構(gòu)(二)電動執(zhí)行機構(gòu)五、電磁閥和電動執(zhí)行機構(gòu)(三)主機遙控系統(tǒng)的電/氣轉(zhuǎn)換裝置和執(zhí)行機構(gòu)五、電磁閥和電動執(zhí)行機構(gòu)(三)主機遙控系統(tǒng)的電/氣轉(zhuǎn)換裝置和執(zhí)行機構(gòu)電/液伺服器的零點,是指當輸入電流為0mA(或4mA)時,動力活塞所在位置應保證供最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速油量,若零點不準,可通過調(diào)零螺釘27調(diào)整調(diào)零彈簧26,改變力線圈的初始位置來調(diào)整。電/液伺服器的量程,是指當輸入電流為10mA(或20mA)時,動力活塞所在位置應保證供主機在額定轉(zhuǎn)速下的油量,若量程不準,可通過反饋彈簧調(diào)節(jié)螺釘28和29加以調(diào)整,增大反饋彈簧的預緊力,負反饋強可增大量程,反之,量程減小。六、重要設備緊急控制和安保設備(一)柴油主機作為主推進裝置的安全保護系統(tǒng)(1)故障停機(SHUTDOWN)保護01超速保護02主機滑油低壓保護03凸輪軸滑油低壓保護04推力塊高溫保護05透平增壓器進口滑油壓力低(2)故障減速(SLOWDOWN)保護08曲軸箱油霧濃度高09缸套冷卻水進口低壓10活塞冷卻液進口低壓11活塞冷卻液出口高溫12掃氣空氣高溫(掃氣箱失火)13活塞冷卻液出口流量低14推力塊高溫15曲軸箱油霧高溫16排氣出口高溫六、重要設備緊急控制和安保設備(二)船舶副機的安全保護系統(tǒng)故障停車的主要原因:(1)超速,一般超過額定值115%進行超速保護。(2)滑油壓力低,一般在低于0.2MPa時進行故障停車。(3)缸套冷卻水溫度過高,典型的高溫報警值為95℃,高溫停車保護值為100℃。(4)曲軸箱油霧濃度高。六、重要設備緊急控制和安保設備(三)舵機系統(tǒng)的安全保護1.舵機控制系統(tǒng)要求2.舵機安全保護功能(1)當舵機總電源斷電、缺相時,失電壓和缺相報警裝置工作,蜂鳴器發(fā)出報警信號。(2)當舵機電機過載時,只發(fā)出報警而無過載保護裝置。(3)當舵葉轉(zhuǎn)至極限位置(一般為±35°)時,舵葉偏轉(zhuǎn)限位開關起作用,舵機會自動停止轉(zhuǎn)舵,防止了操舵設備受損。(4)當出現(xiàn)系統(tǒng)油溫高和濾器壓差高故障時,系統(tǒng)只發(fā)出報警信號,舵機仍可繼續(xù)工作。(5)油箱液位低除了在駕駛臺、集控室和機旁發(fā)出聲光報警外,還會激活系統(tǒng)隔離保護功能,相應的隔離電磁閥動作,切斷對應油缸的工作油路。六、重要設備緊急控制和安保設備(四)船舶蒸汽鍋爐的安全保護系統(tǒng)(1)蒸汽壓力保護:壓力保護的手段通常分為電氣和機械兩種。電氣上的保護通過壓力開關或壓力傳感器來實現(xiàn),當蒸汽壓力達到設定的上限值時用于控制鍋爐的自動停爐,如壓力繼續(xù)升高則還有高壓報警,提醒管理人員及時處理蒸汽高壓故障。機械上則是在鍋爐上安裝安全閥,一旦蒸汽壓力超過安全閥的設定壓力,安全閥能夠自動開啟,對爐內(nèi)壓力進行泄放。(2)水位安全保護:鍋爐的危險水位報警和保護裝置一般獨立于水位自動控制系統(tǒng),包括專門的浮子室、浮子開關、電極棒和控制電路。(3)熄火保護:熄火保護裝置是鍋爐點火時序控制系統(tǒng)的一部分,主要由火焰探測器及其控制電路組成(4)風壓保護:一般采用風壓開關來檢測供風量,實現(xiàn)風壓的保護第二節(jié)

氣動控制設備的特點本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解船舶常用氣動控制設備的基本結(jié)構(gòu)特點和系統(tǒng)配置要求;熟悉船舶常用氣動控制設備運行過程中常見問題(故障)及其造成的危害;掌握船舶常用氣動控制設備常見問題的產(chǎn)生原因及其處理方法船舶常用氣動控制設備1.氣動變送器2.氣動調(diào)節(jié)器3.氣動執(zhí)行器4.氣動功率放大器5.氣電轉(zhuǎn)換器第三節(jié)

