第二章主机的控制系统
一、系统的基本组成
主机的控制系统采用日本NABCO公司(NIPPON AIR BRAKE CO. LTD)的M-800型主机遥控系统。它主要由微机遥控、气动遥动、机旁操纵及安全保护装置组成。其中微机遥控为主要操纵方式,气动遥控作为备用,机旁操纵在应急操纵时使用。基本组成情况由图2-1表示:
本系统根据其功能可分为三大部分,发令设备、执行机构和接口部分。
1.发令设备:
负责发出起动、换向、调速、停车等信号。
在微机遥控系统中,由车钟手柄带动的电位器送给微机一个信号,一般是一个在-10V~+10V之间的一个电压信号,微机根据此信号,再发出有关的操作指令。
在气动系统中,是通过一个组合阀,根据手柄不同的位置给出操纵的气压信号。 在机旁则利用一些分别独立的按钮、手轮或手柄,输出控制主机的信号。 安全保护装置的作用是:在传感器感受到不正常的参数时,直接给出自动停车或自动减速的电信号。
2.执行机构
现代主机的执行机构一般是气动的(有的船上的主机使用电子调速器 )。本主机的主起动阀是气开式,换向装置是气动、液压双凸轮换向。换向时,换向的气信号进入换向油缸,通过油推动凸轮轴轴向移动而实现换向。调速器是WOODWARD—SG型液压调速器,转速的设定由气压信号完成,调速气压信号送到调速器后,压紧或放松调速弹簧上方的气动活塞,改变调速弹簧的张力,达到调速的目的。
图2-1M-800型主机遥控系统的基本组成
3.接口部分
如上所述,微机遥控的发令设备发出的信号,一般是电信号;而执行机构所能接受的信号是气信号。因而,二者之间必须有一个“接口”,将电信号转换成气信号。接口部分的元件多用电磁阀,例如起动、换向、调速、停车等,电磁阀接受电信号后,接通或切断气路,然后通过机旁的执行机构实现对主机的操纵。调速信号的转换比较复杂,因为它需要一个连续的气压信号,而不是一个简单的开关量。本系统使用一个E-P-P(电—气—气)转换机构,将微机发出的电信号,转换成一个气信号。详细结构原理,在微机遥控部分介绍。
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二.各种操纵方式的控制过程
1.机旁操纵
机旁操纵的功能是,在遥控功能失效时,或检修、查找故障时使用。机旁操纵台设起动按钮、换向手柄、调速手轮、停车手柄等。(见图2-2气动系统图)要进行机旁操纵时,首先把气源板上的转换阀506转至机旁位(ENGINE SIDE)供给机旁操纵用的控制气源。
起动:
按下起动按钮,控制空气通过起动控制阀到主起动阀,主起阀打开后,空气进入主空气管路,由空气分配器控制进入各缸,从而启动主机。主机的转速达到点火转速后,松开起动按钮,切断主起动阀的控制空气,主起动阀关闭,起动过程结束。
换向:
左手抬起停车手柄以解除换向连锁,右手将手柄拔起,然后推至所需要的转向位,空气即进入相应的换向油缸,将相应的凸轮推至工作位。观察操纵台旁边的换向指示器,换向到位后松手,换向过程结束。
调速:
转动调速手轮,改变设定的空气压力(SPEED SETTING),通过调速器上的气缸,改变调速弹簧张力,从而达到调整转速速的目的。
停车:
将转速设定(SPEED SETTING)气压调至零或抬起停车手柄,将油门总杆拉至零位,即可实现停车。
复位操作:
在主机因故障而自动停车,故障排除后要重新起动主机,必须进行复位。将停车手柄抬起顶动手柄上方的复位开关,即可实现复位。
2气动遥控
在进行气动遥控之前,气源板上的转换阀506转至遥控(REMOTE)位,控制空气进入阀箱和集控室控制台;将控制台上的转换转换阀253转至气动( PNEUMATIC)位,供给操纵手柄252气源。
操纵手柄252控制一个组合阀,此组合阀由5个阀组成,中间为调速比例阀,左边为起动阀,右边为停车阀,其余两个为正、倒车换向阀。
起动:
手柄放至起动位,左边的起动控制阀开,空气经305D或门,再经机旁一个或门,进入主起动阀进行起动。另外一个分支到306A,再通过303B及308D进行起动油量设置。
换向:
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手柄正车换向位,左边换向阀通,空气经或门305A,再经机旁的一个或门进入正车油缸,将凸轮轴推至正车位。手柄放倒车换向位,右边换向阀通,空气经305B再经机旁的一或门进入倒车油缸,将凸轮轴推至倒车位。
停车:
手柄放至正中位时,最右边的停车阀通,空气经305C、305E,到达主机上的停油气缸,将油门拉至零位,实现停车。
调速:
操纵手柄在不同的位置时,通过手柄下方带动凸轮,压紧或放松调速阀的顶杆,使其输出一个不同的气压信号,从而设定了一个不同的转速。
起动油量设置:此环节由单向节流阀306A,气容307A,气动两位三通阀303B,调压阀308D组成。图示为正常调速状态,从调速手柄来的调速信号,可通过303B再经过303C (在气动遥控时无气),机旁或门,到达调速器,进行转速设定。在起动时,起动信号经306A,充入气容307A的同时, 压下303D切断了操纵手柄来的信号,接通了308D的输出。308D设置的气压信号,通常比手柄在起动位置时设置的调速信号要大,从而保证了起动可靠。起动信号消失后,307A中的空气经306A的节流孔放掉,
303B复位,进行正常调速。气容307A的放气时间,即为起动油量保持时间。
临界转速回避环节:
临界转速回避由调压阀308A,308B、 气动二位三通阀309等组成,308A设定的气压为1.9Bar(可变),308B设定的压力为2.4Bar(可变),当操纵手柄设置的调速信号小于1.9Bar时309工作在图示位置,信号可直达调速器。调速信号在1.9Bar—2.4Bar之间时,309仍工作在下位(图示)但信号保持在1.9Bar(308A的特性), 当调速信号大于2.4Bar时,阀309工作在上位,这样调速信号又可直达调速器。效果如图2-3所示:
图2-3临界转速回避过程
这样1.9—2.4bar所设置的转速区间就被回避了。 自动减速:
在柴油机正常运转过程中,主轴承润滑油的压力不得低于1.7Bar;缸套冷却水的最高不得超过75℃。由于某种原因,滑油压力低于1.7Bar或冷却水温度高于75C时,气动遥控系统的安全保护系统就会使柴油机自动减速。
此功能由电磁阀302和调压阀308D配合完成。当无自动减速信号时电磁阀302失电,二位三通阀(302)即工作图示位置,系统正常工作。
当油压或水温不正常时,相应的传感器使电磁阀302得电,二位三通阀工作在上位,调速手柄设定的调速信号须经调压阀308D,使调速气压不超过其设定的压力。这样,柴油机就在自动减速状态下工作。
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故障排除后,需将操纵手柄退至微速位置,即复位使电磁阀302失电,系统才能正常工作。
另外当曲柄箱油雾浓度高时,曲柄箱油雾浓度监测器的报警控制装置,同样可使电磁阀302得电而使主机自动减速。
气动遥控的模拟实验:
气动遥控模拟实验的目的是,在主机不起动的情况下,检查气动遥控系统的功能。
在进行模拟实验前,要起动滑油泵,关掉主起动阀,打开空气瓶。然后将控制模式(CONTRPL MODE)设置在气动遥控(PNEUMATIC)位,分别进行换向、起动、加速减速、停车等操作。观察换向、起动、加速过程中转速信号(SPEED SIGNAI)的变化情况,验证气动遥控的各种功能,如起动油量设置及保持,临界转速回避,加减速率限制,最高转速信号限制等。必要时对与上各项有关的参数进行调整。
3、电动遥控:(Computer Remote Control) 1) M-800型微机遥控系统中微机的输入与输出
微机在主机遥控系统中的应用,使得系统“硬件”数量大大减少,操作也非常简单。由于操作过程的程序都由微机来完成,因而操纵时,我们只需移动车钟手柄,给微机一个指令,而微机根据此指令,给出操纵的有关信号。
操纵过程中,起动、换向、停车等操作控制的是一个开关量,只需微机输出一个电信号,控制一个电磁阀,接通或切断气路,即可完成上述操纵功能。由于调速过程需要一个连续的气压信号,所以必须由一个专门的电、气转换机构来完成,本系统采用一个称之为E-P-P(电—气—气)转换器的转换机构来完成。
微机的输入信号一般是反映机器状态的开关量、参数调节的反馈、车钟信号的输入等。接线图见图2-4:
在图2-4中,长方框代表微机,框中的数字编号就是原有的输入、 输出端子编号。方框一侧是输入设备,另一侧是输出设备,各信号名称已注在相应的位置。本遥控系统中,共有开关量输入点30个左右,模拟量输入通道5个,开关量输入点70个(其中电磁阀8只,指示灯20只,继电器10只,系统功能模拟实验发光二极管32只)图中只选择了下述内容中要用的信号(设备)供分析程序用。
图2-4 微机的输入、输出图 1)系统的主要功能
电动遥控作为M—800型主机遥控系统的主要控制模式,具有比较完备的自控功能。主要有:
①自动换向; ②自动重复起动;
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③起动油量及重起动油量设置; ④临界转速自动回避;
⑤转速信号发送速率限制和负荷程序; ⑥紧急倒车程序; ⑦应急操作; ⑧安全保护;
⑨系统功能模拟实验环节等。
与气动系统不同的是,上述功能不是由一些阀件的逻辑关系实现的,而是由微机内部的程序完成。我们轮管人员要理解上述功能的含义,正确地操纵主机,并能进行适当的参数调整;准确、迅速地排除操作过程中出现的的故障。
2)操作过程
本系统的车令传递与主机操纵使用同一操纵手柄,操纵过程中只需移动车钟手柄,即可实现对主机的控制。
①·换向:将车钟手柄移至所需的转向位置,微机自动判断设定的转向与实际凸轮轴位置是否一致,若不一致,则立即输出正车或倒车的换向信号,通过正、车换向电磁阀,控制空气进入凸轮轴的换向油缸,推动凸轮轴移动,完成换向。
②·起动: 正常起动:
当车钟手置正、倒车位置时,若换向完毕, 其他条件也符合(如滑油压力正常,安全电路自动停车电磁阀复位按钮已复位等)则微机发出指令,使起动电磁阀301D得电,空气经或门阀3O5D,机旁或门阀,打开主起动阀。并在主机转动之后,随之供应起动油量(油气并进)。起动油量的大小,相当于车钟在慢速挡时的对应值(可调)。
当主机达到发火转速(60RPM可调)时,切断起动空气(电磁阀301D失电)。从起动空气切除起,经过5秒钟的予置时间(可调)后,立即释放起动油量,燃油设定量将以一定的速率,从起动油量减少或增加至车钟手柄位置所决定的油量。当减少时(例如车钟手柄在微速位),速率为5RPM/SEC.(可调),增加时速率为18.3RPM/SEC.(可调)。
点火失败、重复起动和不能起动:
在起动过程中,如果主机已达到发火转速,切断了起动空气,但由于油路问题转速又重新降至发火转速之下,并且低于发火转速的时间已超过5秒(可调),则微机判断这种情况为点火失败,(MISS FIRE)并重新开始起动过程。自动重新起动的功能称为重起动,在重起动时,为了使起动容易成功,系统自动将起动油量加大,此油量称之为重起动油量(HEAVY START FEUL),相当于车钟手柄在半速位置时设置的油量。上述重复起动的次数限于三次。如果点火失败达到三次,系统自动停
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止重复起动,并发出“起动失败”(STARTIING FAILURE)的报警信号。
