輪機(jī)自動化教程-§5-1、5-2和5-3柴油機(jī)主機(jī)的遙控

第五章主機(jī)遙控系統(tǒng)概述主機(jī)遙控：遠(yuǎn)離機(jī)旁，在駕駛室或集控室通過控制裝置操縱主機(jī)的方式。對于AUTO-0船舶，駕駛臺必須采用全自動遙控。一、主機(jī)遙控系統(tǒng)的組成遙控操縱臺；遙控裝置；測速裝置；安全保護(hù)裝置；

主機(jī)操縱系統(tǒng)。二、主機(jī)遙控系統(tǒng)的分類（1）氣動式主機(jī)遙控系統(tǒng)（2）電動式主機(jī)遙控系統(tǒng)（3）電—?dú)馐街鳈C(jī)遙控系統(tǒng)（4）微機(jī)式主機(jī)遙控系統(tǒng)三、主機(jī)遙控系統(tǒng)的功能（1）換向（2）主起動（3）重復(fù)起動（4）重起動（5）慢轉(zhuǎn)起動（6）加速速率限制（7）負(fù)荷程序（8）轉(zhuǎn)速限制（9）負(fù)荷限制（燃油限制）（10）應(yīng)急操縱（11）安全保護(hù)（12）模擬試驗(yàn)§5-1常用的氣動閥件一、邏輯控制閥1、兩位三通閥無控制信號，A=0，閥不受控，工作在下位，2－3相通，1被截止。有控制信號，A≠0，閥受控，工作在上位，1－2相通，3被截止。電磁閥

2、三位四通閥作用：換向控制。功能：滿足換向條件，連鎖控制端（7端）為“0”，解除連鎖；閥工作在左位或右位。換向完成，7端為“1”，恢復(fù)連鎖，閥工作在中位。3、多路閥（四位八通閥）作用：換向邏輯鑒別和起動邏輯鑒別。倒車換向：

Ⅵ位（換向進(jìn)行中）→Ⅰ位（換向完成）；正車換向：

Ⅱ位（換向進(jìn)行中）→Ⅲ位（換向完成）；換向過程中，2口（倒車）或3口（正車）有輸出；換向完成后，口6有輸出。

4、或門閥5、與門閥或門閥（雙座止回閥）與門閥（聯(lián)動閥）

C=A+BC=A·B二、時(shí)序元件1、單向節(jié)流閥

A→B，無節(jié)流；

B→A，有節(jié)流。2、分級延時(shí)閥輸入信號大于設(shè)定起始壓力，有節(jié)流延時(shí)作用；輸入信號小于設(shè)定起始壓力或輸出信號，則無節(jié)流延時(shí)作用。即：“低壓直通、高壓節(jié)流”?？烧{(diào)整的量：起始壓力PS；延時(shí)時(shí)間。3、速放閥輸入端信號消失時(shí)，輸出端快速就地泄放。三、比例元件1、比例閥功能：氣源端（1端）信號大于控制端（5

端）信號時(shí)，輸出端（2端）信號與控制端信號相等。練習(xí)3263、比例閥具有以下特性：_____。

A、輸入壓力小于控制壓力時(shí)，輸出壓力等于控制壓力B、輸入壓力大于控制壓力時(shí)，輸出壓力等于輸入壓力C、輸入壓力不等于零，控制壓力等于零時(shí)，輸出壓力等于零D、輸入壓力為零時(shí)，控制壓力不等于零，輸出壓力等于控制壓力2、轉(zhuǎn)速精密調(diào)壓閥

反饋小孔工作原理：按力平衡原理工作，輸出壓力與頂錐下移量成比例。輸出氣壓為（0.05～0.5）MPa。調(diào)整：旋緊調(diào)節(jié)螺釘10，可向上平移輸出特性（最低、最高轉(zhuǎn)速都提高）；增加彈簧7的有效圈數(shù)或減小其剛度，可使斜率變小，最高轉(zhuǎn)速變小。典型故障：反饋孔堵塞——加速時(shí)，膜片不下移，上球閥不關(guān)閉，氣壓上升至最大；減速時(shí)，膜片不上移，下球閥不關(guān)閉，氣壓下降至最小，主機(jī)轉(zhuǎn)速下降至最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速?！?－2起動邏輯控制