柴油機自動控制的結(jié)構(gòu)和功能本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解主機自動控制系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu);熟悉壓縮空氣運行到燃油運行[包括:自動轉(zhuǎn)換、起動失敗、不能起動、操作錯誤、負荷限制、臨界轉(zhuǎn)速避讓程序、全速/緊急倒車程序、惡劣/平靜海況下的速度控制、可變噴油定時、可變排氣閥定時、安全(自動停車、自動減速)系統(tǒng)];掌握在不同航行條件下、在某些條件不滿足或缺失的情況下應急處置程序或方法一、主機自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成遙控操縱臺車鐘系統(tǒng)邏輯控制單元轉(zhuǎn)速與負荷控制單元安全保護系統(tǒng)主機氣動操縱系統(tǒng)二、從壓縮空氣運行到燃油運行1.操作部位切換功能2.邏輯程序控制功能(1)換向邏輯控制(2)起動邏輯控制(3)重復起動程序控制(4)重起動邏輯控制(5)慢轉(zhuǎn)起動邏輯程序(6)主機運行中的換向與制動邏輯程序控制3.主機的轉(zhuǎn)速與負荷控制功能(1)轉(zhuǎn)速程序控制(2)轉(zhuǎn)速-負荷控制(3)轉(zhuǎn)速限制(4)負荷限制(5)噴油定時自動調(diào)節(jié)(VIT機構(gòu))(6)可變排氣閥關閉正時4.模擬試驗功能三、應急處置程序或方法(1)機旁應急運行(2)應急運行應急換向、應急起動及應急加速取消自動減速和自動停車(3)手動應急停車第四節(jié)

主柴油機典型氣動操縱系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求熟悉MAN

B&W

MC型主機氣動操縱系統(tǒng);熟悉MAN

B&W

MC-C型主機氣動操縱系統(tǒng);熟悉MAN

B&W

ME-C型柴油機操縱系統(tǒng);熟悉蘇爾壽SULZER

RTA

DENIS-6型主機氣動操縱系統(tǒng);熟悉蘇爾壽RT-flex型智能柴油機的操縱系統(tǒng)一、MAN

B&W

MC型主機一、MAN

B&W

MC型主機一、MAN

B&W

MC型主機二、MAN

B&W

MC-C型主機三、MAN

B&W

ME-C型主機四、SULZER

RTA

DENIS-6型氣動操縱系統(tǒng)組成集控室“遙控”操縱主機機旁應急操縱聯(lián)鎖與安保控制故障的查找及判別五、RT-flex型主機的操縱系統(tǒng)1.系統(tǒng)閥組和閥件2.控制介質(zhì)及有關設備3.起動控制4.排氣閥驅(qū)動和空氣彈簧5.燃油噴射6.安全保護控制7.操縱位置第五節(jié)

主機自動控制和安全保護裝置本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解主機自動控制系統(tǒng)和安全裝置的一般要求、遙控方式、UMS系統(tǒng);掌握主機自動控制系統(tǒng)和安全裝置運行過程中常見問題(故障)的產(chǎn)生原因及其造成的危害;掌握主機自動控制系統(tǒng)和安全裝置常見問題的產(chǎn)生原因及其處理方法一、一般要求、遙控方式、UMSSHUTDOWN(1)主機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速110%時(2)主軸承滑油壓力低(3)凸輪軸滑油壓力低(4)推力軸承推力塊高溫(5)氣缸冷卻水高溫SLOWDOWN(1)缸套冷卻水低壓。(2)活塞冷卻油失流。(3)曲軸箱油霧濃度高。(4)活塞冷卻油出口溫度高。(5)排煙溫度高或某缸排煙溫度偏差高。(6)氣缸冷卻水出口溫度高。(7)主機滑油低壓。(8)掃氣箱高溫。(9)排氣閥空氣彈簧氣壓低。(10)氣缸油斷流。(11)推力軸承高溫。1.安全保護一、一般要求、遙控方式、UMS2.主機遙控系統(tǒng)的類型(1)氣動式主機遙控系統(tǒng)(2)電動式主機遙控系統(tǒng)(3)電-氣式主機遙控系統(tǒng)(4)電-液式主機遙控系統(tǒng)(5)微機控制的主機遙控系統(tǒng)3.主機遙控操縱部位的轉(zhuǎn)換(1)集控室遙控車鐘發(fā)出的正、倒或停車車令必須與駕駛臺遙控車鐘發(fā)出的正、倒或停車車令一致(2)集控室遙控車鐘發(fā)出的轉(zhuǎn)速設定值必須與駕駛臺遙控車鐘發(fā)出的相等4.無人機艙UMS：AUT-0，E0，Aut-h/24，ACCU，M0二、常見故障的產(chǎn)生原因和結(jié)果1.常見閥件故障對系統(tǒng)的影響2.常見閥件故障案例分析(1)主機不能起動和換向故障(2)主機不能加速故障二、常見故障的分析和處理方法1.故障分析的一般方法(1)掌握系統(tǒng)的安全保護裝置和聯(lián)鎖裝置(2)了解主機自動控制系統(tǒng)的主要功能、控制過程及可設定參數(shù)的意義和數(shù)值(3)故障出現(xiàn)后的分析步驟：①查報警②使用機旁操縱③檢查系統(tǒng)參數(shù)設置④查電氣接口2.模擬試驗檢查氣動系統(tǒng)故障3.氣動系統(tǒng)的維護第六節(jié)