在每一次起动过程中,如果起动阀打开的一次连续时间超过15秒(可调),而主机转速始终达不到发火转速,则系统自动停止起动过程,并发出“不能起动”(STARTING IMPOSIBAL)的报警信号。
在发生“起动失败”或“不能起动”报警后,只有把车钟手柄退到“停车”位置,才能使报警复位,重新开始起动。
应急倒车:
在主机的正车运行的转速,已超过应急倒车操作的鉴别转速315RPM (可调)并且操作人员在5秒钟(可调)之内,把车钟手柄拉到微速档的倒车位置,则系统判断此情况是紧急倒车操作。这时,系统将自动执行下述动作:
a.车钟手柄置于倒车位置后,由于车令与转向不一致,燃油立即切断。在机旁可看到,停油气缸顶出,将油泵齿条拉到零位。
b.当转速降至换向转速(30RPM可调)后,凸轮轴开始换向。
c.凸轮轴换至倒车位置后,起动空气阀立即打开,由于主机仍在正转,因而进入强制制动状态。
d.主机在起动空气作用下停车、然后进入倒车起动,当转速超过倒车10RPM时,停油气缸释放,系统提供重起动(HEAVY STARTING)油量。
e当主机加速至发火转速(60RPM,可调)时,立即切断起动空气。
f.从切断起动空气起,再经过5秒钟,释放起动油量,使燃油设定量按一定的速率减少或增加至车钟手柄位置给定的油量。至此,应急倒车完毕。
③·调速过程:
在讨论过程之前,必须先搞清调速原理:
要设定某个转速,将车钟移至所需的位置,车钟电位器将一个电信号传递给微机,微机根据车钟的位置输出一个电压信号,其数值可通过模拟板上的显示屏读得(地址为83),此电压信号经电气转换装置E-P-P,转换成一个气压信号,称之为SPEED SIGNAL,其数值可在操纵台上的仪表上读得。气压信号通至调速器,调速器则根据气压的大小,调节油泵齿条,使主机保持在一定的转速。上述电压信号与气压信号的数值之比为2:1。正常情况下,负荷一定时,气压值与转速值应为一一对应的关系。
以下根据转速控制框图2-5,介绍一下转速控制过程。移动车钟手柄,使车令发迅器产生代表给定转速的电压信号(-10V~+10V),该信号输入计算机后,顺次经过程序中的车令发迅环节,自动减速和起动油量设置环节,发送速率限制环节,临界转速回避环节,E-P-P转换器控制环节。从计算机输出对E-P-P转换器中的三个电磁阀的控制信号,从而使E-P-P向调速器输出设定转速的气压信号。WOODWARD调速器与主机组成闭环转速调节系统,使主机转速自动维持在设定的转速数值。
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发令程序的作用,是接受车钟电位器的信号,根据预先设定的数值,给出设定转速的电压信号数值。和车钟位置相对应的每个特定点如DEAD SLOW,SLOW,HALF,FULL等都有可设定的参数值,例如SLOW,在参数设定的数值表中地址为40,若设定的数值不同,则得到不同的SLOW值。通过设定NAV.FULL点的参数值,即可限制最高转速。通过设置DEAD SLOW点的数值,则可改变主机的最低转速。
起动油量设置程序,在讲起动过程中已叙述过,这里不再重复。
转速信号发送速率限制程序的作用是,限制加减速度的速率,防止在操作不当时,柴油机的速度增加或减少得太快。在转速增加到一定程度时,调速进入一个慢加速过程(即图中3),称之为负荷程序(LOAD PROGRAM)这个程序的起点叫做负荷程序起点(可调)。主机转速进入负荷程序后,车钟手柄可不受速度限制地移至预定的设置位置,而转速则在负荷程序的控制下,慢慢增加,而增加的速率也是可调的。若在应急情
况下,可拔起控制台上的负荷程序取消(LOAD PROGRAM CANCEL) 钮,则此程序取消,转速可较快地依照正常加速率,增加到设定值。
图2-5转速控制框图
临界转速回避程序的功能是在加减速的过程中,自动地避开共振转速。由图中可以看出,加速和减速过程走的路线不一样。在加速的过程中,当转速达到临界转速下限时,转速设定信号不再随车钟位置的移动而变化,当车钟手柄的位置达到临界转速上限时,输出的信号很快跳跃至上限值。而减速时,当减至临界转速上限时,输出的信号不再随车钟手柄移动而减少,直至车钟手柄移至临界转速下限位置时,转速信号快速地减小至下限值。综合效果,将上下限之间的一段转速设定信号回避了。
E-P-P转换器控制程序的功能是,控制E-P-P转换器,将调速的电信号转换为气压信然后送至调速器。E-P-P的基本原理可从气动系统图中看到在需加速器时,Up电磁得电、气路通,从气源来的空气经节流孔进入气容和调节阀的上方,使A处输出的调速气压信号增高,主机加速。在需减速时Down电磁阀得电,气容里的气放大
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气,调节阀上方的压力降低,A处输出的调速空气压力降低,主机减速。在设定转速和实际转速差距较大时,Fast电磁阀得电,使节流孔短路,加速调节过程。
E-P-P转换器的结构如图2-6。
压力为6Bar的压缩空气,经活动阀座的环形空间,到达升压电磁阀入口处,当升压电磁阀打开时,空气进入膜片1的下方,膜片1上移,顶开活动阀座,气源空气进入膜1上方的压力升高,即调速信号增加。当膜片1上方的压力升至与下方压力平衡时,活动阀座复位。此时柴油机在新的稳定转速下运转。当降压电磁阀动作时,膜片1的下方的空气放大气,膜片带动阀芯下移,其上方的空气经阀芯中间的孔排大气,直到膜片1重新平衡为至。柴油机在较低的稳定转速下工作。电位器的作用是调节完毕后反馈输出压力,从而切断电磁阀电磁阀的电源。
调速器与主机之间组成闭环调节系统,柴油机课本上已有介绍,这里不再重复。 4)电动遥控系统的安全保护功能
手动应急停车(MANUAUL EMERGENCY SHUT DOWN)
在驾驶台和集控室上,均设有“手动应急停车”开关,将此开关拉起闭合后,输出的电信号直接控制停车电磁阀,使停油气缸的柱塞顶出,将油门齿条拉至0位,使主机停车,并通过监测系统发出警报。