一、主起動邏輯控制何謂主起動？1、起動準(zhǔn)備邏輯條件

YSC的表達(dá)式（不同的機(jī)型準(zhǔn)備條件不同）。注意：變量nS的含義－－n<nI，nS=1，

n>nI，nS=0。2、起動鑒別邏輯條件

YSL=IHCH+ISCS

－－車令與凸輪軸位置一致。3、主起動邏輯表達(dá)式

YSO=YSC·YSL

滿足起動條件，YSO＝1，主機(jī)開始起動，達(dá)到發(fā)火轉(zhuǎn)速，nS=0，使YSC＝0，YSO＝0，主機(jī)停止起動。二、重復(fù)起動邏輯控制起動失敗的原因：點(diǎn)火失?。黄饎涌諝馐?。1、時(shí)序邏輯控制方式

（1）時(shí)序邏輯控制原理含義：每次起動持續(xù)時(shí)間T1d、兩次起動間隔時(shí)間T2d以及三次起動總時(shí)間TM都為定時(shí)，且滿足：

3T1d+2T2d≤TM<3（T1d+T2d）。特點(diǎn)：無論起動失敗的原因是什么，都能實(shí)現(xiàn)三次起動。應(yīng)用：氣動主機(jī)遙控系統(tǒng)的重復(fù)起動控制。時(shí)序邏輯控制原理圖：T1d、T2d、TM對“1”延時(shí)；起動、起動中斷期間門A、B、C、E的狀態(tài)分析。T1d取決于A436/2和A445/3；T2d取決于A406/1和A445/3；TM取決于A406/2和A4451、A445/2。（2）氣動重復(fù)起動控制回路氣動重復(fù)起動控制回路當(dāng)有動車信號且車令與凸輪軸位置一致時(shí)，管路8中就會有0.7MPa的控制空氣，一路經(jīng)閥A406/2向氣容A445/1和A445/2充氣，開始三次起動總時(shí)間的計(jì)時(shí)；另一路經(jīng)閥A301/1的左位輸出，一方面通過管路12控制主機(jī)進(jìn)行壓縮空氣起動，另一方面，經(jīng)閥A406/1（此時(shí)不節(jié)流）、閥A436/2（此時(shí)節(jié)流）向氣容A445/3充氣，開始第一次起動時(shí)間計(jì)時(shí)。起動3S左右，閥A301/2受控切換到左位，將氣信號引到閥A301/1的控制端，A301/1受控工作在右位，管路8的信號被切斷，暫時(shí)停止起動。另一方面，氣容A445/3中的氣體通過閥A436/2（此時(shí)不節(jié)流）、A406/1（此時(shí)節(jié)流）及A301/1的右位放氣延時(shí)，開始起動中斷時(shí)間計(jì)時(shí)（3～5S左右）。

氣動重復(fù)起動控制回路當(dāng)A445/3中的壓力降到閥A301/2的釋放壓力時(shí)，起動中斷時(shí)間到，A301/2復(fù)位。這時(shí)，A301/1的控制端通過A301/2右位、A301/3右位放大氣，A301/1得以復(fù)位，重新接通管路8的控制空氣，經(jīng)A301/1左位打開主起動閥進(jìn)行第二次起動，使起動、中斷重復(fù)進(jìn)行。當(dāng)三次起動總時(shí)間達(dá)到時(shí)，經(jīng)節(jié)流閥A406/2向氣容充氣的壓力已達(dá)到A301/3的動作壓力，使該閥工作在左位接通氣源。一方面，使壓力開關(guān)閉合，發(fā)出三次起動失敗報(bào)警信號；另一方面，這時(shí)無論閥A301/2是左位通還是右位通，閥A301/1的控制端有氣，A301/1工作在右位，使管路12放大氣，從而終止起動。氣動重復(fù)起動控制回路注意：若主機(jī)起動成功，重復(fù)起動回路仍然在工作（但管路12輸出的信號不會使主機(jī)起動）。亦即無論主機(jī)起動成功與否，回路總是在工作。起動失敗后，應(yīng)將車鐘手柄扳回到零位進(jìn)行復(fù)位。

（2）轉(zhuǎn)速-時(shí)序邏輯控制含義：若n能達(dá)到nI，則有三次重復(fù)起動過程；若n一直達(dá)不到nI，則實(shí)行一次性起動（如8～10s）。