船舶蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)的基本組成及特點;蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)運行過程中常見問題(故障)及其造成的危害;蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)常見問題的產(chǎn)生原因及其處理方法;蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)中的重要參數(shù)設置一、蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)的基本組成(一)船舶柴油主機輔鍋爐水位自動控制一、蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)的基本組成(一)船舶柴油主機輔鍋爐水位自動控制一、蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)的基本組成(二)船舶柴油主機輔鍋爐蒸汽壓力自動控制二、常見故障及危害(二)船舶柴油主機輔鍋爐蒸汽壓力自動控制1.失水2.滿水3.鍋爐超壓4.中途熄火三、控制系統(tǒng)常見故障處理方法(一)水位控制系統(tǒng)的常見故障及其分析1.鍋爐不能自動給水2.危險(極限)低水位保護失效(二)時序控制系統(tǒng)的常見故障及其分析1.鍋爐點火失敗2.鍋爐不能自動起動3.鍋爐點火燃燒后運行期間突然熄火三、控制系統(tǒng)常見故障處理方法(三)蒸汽壓力控制系統(tǒng)的常見故障及其分析1.比例控制系統(tǒng)故障2.鍋爐點火過于頻繁3.鍋爐不能按原先的設定值點火、熄火4.鍋爐負荷處于穩(wěn)定狀態(tài),但蒸汽壓力出現(xiàn)振蕩5.鍋爐負荷處于穩(wěn)定狀態(tài),但檢測的蒸汽壓力與設定值不符6.盡管風道和爐內(nèi)壓力處于穩(wěn)定狀態(tài),但燃燒器前風壓振蕩7.鍋爐在突然增加負荷時,大量冒黑煙和燃燒不穩(wěn)定8.鍋爐燃燒器進口供給空氣不足四、控制系統(tǒng)中的重要參數(shù)設置1.最低危險水位2.起、停蒸汽壓力和壓力設定3.燃油油溫設定4.低風壓保護5.火焰檢測保護6.點火時序各時間值、相關的延時時間值第七節(jié)

液壓甲板機械自動控制裝置本節(jié)主要內(nèi)容及要求舵機的自動控制原理和功能;貨物裝卸設備和甲板機械的自動控制原理和功能。一、舵機(一)主操舵系統(tǒng)和應急操舵系統(tǒng)1.舵機裝置組成：主要由操舵裝置、舵機控制與驅(qū)動系統(tǒng)、舵機傳動機構(gòu)和舵葉四部分組成一、舵機(一)主操舵系統(tǒng)和應急操舵系統(tǒng)2.控制系統(tǒng)分類：(1)直接控制系統(tǒng):或稱單舵系統(tǒng)(單動舵),又稱駕駛臺應急操舵,是在自動操舵及隨動操舵系統(tǒng)都不能使用的情況下,提供的一種應急操舵方式。(2)隨動控制系統(tǒng):又稱隨動舵。(3)自動操舵控制系統(tǒng),又稱自動航向穩(wěn)定系統(tǒng)。(4)航線自動控制系統(tǒng),又稱航向自適應控制系統(tǒng)。一、舵機(一)主操舵系統(tǒng)和應急操舵系統(tǒng)3.主操舵系統(tǒng)4.應急操舵系統(tǒng)一、舵機(二)自動操舵系統(tǒng)1.自動操舵系統(tǒng)基本要求2.自動操舵系統(tǒng)的組成一、舵機(二)自動操舵系統(tǒng)3.自動操舵系統(tǒng)的工作原理一、舵機(三)在液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時恢復操舵能力1.操舵指令發(fā)出后舵不能轉(zhuǎn)動2.只能單向轉(zhuǎn)舵3.轉(zhuǎn)舵太慢4.滯舵5.沖舵6.跑舵7.舵機系統(tǒng)發(fā)生異常的震動、噪聲二、甲板機械的自動控制1.自動張緊絞纜機2.貨物裝卸設備第十章微機型主機遙控系統(tǒng)節(jié)1遙控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)2AC-4主機遙控系統(tǒng)3不同車令下的工作過程4遙控系統(tǒng)參數(shù)顯示與設置5遙控系統(tǒng)的裝置功能試驗6遙控系統(tǒng)的故障分析與處理7電動執(zhí)行機構(gòu)第一節(jié)