自动应急停车(AUTO EMERGENCY SHUT DOWN)
在三种情况下主机可自动停车,即超速、滑油低压、冷却水高温时。
第二章 主机的控制系统
图2-6 E-P-P转换器结构图
这三种情况都是通过专门的继电器控制应急停车电磁阀完成的。由于阀箱中的应急停车电磁的气源直接与控制气源相接,不受操纵方式选择阀的控制,因而上述应急停车功能不论在机旁操纵还是在遥控时,都起作用。
自动应急停车的取消:(EMERGENCY SHUT DOWN CANCEL)
在船舶操纵的危急时刻,有时要“舍机保船”,强迫主机在故障工况下继续运转,为此在驾驶台设有“自动应急停车取消”(EMERGENCY SHUT DOWN CANCEL)开关,当拔起此开关,使其起作用时,除超速和滑油低压外,因其它故障导致的自动停车均被取消。
应急停车复位:
不论是手动还是自动停车发生后,既使造成停车的故障工况已恢复正常或“手动应急停车”开关已恢复到正常位置,主机仍不会重新自动进入工作状态,操作人员必须到机旁操纵台将油门手柄抬起,使其上方的“应急停车复位”微动开关断开一下,才能使主机退出自动停车状态,以使重新启动主机。
自动应急减速(AUTO EMERGENCY SLOW DOWN)
对于故障工况,系统通常根据故障的程度采取自动停车和自动减速两种保护手段。例如对于滑油低压的监视设有两个压力继电器,继电器动作值分别为1.3bar和1.7bar,因而当压力低于1.3bar时,主机自动停车保护动作,当压力在两个值之间时,主机自动减速保护。主机冷却水温度的监视相似于滑油压力,温度高于75℃时,自动减速继电器动作,高于85℃时才自动停车保护。另外在曲柄箱油雾浓度高时,也会导致自动减速。
在发生自动减速时,系统将有报警信号显示,自动减速的设定油量信号由微机中程序给出。使E-P-P的输出气压保持在一个较低的稳定数值,而不再随车钟移动而增加。
自动应急减速取消(EMERGENCY SLOW DOWN CANCEL)
在一些特殊的情况下,为了船舶操纵安全需要,拔起设在驾驶台上的“自动应急减速取消”开关,自动减速取消功能即被取消。
自动应急减速复位
在发生自动减速后,既使故障工已恢复正常,主机转速也不会自动恢复,要提高转速,必须把车钟手柄退回到“微速”位置,使自动减速保护复位,然后才能重新加速。
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三·电动遥控系统的功能模拟实验
为了检验主机遥控系统的功能,进行调试和故障诊断,各种型号的遥控系统中,通常都设有系统的功能模拟实验装置,要检查系统的功能,必须对系统在各种运行状态下的控制动作进行测试。但对系统的检查通常是在主机停车状态下进行,这时主机转速固定为零, 无法对与转速有关的功能进行实验测试。此外,为了操作人员操作方便,不必到远离控制箱处操作,也不必对凸轮轴实际进行换向。为了解决上述问题,就安排了模拟实验。所谓系统功能的模拟实验就是在主机停车时,采取以假代真的模拟手段,为主机遥控系统提供可以随意设置的各种运行状态模拟信号,使控制系统根据这些模拟信号发出控制信号,进行显示,从而判断控制装置的功能,进行调试和故障分析。
各类主机遥控系统的模拟实验装置尽管在实现的手段,使用的部件方面可能不同,使用方法也会有差异,但其基本的设计目的都是相同的。M—800系统是通过控制微型计算机实现控制的,因而模拟实验就是把主机转速模拟电位器,模拟车令发迅电位器,凸轮轴位置模拟等产生的模拟主机转速、模拟车令、模拟凸轮轴位置信号输入微机,通过处理后,发出控制信息,实验操作人员可通过对代表外界电磁阀动作情况的发光二机管和运行状态的其它显示部件来观察系统的工作状况,从而判断控制系统工作是否正常。
1. 模拟试验装置的结构和工作原理
船舶主机的M-800型微机遥控系统属于电—气结合型遥控系统,其机旁执行机构仍是气动组件,微机起到控制器的作用。系统可在集控室操纵主机,也可在驾驶台操纵主机。主机的启动、换向、停车及紧急操纵都通过微型计算机进行控制,同时,系统功能模拟试验也是通过同一微型计算机来实现,以便在主机停车时根据遥控系统的工作要求输入相应的模拟信号,来检查系统的工作状况。整个系统的输入输出方框图如图2-7所示:
主机运行状态及车令信息 控制电磁阀 应急操纵指令 微 指示灯显示 模拟实验选择开关 发光二极管(LED) 型 模拟车令 数字显示 主机转速信号 选择开关 计 模拟信号 仪表显示 算 模拟实验装置键盘 机 图2-7 系统模拟试验装置输入—输出方框图 第二章 主机的控制系统
在图中各种信号输入微型机,由微机进行分辨处理,然后根据不同的情况输出控制信号,控制电磁阀的动作,还可以通过发光二极管、仪表、指示灯和数码显示来系统的工作情况。
M-800系统进行模拟试验的装置设在电控箱中,它由主机模拟转速设置板和系统功能模拟试验板两部分组成,其中主机模拟转速设置板的结构比较简单,主要有一只模拟转速开关,一只能提供模拟转速信号的电位器和一只指示模拟转速大小的电压表组成一组成。当进行模拟试验时必须把模拟转速开关扳到接通位置,则代表主机实际转速值的发电机电压被主机模拟转速电位器的电压信号所代替。旋转电位器的旋钮,就可提供不同的主机模拟转速值,供微机进行转向和转速鉴别使用。
模拟装置的的另一主要部分是系统功能模拟试验板,它的面板布置如图2-8所示。面板上的主要部件是:
发光二极管(即LED),用来显示遥控系统的工作状态;
模拟试验选择开关、模拟车令发讯电位器和凸轮轴位置开关等,用来把遥控系统工作方式切换到系统模拟试验方式以及提供相应的输入信号及模拟信息,进行系统功能模拟实验,
.七段数码和键盘,主要用于查询和更改遥控系统的工作参数。 2.模拟试验装置的功能和操作方法