特點(diǎn)：根據(jù)起動失敗的原因確定起動方式。應(yīng)用：電動主機(jī)遙控系統(tǒng)的重復(fù)起動控制。

Td對下跳沿（負(fù)脈沖，“0”信號）延時(shí)，用于起動中斷時(shí)間的計(jì)時(shí)（如5s）；

TM對“1”延時(shí)，用于一次性起動計(jì)時(shí)（如8～10s）；

F3用于起動次數(shù)計(jì)數(shù)，主機(jī)起動三次后輸出“0”；門A、B、G的狀態(tài)分析。時(shí)序邏輯控制原理圖三、重起動邏輯控制1、重起動邏輯條件（1）滿足主起動的邏輯條件，YSO=“1”；（2）滿足重起動邏輯鑒別條件，YHL=IE+F+IS=“1”，即有應(yīng)急起動指令I(lǐng)E或有重復(fù)起動信號F或有倒車指令I(lǐng)S；（3）起動轉(zhuǎn)速未達(dá)到重起動轉(zhuǎn)速，nH=“1”

邏輯表達(dá)式：

YSH=YSO·nH

·（IE+F+IS）2、重起動的實(shí)現(xiàn)（1）增加起動供油量

ⅰ增大送至調(diào)速器的起動設(shè)定轉(zhuǎn)速值；

ⅱ放寬最大起動油量限制值。（2）提高發(fā)火轉(zhuǎn)速四、慢轉(zhuǎn)起動邏輯控制1、慢轉(zhuǎn)起動邏輯條件同時(shí)滿足：（1）主機(jī)停車時(shí)間過長（30～60min）；（2）無應(yīng)急取消慢轉(zhuǎn)指令；（3）轉(zhuǎn)數(shù)未達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)（1～2轉(zhuǎn)）或規(guī)定的慢轉(zhuǎn)時(shí)間；（4）沒有重起動信號；（5）滿足主起動邏輯條件。

邏輯表達(dá)式：

YSLO=

方案1：控制主起動閥開度

①慢轉(zhuǎn)起動期間

VC受控，工作在下位，無輸出；

VSL受控，工作在右位，有輸出。

②正常起動期間

VC受控，仍工作在下位，無輸出；

VSL不受控，工作在左位，無輸出。2、慢轉(zhuǎn)起動實(shí)現(xiàn)方案

③起動結(jié)束

VC和VSL均不受控。方案2：采用主、輔起動閥慢轉(zhuǎn)起動時(shí)，輔閥打開，主閥關(guān)閉；正常起動時(shí)，主、輔閥同時(shí)打開；起動完成后，主、輔閥均關(guān)閉。

一、換向邏輯控制

1、換向的邏輯條件（1）換向的鑒別邏輯：YRL=IHCS+ISCH

——車令與凸輪軸位置不一致（2）停油條件：

YRT=（IHCS+ISCH）+（IHRS+ISRH）

=IH（CS+RS）+

IS（CH+RH）（3）轉(zhuǎn)速條件：nR+nER=“1”

（4）頂升機(jī)構(gòu)抬起：DUP=“1”（對于某些四沖程機(jī)）§5-3換向與制動邏輯控制一、換向邏輯控制2、換向邏輯表達(dá)式

YR=YRL·YRT·（nR+nER

）·DUP滿足換向條件，YR＝“1”。說明：

機(jī)型不同，條件會有差別（如SULZER主機(jī)）；

YRL和YRT是最基本的條件。二、制動邏輯控制制動的類型：能耗制動（中速機(jī)）強(qiáng)制制動（低速機(jī)或中速機(jī)）制動的操作：將車鐘手柄由正車→倒車或由倒車←正車；（能耗制動時(shí)還需同時(shí)按下應(yīng)急運(yùn)行按鈕）控制過程：

停油減速→換向→制動→反向起動→反向加速。（中速機(jī)：n>nI，能耗制動；n<nI，強(qiáng)制制動）注意：在中速機(jī)中，采用能耗制動和強(qiáng)制制動。在低速機(jī)中，只設(shè)強(qiáng)制制動且制動轉(zhuǎn)速高于發(fā)火轉(zhuǎn)速。

1、能耗制動特點(diǎn)：應(yīng)急換向后主機(jī)轉(zhuǎn)速高于發(fā)火轉(zhuǎn)速。能耗制動的邏輯條件：（1）制動的邏輯鑒別條件－車令與轉(zhuǎn)向不一致

YBL=IHRS+ISRH（2）換向已完成

YR