遙控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)一、遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和布局(1)實現(xiàn)主機起停換向等邏輯控制的AC-4主機遙控系統(tǒng)AC-4駕駛臺單元AC-4集控室單元(2)實現(xiàn)主機轉(zhuǎn)速控制的數(shù)字調(diào)速單元DGU8800e(3)實現(xiàn)主機安全保護功能的安全保護單元SSU8810(4)車鐘系統(tǒng)ETS二、遙控系統(tǒng)硬件和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)1）各單元微機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)大致相同：1塊微處理器主板(Processor

Card)，微處理器主板具有運算、存儲及部分I/O控制等多種功能，I/O控制功能主要是完成控制面板上指示燈、按鈕和LCD數(shù)碼顯示器的控制1塊擴展I/O接口板(Extension

Card)，連接控制面板上的指示燈、按鈕和LCD數(shù)碼顯示器等,實現(xiàn)人機交互過程中的信息輸入與輸出。I/O適配器板(Adapter

Card)（最多32塊），將外部I/O信號轉(zhuǎn)換為標準統(tǒng)一的電信號,或?qū)⑽⑻幚砥髦靼逅统龅目刂菩盘栠M行轉(zhuǎn)換后驅(qū)動I/O設備,如電磁閥等。2）各單元之間采用RS-422串行總線相互連接,進行信息通信,協(xié)調(diào)完成主機遙控的各種功能。第二節(jié)

AC-4主機遙控系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解AC-4主機遙控系統(tǒng)的駕駛臺控制面板的組成及其功能;了解AC-4主機遙控系統(tǒng)的集控室控制面板的組成及其功能;了解AC-4主機遙控系統(tǒng)的主要控制功能一、AC-4駕駛臺控制面板1.駕駛臺車鐘單元面板2.駕駛臺AC-4遙控單元面板數(shù)字顯示器報警和工作狀態(tài)指示燈功能按鈕系統(tǒng)工作狀態(tài)指示燈系統(tǒng)硬件故障指示燈二、AC-4集控室控制面板1.集控室車鐘單元面板包括主車鐘、輔車鐘、指示燈、操作按鈕及應急停車按鈕2.集控室AC-4遙控單元面板模擬流程圖、狀態(tài)和報警指示燈、控制按鈕、微機系統(tǒng)狀態(tài)和警告指示燈、LCD顯示器和鑰匙開關等組成三、AC-4系統(tǒng)主要控制功能1.起動阻塞(StartBlock)2.慢轉(zhuǎn)起動(SlowTurning)3.正常起動(NormalStarting)4.重復起動(Restarting)5.轉(zhuǎn)速設定(CommandRPM)6.負荷程序(LoadProgram)7.輪機長最大轉(zhuǎn)速限制(ManualRPMLimit)8.臨界轉(zhuǎn)速回避(CrticalRPMLimit)9.故障降速(SlowDown)10.換向(Reversing)12.慢轉(zhuǎn)起動(SlowTurning)11.應急操縱(CrashManeuvering)12.惡劣海況模式(RoughSeaMode)13.軸帶發(fā)電機控制模式(ShaftGen.ControlMode)第三節(jié)

不同車令下的工作過程本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解主機正車起動過程的狀態(tài)指示;了解主機停車過程的狀態(tài)指示;了解主機倒車起動過程的狀態(tài)指示。主機操縱過程的狀態(tài)指示1.主機正車起動過程2.主機停車過程3.主機倒車起動過程第四節(jié)

遙控系統(tǒng)的參數(shù)設置本節(jié)主要內(nèi)容及要求掌握系統(tǒng)參數(shù)的設定;掌握I/O通道參數(shù)的設定一、系統(tǒng)參數(shù)的設定二、I/O通道參數(shù)的設定I/O通道參數(shù)：指與計算機輸入/輸出通道相關的設置參數(shù)或反映通道狀態(tài)的狀態(tài)參數(shù),如模擬量零點和量程參數(shù)、A/D轉(zhuǎn)換值以及開關量的狀態(tài)等。I/O通道參數(shù)的意義：可以修正模擬量信號的零值和量程,設定上、下限報警值,對輸入信號及傳感器接線情況等進行監(jiān)視,在遙控系統(tǒng)不正常情況下可以借助顯示來對輸入信號進行檢查,還可以進行遙控系統(tǒng)控制功能的輸出模擬。第五節(jié)

遙控系統(tǒng)的裝置功能試驗在線功能試驗（onlinetest）在不間斷運行的情況下,對系統(tǒng)有關硬件進行全面自檢第六節(jié)