M-800系统的模拟试验装置既能在平时对系统的运行状态进行显示,对系统工作参数进行检查和调整,也能对系统进行模拟试验,下面分别予以介绍:
1).遥控系统运行状态的显示
系统功能模拟试验板上的发光二极管,不仅在进行模拟试验时起显示作用,而且在主机遥控系统通常工作时同样能对各类信息进行显示。这些显示按其显示的信息用途可分为以下几类:
a.显示系统电源情况、操纵位置及操纵位置转换条件是否正常,如当“CONTROL POSITION”(操纵位置)一行LED中,标为\"ENGINE SIDE\"的LED亮时,说明此时遥控系统的操纵位置是设在机舱,而标为\"CONTROL ROOM\"或\"INSTRUCTOR'S ROOOM\"的LED亮时,则说明此时的控制位置是设在集控室或教练员室(驾驶台)。
b.显示系统在电动操纵方时的车令和电磁阀的工作状况,凸轮轴的位置以及主
机转速是否已达到发火转速,是否三次点火失败,是否进入慢加
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图 2-9 模拟板布置图
速程序等。例如,当面板上“START SOL.V”发光二极管亮时,意谓着已向起动电磁阀供电。
监视遥控系统的关键部件的工作状况。如果微机、车令发迅器等发生故障,则面板上相应的红色LED亮,使操作人员得知故障部位,以便采取相应的处理措施,例如,“CPU HARD ABNORMAL”灯亮,表示微机发生故障。
监视主机运行的安全保护装置的动作情况以及它的各个元件是否发生故障。主机运行安全保护装置可以在主机滑油压力低,超速及水温高时自动停车或自动减速,面板上的红色LED则显示出其具体的动作原因。
2).参数的整定与修改
采用微机作为控制核心的主机遥控系统,为使用者提供了通过键盘输入来方便地改变系统工作参数的手段。这对于系统的设计,代换不同的工作部件,对系统性能进行调整都是极其灵活方便的。
在使用说明书有关系统参数的表格中可查到各个参数的原始设定值和调整范
第二章 主机的控制系统
围。这些参数有的和起动有关,如每次放气总时限,启动油量,点火转速等。既使电气元件和气动阀这类硬件没有故障,但如果上述参数中任一项设置不合理,则主机也不能起动或起动困难。还有的参数和转速有关,可以用来调整电动车令发迅器的输出特性,即车令发迅器手柄角度与微机通过电—气转换设备输出到WOODWARD调速器的转速设定气压大小之间的关系。
M--800系统中,在模拟板右上方设有操作键盘七段数码显示器,操作人员可通过键盘对系统参数进行监视和修改。七段数码显示器分为地址显示和数据显示两部分,下面对其键盘操作进行说明:
①·显示和修改参数
显示参数只要按说明书中提供的参数地址用键盘键入,则可以在数据显示部分读出其数值。如果在实际使用中某些数据已经不再适应系统实际工作情况,需要进行修改,可按下术步骤进行:
a.转动钥匙开关,使可写(WRITE ENABAL)指示灯亮;
b.按键盘上“W”键,写(WRITE)指示灯亮;随后键入要改变参数的地址; c.按“D”键,则原来参数消失,然后键入新的数据,最后按“E”; 确认输入无误后,将钥匙开关复位,只是灯熄灭,改写完毕。 ②·主要参数修改举例
在M-800系统中需要整定和变更的参数有两种,即T和Exx(xx是十进制数)。E参数大多是鉴别信号及变送器信号,这里不做介绍。下面主要介绍T参数及其修改。
T参数共设有100个(T00-T99),可视系统需要而定具体使用个数。表2-1列举了一些主要参数:
表2-1 T参数设置表 地 址 T01 T03 T04 T05 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T21 T22 作 用 起动油量保持 再次起动判断 起动不可能判断 应急倒车操作判断 自动减速油量设置 起动油量 重起动油量 负荷程序起点 临界转速下限 临界转速上限 正车供油转速 倒车供油转速 设 定 值 5 秒 5 秒 15 秒 5 秒 1.54 V 2.2 V 3.0 V 6.5 3.25 V 4.07 V 0.2 V —0.2 V 对 应 值 0.77kg/cm2 1.1kg/cm2 1.5kg/cm2 3.25kg/cm2 1.62kg/cm2 2.35kg/cm2 AH 10RPM AS10 RPM 第二章 主机的控制系统
T23 1.2 V 60 RPM 发火转速 T24 6.3 V 315 RPM 应急倒车判断转速 T25 0.6 V 30 RPM 换向转速 T32 AS.FULL 6.2 V 3.1kg/cm2 T33 AS.HALF 4.98 V 2.49kg/cm2 T34 AS.SLOW 3.3 V 1.65kg/cm2 T35 AS.D.SLOW 1.54 V 0.77kg/cm2 T37 STOP 0.00 V 0.00kg/cm2 T40 AH.D.SLOW -1.54 V 0.77kg/cm2 T41 AH.SLOW 3.3 V 1.63kg/cm2 T42 AH.HALF 4.98 V 2.49kg/cm2 T43 AH,FULL 6.2 V 3.1kg/cm2 T44 NAV.FULL 9.8 V 4.9kg/cm2 T83 调速信号显示 T92 7.2 V 3.6RPM/MIN 负荷程序加速速率 T99 主机转速显示 假设主机由于某种原因海上全速上限值需要降低,可利用操作盘进行改变。从上表看到海上全速上限是T44,原始设定值为9.8V,相对应的调速气压设定值为4.9Kg/cm2,这时对应的主机转速为400转/分,现在根据需要要减到350转/分,对应的电压设定值为8.5V。