遙控系統(tǒng)的故障分析本節(jié)主要內(nèi)容及要求掌握電氣接線圖在現(xiàn)代自動化船舶管理中的重要性;掌握AC-4電氣接線圖的標注特點及識圖方法;掌握AC-4主機遙控系統(tǒng)的故障診斷程序;掌握利用電氣接線圖查找故障舉例。電氣接線圖主機遙控系統(tǒng)的故障診斷程序(1)觀察控制臺和控制面板上狀態(tài)指示燈、報警指示燈以及LCD顯示器顯示的故障信息等,了解故障的大致內(nèi)容和范圍。(2)根據(jù)故障的報警指示和故障信息提示,采取相應的操作試驗,以便區(qū)分開故障是發(fā)生在主機遙控的氣動操作系統(tǒng)部分還是在電動自動遙控部分。(3)有目的地利用遙控系統(tǒng)所提供的其他專用“檢驗/試驗功能TEST”或通過“參數(shù)檢查與修改”等方法,進一步確定故障的具體部位、具體環(huán)節(jié)或具體回路。(4)“查找-分析-測試-判斷”接線圖及其環(huán)節(jié)中的“I/O設備”“導線”“接線端子或針孔插件”“適配器板、擴展I/O接口板或?qū)Ｓ肐/O接口板”等每個小環(huán)節(jié)的確切狀況(5)檢修后要進行運行試驗。利用電氣接線圖查找故障舉例故障現(xiàn)象:不能在駕駛臺遙控正車起動主機。1.區(qū)分故障范圍2.電磁閥回路檢修3.擴展I/O接口板回路故障處理第七節(jié)

電動執(zhí)行機構(gòu)本節(jié)主要內(nèi)容及要求現(xiàn)在多采用數(shù)字調(diào)速器配電動執(zhí)行機構(gòu)去控制主機油門的原因;永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較具有的優(yōu)點;伺服電動機的特點;電動執(zhí)行機構(gòu)的組成原理;伺服電機的轉(zhuǎn)角位置和速度反饋機構(gòu)的外形特點;Resolver工作原理;電動執(zhí)行機構(gòu)剎車電路;絕對編碼器;絕對編碼器的用途;絕對編碼器的原理;絕對編碼器的特點;執(zhí)行機構(gòu)的工作原理;伺服驅(qū)動器(SBS)的原理;根據(jù)圖簡述晶體管逆變器、DC電源及伺服電機原理電路。一、電動執(zhí)行機構(gòu)的組成一、電動執(zhí)行機構(gòu)的組成二、電動執(zhí)行機構(gòu)工作原理二、電動執(zhí)行機構(gòu)工作原理第十一章現(xiàn)場總線型主機遙控系統(tǒng)1AC-C20型主機遙控系統(tǒng)2AC600型主機遙控系統(tǒng)第一節(jié)

AC

C20型主機遙控系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解AC-C20型遙控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡組成;了解分布式處理單元的種類及其功能;了解車鐘系統(tǒng)及操作部位切換;掌握AC-C20型面板的操作;掌握AC-C20型的控制功能;掌握AC-C20型的安全保護功能;掌握AC-C20型遙控系統(tǒng)故障分析與處理一、硬件結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡組成二、分布式處理單元DPU是采用模塊化設計且具有通信功能的智能化遠程I/O單元，所有的控制、監(jiān)視和自動功能均由這些DPU單元最終進行實施。DPU單元以微處理器為核心，采用單電路板結(jié)構(gòu)。DPU作為傳感器或執(zhí)行器的接口,對來自模擬量、開關量傳感器的信號進行處理、監(jiān)視和報警,或向不同設備輸出模擬量、開關量控制信號。DPU通過雙芯屏蔽電纜或雙絞線等連接到雙冗余CAN總線,實現(xiàn)DPU單元之間的互聯(lián)以及DPU單元與操作單元之間的數(shù)據(jù)通信。二、分布式處理單元所有DPU模塊均采用統(tǒng)一的機械和電氣設計。DPU具有參數(shù)儲存功能,能夠獨立完成參數(shù)的監(jiān)視、報警和控制。當ROS出現(xiàn)故障時,DPU的工作不受影響。DPU具有完備的通信功能,支持雙冗余CAN高速多組通信網(wǎng)絡協(xié)議,具備CAN網(wǎng)絡狀態(tài)、容錯管理功能。通過ROS,可將用于DPU硬件組態(tài)和編程所需的軟件下載到DPU中,并在ROS上對DPU單元進行遙控組態(tài)。在更換DPU后,需要給新單元下載參數(shù)。所有的DPU單元均用直流24V電源供電,DPU單元的硬件無須進行設置和調(diào)整,所有連接均可即插即用。DPU的電源、通信、I/O通道連接都采用光電隔離。DPU具有強大的自檢功能(檢查模塊內(nèi)部溫度、存儲器性能以及CAN總線狀態(tài))。若DPU、過程總線、電纜或傳感器有故障,則會產(chǎn)生相應的報警信號。通用DPU模塊(1)模擬量輸入模塊(RAi-16)(2)熱電偶輸入模塊(RAi-10tc)(3)模擬量輸出模塊(RAo-8)(4)開關量輸入模塊(RDi-32、RDi-32A)(5)開關量輸出模塊(RDo-16)(6)雙處理器網(wǎng)段控制器(dPSC)(7)總線耦合控制模塊(縮寫為PSS)二、分布式處理單元專用DPU模塊(1)主機接口模塊MEI(2)主機安全模塊(ESU)二、分布式處理單元專用DPU模塊(3)轉(zhuǎn)速檢測箱(RPMD)二、分布式處理單元專用DPU模塊(4)數(shù)字調(diào)速器模塊(DGU)DGU是為實現(xiàn)主機的轉(zhuǎn)速與負荷控制而專門設計的DPU模塊;DPU模塊有4個CAN網(wǎng)絡接口和2個RS422/485接口。4個CAN接口中2個稱為全局CAN網(wǎng)絡接口，另外2個稱為局部CAN網(wǎng)絡接口。2個RS422/485通信接口中,一個連接轉(zhuǎn)速檢測模塊RPME,直接獲取主機的轉(zhuǎn)速測量值，另一個向油門執(zhí)行機構(gòu)的伺服單元傳送調(diào)速器的油量輸出信號。二、分布式處理單元三、車鐘系統(tǒng)及操作部位切換操作部位切換可通過按下帶燈按鈕來實現(xiàn)。集控室轉(zhuǎn)到駕駛臺操作：首先按下集控室車鐘上的“Bridge”按鈕,集控室和駕駛臺車鐘上“Bridge”LED燈閃光且使蜂鳴器響在駕駛臺按下“Bridge”按鈕,兩地“Bridge”按鈕的LED燈變?yōu)槠焦?蜂鳴器停響,“ECR”LED燈熄滅,切換完成。四、AC-C20型面板的操作四、AC-C20型面板的操作四、AC

C20型面板的操作五、AC

C20型的控制功能1.邏輯控制(1)起動封鎖功能①主機故障停車②起動空氣壓力低③轉(zhuǎn)速檢測故障④調(diào)速器脫開⑤主起動閥封鎖⑥空氣分配器封鎖⑦盤車機未脫開(2)主機的起動功能①正常起動②慢轉(zhuǎn)起動③重復起動④重起動⑤起動失敗報警(3)換向功能①停車換向②運行中換向③應急倒車(4)停車功能(5)其他輔助功能①輔助風機控制②燃油凸輪監(jiān)控③電子VIT控制(可選)④氣缸追加潤滑(可選)⑤可變氣缸切換五、AC

C20型的控制功能2.轉(zhuǎn)速控制五、AC-C20型的控制功能3.轉(zhuǎn)速與負荷限制五、AC-C20型的控制功能3.轉(zhuǎn)速與負荷限制五、AC-C20型的控制功能4.特殊工作模式五、AC-C20型的控制功能4.特殊工作模式五、AC-C20型的控制功能4.特殊工作模式六、AC-C20型的安全保護功能1.應急停車應急停車包括自動停車和手動應急停車兩種情況，AC-C20型的應急停車功能主要通過安全單元ESU實現(xiàn)。自動停車是當測速單元發(fā)出主機超速信號或其他專門的應急停車傳感器發(fā)生作用時，ESU將指揮停車電磁閥動作，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)也同時將調(diào)速器的輸出減少至零位，使主機停車。AC-C20型一般可設置6個自動停車項目，即“Shutdown1”~“Shutdown6”。其中“Shutdown1”固定用作超速停車超速信號來自測速單元，當主機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速的109%(可調(diào))時，測速單元將發(fā)出一個繼電器觸點信號，并通過硬線連接(所謂硬線連接是指非數(shù)據(jù)連接)送至ESU。①自動停車的取消②自動停車的復位當值班人員發(fā)現(xiàn)緊急情況時,還可通過按下應急停車按鈕來實現(xiàn)手動應急停車。2.自動降速AC-C20型的自動降速是由自動降速傳感器和轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)在網(wǎng)絡通信的配合下完成的,最多可設置20個自動降速項目,對應20個降速傳感器。降速傳感器可以是開關量或是模擬量傳感器,只要其中某個開關量傳感器動作或模擬量傳感器的測量值越限都將使調(diào)速器的轉(zhuǎn)速設定值自動降低到某個預設值。自動降速取消方法也有兩種:一是在集控室ACP上通過屏幕操作對當前出現(xiàn)的自動降速項目進行選擇性取消,二是在當前操作部位按下“CancelSLD”按鈕進行一次性全部取消。當引發(fā)自動降速的故障現(xiàn)象消失時,自動降速將自動復位。六、AC-C20型的安全保護功能七、遙控系統(tǒng)故障分析與處理1.分布式處理單元故障代碼顯示和處理七、遙控系統(tǒng)故障分析與處理2.分布式處理單元通信故障診斷和處理第二節(jié)