更改时首先转动模拟板上的钥匙开关(WRITE ENABLE),使指示灯亮,按“W”键,写(WRITE)指示灯亮,利用数字键键入44,则出现原始海上全速上限数据9.8V。(仅显示9.8V),按“D”键此数据消失,然后再用数字键键入8.5,最后按“E”键,将钥匙开关复位,改写完毕。这时主机海上全速上限就按新的8.5V约350转/分运转。若不合适还可进行修改。其它参数的更改可照此进行,就不赘述了。
关于参数更改须提及的可在停车时进行,也可在主机运行时进行。只是在主机运转时更改有关转速的参数时需考虑主机转速不要波动太大。
还需说明的是由于微型机在信息处理方面具有比气动、一般电子电路强的多的能力,因而这套模拟试验装置还设置了通过数码显示和键盘获取有关控制程序等方面信息的功能,供系统发生故障时进行分析。
3).系统功能模拟试验
系统功能模拟试验使得轮机人员可以在不开动主机时,就能对主机遥控系统的功能进行检查、调试及故障分析,目前营运船舶的气动、电动及气—电结合等各类主机遥控系统都设有模拟试验装置,其试验目的、步骤基本是类似的。但也因各类设备结构上的差异存在一些不同之处。
M--800型主机遥控系统的系统功能模拟试验装置设有模拟转速设置、模拟试验
第二章 主机的控制系统
选择两个开关,前一个开关接通时,仅用于将通向微机的来自测速发电机的主机转速信号用模拟转速代替,而后一个选择开关接通时,则通知微型机系统进入模拟试验状态,这时微型机选择模拟板上的模拟车令作为车令信号,选择凸轮轴位置模拟开关的信息作为凸轮轴实际位置进行控制。同时,在这种状态下,模拟板上代表各电磁阀工作状态的LED虽然根据系统的工作要求发亮,但微的控制信息并不送到实际电磁阀上,实际电磁阀中只有停油电磁阀有电,保持停油,以保证进行模拟试验时系统的安全。对以上两个选择开关的通断进行不同的结合,可使本系统的模拟试验有两种不同的工作方式,从而使得试验手段更加灵活。
当然不论以何种方式进行模拟试验,在扳动选择开关进行试验前。必须要: ①主机是在停车状态; ②关闭主起动阀; ③起动滑油泵。
而试验结束时,必须把选择开关切断(复位)。 下面对两种试验方式分别进行介绍: (1)真车令假转速
仅将模拟开关接通,系统就进入了这种试验方式。
所谓真车令假转速,既是为了测试某些气动阀件及换向系统的工作性能,可以使用实际电动车令发迅器进行操作。这时操纵主机换向、起动时主机的凸轮轴按换向要求进行换向,各种阀件按实际的工作情况进行动作,只是起动空气不进入气缸,测速发电机测不到主机转速。可利用模拟转速电位器代替测速发电机,根据实际情况操作,利用模拟转速电位器送入一相应的转速信号,检查主机和遥控系统的有关气动阀件及电气控制箱是否正常,诊断主机遥控系统的故障。例如,利用真车令假转速作正车启动时,若启动失败指示灯亮,主机启动失败。模拟板上的“启动不可能”(START IMPOSIBLE)指示灯亮,表示主机达不到起动转速即启动不可能。这是就应检查产生“启动不可能”的阀件故障或系统有关参数的设置。例如对系统有关参数,可以检查T参数T04,T11,T12,T23,看其是否符合规定值,若不符合规定值则改正使其符合整定值,再次做启动实验便可启动成功。
(2)假车令和假转速
如果仅对系统中的电器(微型机)部件的工作情况进行试验,可利用假车令和假转速进行模拟试验。进行模拟试验时,首先把模拟试验开关(SIMULATION TEST)按下,使系统进入模拟试验状态,计算机按照模拟车令发迅电位器的模拟车令信号和凸轮轴位置模拟开关的信号进行控制和显示。同时还要接通模拟转速选择开关,操作人员可以通过设置不同的车令及相应的模拟转速信号使系统处于不同的运行状态,通过对发光二极管和七段数码显示器及集中监测系统上的仪表、显示灯的观察进行系统功能测试和故障判断。在这种试验方式,发令和显示都在模拟板上进行,
第二章 主机的控制系统
操作更为方便。另外,还可对比出在车令发迅装置或凸轮轴换向机构中存在的故障。
四·船舶主机遥控系统的故障分析
船舶主机遥控系统的故障分析,是轮机工程中故障分析的难点之一,尤其在微机遥控系统中,由于微机本身比较复杂,安全装置比较多,故一旦发生故障,查找分析比较困难。现代船舶主机的遥控系统,大多以微机遥控为主,气动遥作为辅助或备用。气动遥控系统比较直观,一般根据说明书中提供的逻辑图,能够较快地掌握系统的主要功能,而在微机遥控系统中,主机操纵的主要功能都“压缩”到微机里去了,因而一但发生故障,往往不能比较直观地查找与分析,但如果能够把微机作为操纵系统中一个功能块来对待,问题就会简单多了。实质上,不论何种微机遥控系统,都可总结为如下框图表示。
主机运行状态的反馈信息
车 微 电—气
转 换
钟 机 装 置
安全保护装置 图2-10 微机遥控系统框图 主 机 通过以上的学习我们知道,微机遥控系统的操作非常简单,现已简单到只须移动车钟手柄,即可完成对主机的操纵。而车钟手柄控制的只是一个电位器,车钟在不同位置送给微机不同的电压信号。微机接收到这个信号后,判断执行,发出起动、换向、调速或停车信号。安全保护装置在检测到主机有不正常的状态时,即输入微机一个信号,微机再输出自动减速、停车信号,或直接通过一个电、气转换机构,给主机操纵的执行机构一个停车、减速信号,使主机减速或停车。我们知道,主机操纵的执行机构,所接受的信号一般是气压信号,而计算机输出的只能是一个电信号。因而,微机和主机操纵的执行机构之间,必须有一套电、气转换装置,称为E→P转换(Electric—Pneumatic)。在电、气转换装置中,目前大多采用电磁伐。例如起动、换向、停车,微机只需要按一定程序输出一个开关量,通过电磁阀给出起动、换向、停车等气压信号。调速信号较复杂,以液压调速器为例,它所需要的调速信号为一连续的气压信号,如微机输出的是开关量,则需将此开关量通过一个 E—P 转换单元,转换成为一个连续的气压信号。本实验室的 M800 遥控系统的调速信号的转换就是这样的。
分析故障的一般原则:
1. 掌握系统的安全保护装置和连锁装置。