AC600型主機遙控系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解AC600型主機遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成;了解車鐘系統(tǒng)及操作部位切換;了解AC600型控制面板;了解AC600型控制功能與安全保護功能。一、AC600型主機遙控系統(tǒng)組成二、車鐘系統(tǒng)及操作部位切換三、AC600型控制面板四、AC600型的控制功能四、AC600型的控制功能五、AC600型的安全保護功能1.應急停車-自動停車五、AC600型的安全保護功能五、AC600型的安全保護功能2.自動降速(SlowDown,簡稱SLD)第十二章監(jiān)測與報警系統(tǒng)1監(jiān)控系統(tǒng)傳感器和變送器的測試和校驗2單元組合式監(jiān)測與報警系統(tǒng)3網(wǎng)絡型監(jiān)視與報警系統(tǒng)4曲軸箱油霧濃度探測報警系統(tǒng)5監(jiān)測系統(tǒng)的故障診斷6船舶火災自動報警系統(tǒng)第一節(jié)

傳感器和變送器的測試和校驗本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解傳感器和變送器的類型、安裝、使用的基本要求;掌握傳感器和變送器的測試和校準方法及程序。一、傳感器和變送器1.傳感器和變送器的組成與分類(1)傳感器和變送器的組成①敏感元件②傳感器③變送器④轉(zhuǎn)換器⑤變送器的二線制和四線制信號傳輸方式⑥一次儀表和二次儀表一、傳感器和變送器1.傳感器和變送器的組成與分類(2)傳感器與變送器的分類①按照用途分②按照技術(shù)特點分：a.電傳送、氣傳送及光傳送b.位式作用和連續(xù)作用c.有觸點及無觸點d.模擬式及數(shù)字式e.常規(guī)式及靈巧式f.接觸式及非接觸式g.普通型、隔爆型及本安型一、傳感器和變送器2.安裝和使用的基本要求(1)壓力傳感器和變送器的選型規(guī)則(2)壓力傳感器和變送器的安裝(3)溫度傳感器和變送器的選擇(4)溫度傳感器和變送器的安裝和使用的基本要求二、測試和校準方法及程序1.壓力傳感器和變送器測試和校準方法及程序2.溫度傳感器和變送器的測試和校準方法及程序第二節(jié)

單元組合式監(jiān)測與報警系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解單元組合式監(jiān)測與報警單元的特點和組成;掌握報警控制單元的故障報警原理。一、單元組合式監(jiān)測與報警單元1.開關量報警控制單元一、單元組合式監(jiān)測與報警單元2.摸擬量報警控制單元一、單元組合式監(jiān)測與報警單元1.用繼電器組成的報警控制單元一、單元組合式監(jiān)測與報警單元2.用邏輯回路和運算放大器組成的報警控制單元一、單元組合式監(jiān)測與報警單元2.用邏輯回路和運算放大器組成的報警控制單元第三節(jié)

網(wǎng)絡型監(jiān)視與報警系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容及要求了解網(wǎng)絡型監(jiān)視與報警系統(tǒng)的特點;掌握K-Chief600型監(jiān)視與報警系統(tǒng)的組成及其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu);分布式處理單元DPU;網(wǎng)關;操作站OS的界面及其操作;綜合控制功能和網(wǎng)絡連接;K-Chief600型監(jiān)測與報警系統(tǒng)的維護管理;K-Chief600型監(jiān)測與報警系統(tǒng)的故障診斷與處理一、網(wǎng)絡型監(jiān)視與報警系統(tǒng)的特點根據(jù)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點,船舶機艙監(jiān)視與報警系統(tǒng)可分集中型系統(tǒng)、集散型系統(tǒng)和全分布式系統(tǒng)。集中型系統(tǒng)采用單臺計算機的結(jié)構(gòu)形式,可靠性較差,一旦計算機發(fā)生故障,則整個系統(tǒng)完全癱瘓。集散型系統(tǒng)采用集中和分散相結(jié)合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),將監(jiān)視任務合理地分散成由多臺微機進行分別監(jiān)視的子系統(tǒng),各個子系統(tǒng)與上層計算機進行通信連接,以便集中管理和信息共享。K-Chief600型系統(tǒng),它是以多個現(xiàn)場測控儀表通過現(xiàn)場總線互聯(lián)成底層控制網(wǎng)絡,通過網(wǎng)關與上層局域網(wǎng)形成的一個典型的基于計算機的全分布式網(wǎng)絡型綜合監(jiān)控與報警系統(tǒng)。二、K-Chief600系統(tǒng)的組成三、分布式處理單元DPU(1)采用統(tǒng)一的機械和電氣設計(2)具有參數(shù)儲存功能,能夠獨立完成參數(shù)的監(jiān)視、報警和控制。當OS出故障時,DPU的工作不受影響。(3)具有完備的通信功能,支持雙冗余CAN高速多主通信網(wǎng)絡協(xié)議,具備CAN網(wǎng)絡狀態(tài)、容錯管理功能。(4)通過OS,可將用于DPU硬件組態(tài)和編程所需的軟件下載到DPU中,并在OS上對DPU單元進行遙控組態(tài)。在更換DPU后,需要給新單元下載參數(shù)。(5)用24VDC電源供電,硬件無需進行設置和調(diào)整,所有連接均可即插即用。電源、通信、I/O通道連接都采用光電隔離。(6)具有強大的自檢功能(檢查模塊內(nèi)部溫度、存儲器性能以及CAN總線狀態(tài))。三、分布式處理單元DPU按照數(shù)據(jù)輸入輸出類型的不同,DPU模塊也分為不同的類型,主要有模擬量輸入模塊、熱電偶輸入模塊、模擬量輸出模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊以及輸入輸出混合模塊等。1.模擬量輸入模塊(RAi-16)2.熱電偶輸入模塊(RAi-10tc)3.模擬量輸出模塊(RAo-8)4.開關量輸入模塊(RDi-32、RDi-32A)5.開關量輸出模塊(RDo-16)6.混合模塊(RIO-C1、RIO-C2、RIO-C3、RIO-C4)四、網(wǎng)關1.系統(tǒng)網(wǎng)關(SGW)SGW是CAN總線網(wǎng)和Ethernet網(wǎng)之間的網(wǎng)關,采用雙冗余設計,實現(xiàn)CAN與Ethernet兩種網(wǎng)絡之間的冗余連接,進而實現(xiàn)DPU和OS之間的雙向信息傳輸。2.雙處理器網(wǎng)段控制器(dPSC)dPSC就是用于擴展局部CAN總線的專門設備,它是一個雙二通道CAN網(wǎng)關,設有兩個單獨供電的處理器,每個處理器各有兩個CAN接口dPSC模塊共有四個CAN網(wǎng)絡接口,其中兩個冗余接口連接上層全局CAN總線,另外2個連接下層局部CAN總線。此外,dPSC還提供了兩個RS422/485串行通信接口,用于連接其他具有數(shù)字通信功能的控制系統(tǒng)或設備四、網(wǎng)關系統(tǒng)網(wǎng)關(SGW)和雙處理器網(wǎng)段控制器(dPSC)五、操作站OS的界面及其操作六、綜合控制功能和網(wǎng)絡連接(一)監(jiān)視與報警功能1.模擬量監(jiān)視和報警2.開關量監(jiān)視和報警3.報警閉鎖4.接受其他系統(tǒng)的報警信息5.報警確認6.柴油機排氣溫度監(jiān)視7.歷史參數(shù)曲線監(jiān)視8.油耗經(jīng)濟性監(jiān)視9.設備運轉(zhuǎn)計時監(jiān)視六、綜合控制功能和網(wǎng)絡連接(二)控制功能——1.泵的控制六、綜合控制功能和網(wǎng)絡連接(二)控制功能——2.閥門遙控六、綜合控制功能和網(wǎng)絡連接(二)控制功能——2.閥門遙控六、綜合控制功能和網(wǎng)絡連接(二)控制功能——3.PID過程反饋控制六、綜合控制功能和網(wǎng)絡連接(二)控制功能——5.電力管理系統(tǒng)七、K-Chief600系統(tǒng)維護管理(1)關心后備電池的情況(2)關心通信電纜的連接情況(3)從網(wǎng)絡上實現(xiàn)“軟脫離”,以獨立進行工作(4)ROM或EPROM中存放的是系統(tǒng)軟件,EEPROM中存放的是用戶數(shù)據(jù)(5)印刷線路板的更換檢查印刷線路板上的跨接線是否一一對應,線路板上各個編碼開關是否都設定得正確更換線路板之前,要切斷電源,更換線路板的操作結(jié)束以后,才能重新接通電源更換備件時應注意不準用手直接接觸插件板上的芯片七、K-Chief600系統(tǒng)維護管理(6)DPU模塊更換模塊更換要按說明書規(guī)定的步驟進行,更換完畢要對新模塊進行初始化設置。一旦由于某種原因?qū)е聝?/p>