第二章 主机的控制系统
在主机遥控系统中,最常见的故障是: ①不能起动或起动困难; ②不能换向; ③不能调速。
造成这些情况的原因,往往是安全装置的保护的作用。因而在分析故障之前,一定要首先了解安全保护装置和连锁装置,最好能找到安全装置的传感器或连锁装置的安装位置,便于现场查询。安全保护装置常见的有油压、水压、油温、水温、超速保护、曲柄箱油雾浓度监测等。连锁装置一般有:不停油不能换向、换向不完毕不能起动、转向连锁、盘车机连锁等。安全和连锁装置造成操纵主机困难的原因,往往不是参数和主机的状态不正常,而是传感器的误传导,使得在排除故障时走一定的弯路,因而检查安全保护装置本身就显得尤为必要。
2.了解主机遥控系统的主要功能、及可设定参数的意义及数值。 微机遥控系统具有功能主要有:
重复起动、起动油量保持、临界转速自动回避、负荷程序等。
可设定的参数很多,说明书中一般都提供详细的数据表。对系统的功能和参数一定要理解,必要时根据机器的状态进行适当调节。例如点火转速(ignition Speed 或Cut--off—Speed),其实质是给计算机设置一个指令,根据机器的状态,认为主机能够点火燃烧而切断起动空气的一个转速。机器经过多年运转,机器状态发生了变化,原来设置的点火转速就可能不够,需要进行修改。再如起动油量,是为了起动可靠而设置的、专门用于起动的油量。如一台主机经几年的运转,汽缸、活塞、油泵及油门传动机构有不同程度的磨损,这时仍用新机的起动油量,往往造成起动困难,这时,适当增大起动油量的设置,问题即可解决。
3.故障出现后的分析步骤:
①.查报警。一台柴油机从静止状态到运行状态,操作不灵、或运行过程中突然自动减速或停车,我们首先应检查的是故障报警。一般控制台或模拟板上都有比较重要参数的指示灯、数值表。如润滑油、冷却水的压力、温度等。分析这类故障时,要分清是参数不正常还是传感器不正常,并分别进行处理。
②.使用机旁操纵检查执行机构。
此时微机与主机之间的联系被切断,人机对话变的简单了,便于发现故障的所在。例如 Suzel RTA84c 型柴油机有两套机旁操纵系:
第一种:手通过杠杆打开起动控制阀---起动, 通过应急手柄直接推动油门杆---调速 第二种:起动方式同前
通过手动调压阀调节调速气压信号,通过调速器调速。 两种操纵方式相比较,第一种更接近于主机,而通过两种操纵方式试验可
第二章 主机的控制系统
检查调速器本身是否有问题。例如第一种能用,第二种不能用,则必定是调速器的故障。否则可能是其它执行机构的问题,需进一步分析。不能达到点火转所是起动空气的问题;达到发火转速而不能起动可能是供油系统问题。
③检查微机系统。如果机旁操纵没有问题,可以断定主机操纵的执行机构是好的,其中包括起动阀,换向机构,调速器等。下一步应检查微机系统。一般微机遥控系统都有一个模拟板,通过此模拟板,可以检查微机本身的工作状态,及各重要参数的设置。这些工作状态、参数数值都可通过指示灯、数码管或液晶显示屏显示出来。如果属微机硬件故障,可通过换备用模块板的方式进行解决,而不必去考虑板上的哪个集成块或元件有问题。硬件无故障,则应考虑参数的设置问题,例如起动油量、点火转速、一次起动时间等。应根据故障的具体现象,及机器的使用状态等情况作适当修改。
④查电气接口。由于气电转换的接口部分阀件管路比较复杂,所以放在最后检查。一般是先使微机发出操纵指令,再检查阀件是否动作。若不动作,再进一步找原因。例如起动过程中,车钟放在起动位置,起动信号令已发出,如果主机无反应,可用螺丝刀通过起动阀尾部的小孔,推动阀心使其达到起动位置。若主机能够起动起来,则说明气路管线线无问题,故障就在电磁阀。可检查阀芯的滑动情况,和电磁阀的电路问题,使故障点限定到很小的范围,很容易查到并解决。若电磁阀无问题,而起动系统无反应,则需检查电磁阀与执行机构之间的管线。具体方法是关闭主起动阀,将操纵手柄放在起动位置,然后从电磁阀开始,逐个接头或阀件进行检查。可旋松管路接头,检查是否有气,这样就能很容易找出故障点。
主机遥控系统的故障有时比较复杂,也有可能是多种故障连锁作用,分析起来比较困难。但如果能够熟悉系统的主要功能、安全保护及连锁装置的作用;理解设定参数的意义;故障出现时,能按照一定的思路,一定的程序查找分析;故障还是能够较快地查找出来并予排除。
第二章 主机的控制系统
第三章集中监测系统
第三章 机舱集中监测系统
一.概述
本机舱的集中监测系统是引自日本“SOHDENSHA”公司的CAT微机监测系统(COMPUTOR ASISTANT TELEMORING SYSTEM)。从系统的总体布局看,此系统是一个分布式直接数字控制系统。它除了完成常规监测报警系统的基本功能如参数监测、显示、越限声光报警等外,还可以利用CRT(CATHODE RAY TUBE)进行自动报警显示、召唤报警显示、单通道显示、组显示、图形显示、参数修改、报警闭锁设置及报警闭锁解除等。可以利用报警打印机进行报警打印和恢复正常打印,利用数据记录打印机自动定时或随时进行数据打印记录,利用CRT和键盘进行上下限报警限值、报警延迟时间、自动数据记录时间间隔修改等。
本系统由于采用分布式直接数字控制方式(集中—分散型控制方式),管理级微机和局部控制级及终端之间,大都采用串行数据通讯方式,布局合理。连接线大为减少,因而便于维护,系统的各种程序都固化在ROM中,使用时,只需通过键盘打入简单命令便完成各种操作,使用和管理都方便。
二. 系统的组成
系统的组成见图3-1,整个系统可分为三个部分: 传感器;
局部数据采集系统; 中央控制级微机系统。
传感器包括温度传感器,压力传感器,液位继电器等。一般每一个检测点需要一个传感器。它的作用是直接感受被测对象的变化情况,然后进行一定的变换,传给局部采集系统(LCU)。
㈠本系统使用的传感器及变送器:
1、热电阻PT—100,0℃时阻值为100欧姆,三线制连接,测温范围为0℃—600℃。
第三章集中监测系统
图3-1集中监测系统组成图
2、热电偶TT—2,测温范围为0℃──300℃。
3、压力变送器SMP—2LB,二线接制,输出电流为4—20mA, 测量压力范围为0—50MPa。
4、温度变送器PTRLC;测量范围为0—150℃多种,输出电压为1—5V。 5、流量变送器;测量范围为0—25M3/H等多种,输出电压为1—5V。 6、开关量输入:各种温度、压力、液位、速度继电器开关触点等。 (二).数据采集系统(Local Control Unit) CAT微机监测系统内有三个局部采集系统: LCU1,LCU2-1,LCU2-2。它们的功能分别是: 1数据采集系统LCU1:
⑴.负责采集和存贮与主机运行关系密切的油、水、气等的温度、压力、流量等26个模拟量测点和主机超速、T/C超速以及燃油滤器超流量等三个开关量测点的数据。
第三章集中监测系统
⑵.与中央CPU通过串行通讯方式进行数据通讯。
该系统所采用的模拟量测点参数,除了由中央微机系统中的有关输出设备进 行显示、打印记录、报警外,还通过常规的压力表和温度表进行显示,以便在微机发生故障时,仍可通过这些常规仪表了解主机的有关参数,确保主机安全运行。
2.数据采集系统LU2-1:
⑴.负责采集并存贮轴承温度、各气缸冷却水出口温度、各缸排气温度以及有关的20个温度模拟量测点数据。
⑵通过串行通讯方式与CPU进行数据通讯。 3.数据采集系统LCU2-2:
⑴负责采集并存贮各舱室火警、各油柜、水柜液位、 主要辅机的运行状态等20个报警开关量测点数据。
⑵通过串行通讯的方式与中央CPU进行数据通讯。 ㈢中央微机系统
中央微机系统由中央微机、CRT显示器、数据记录打印机、报警打印机、盒式磁带机、灯驱动器、操作控制面板等部分组成。它主要负责:
⑴.对整个监测系统的管理; ⑵.系统自检;
⑶.与各数据采集系统进行通讯,获得所需的数据; ⑷.进行数据处理;
⑸进行数据记录、显示、报警等。其中: 1.中央微机(中央CPU):
是中央微机系统的核心,也是整个监测系统的核心部分。它的主要作用是在监测程序(已存于中央CPU的ROM中)的控制下,完成如下工作:
⑴.对整个监测系统中的各部分如CRT显示器、数据记录打印机、报警打印机、磁带机、报警驱动器、 操作面板等以及三个局部控制级的数据采集系统进行统一地操作管理;
⑵.进行系统的自检;
⑶.和系统内部交换各设备交换信息; ⑷.进行数据处理;
⑸. 通过CRT显示器和操作面板实现人—机对话等。
本系统内设有两个中央控制箱,都放在中央控制箱内,两者的组成及功能完全相同,平时总是一个工作,另一个备用。此种备用方式称之为冷备用。
2. 彩色CRT显示器:
是系统的输出设备,其主要作用是:
⑴.进行自动报警显示。其中包括监测系统参数的越限报警显示、开关量报警显
第三章集中监测系统
示、系统故障自动报警显示等;
⑵.召唤报警显示; ⑶.组显示和单通道显示; ⑷.参数修改显示; ⑸.报警闭锁及闭锁解除等。
本系统内设有两个彩色的CRT显示器,两者的功能大致相同,一个放在集控室的控制台上,另一个放在教练室的教练台上。中央CPU通过串行通讯的方式向彩色CRT传递数据信息和控制信息。
3. 数据记录打印机(LOG TYPWRIT):
是系统的输出设备,主要用于自动或按键盘(在操作面板上)命令随时进行制表打印记录。数据记录打印机和中央CPU通过串行通讯方式交换信息。
4. 报警打印机(ALARM PRINTER):
是系统的输出设备,主要用于进行监视的开关报警或系统自身故障等报警发生时,用红字打印出报警发生的时间、报警组号、通道号、测点名称、报警性质等。报警打印机和中央CPU之间也是通过串 行通讯的方式来交换信息的。
5.盒式磁带机(CASSETTE TAPE RECORDER):是系统中具有外存贮器性质的输入输出设备,用于在磁带上记录保存原始的测点报警界限直等预置参数并在必要时重新送回中央CPU的内存贮器中。盒式磁带机和中央CPU之间采用串行通讯方式交换信息。
6.报警灯驱动器报警灯(LAMP DRIVER、ALARM LAMP):是系统开关量输出设备,主要用于进行报警灯显示。当中央CPU得到数据采集系统采集到的数据后, 对这些数据进行处理,然后并行传送到灯驱动器进行功率放大,使报警指示灯按报警的要求亮、灭或闪光,给出报警灯光信号。
7. 操作面板(OPERARION PANEL);
是系统的输入/输出设备,面板上设有键盘和发光二极管指示灯(LED)。发光二极管指示灯主要用于系统故障报警灯光显示。键盘主要用于向中央CPU输入控制命令,和XRT配合以实现人/机对话。当操作人员需向计算机发出如显示、打印、修改报警界限值等预置参数、进行测点报警闭锁、解除报警闭锁等操作命令时,可利用键盘上的命令键和数字键来实现。操作面板设在集控室的控制台上。
三、CAT微机检测系统的功能及有关操作
一)、操作面板(Operating Panel) 操作面板如图3-2所示:
面板的上部是电源和系统自身故障报警指示发光二极管(LED),下部为操作命
第三章集中监测系统
令键和数字键。图中的键有两种形式,在小框内带有“O”的一种,按下时自锁,其内装的指示灯发光;另一种内无指示灯,按下并松开后自动复原。
OPERATION PANEL POWER SYSTEM ALARM DISPLAY COM AMB AC DC POW CPU SYS ADC LCU T ST TTY PRJ CMP FUNG DEM CRT WAKE REST CHANGE TEST LOG PRI 7 8 9 SINGAL GRAPH GROUP ALARM DISP. DISP. DISP DISP. 4 5 6 1 2 3 图3-2 操作面板布置图 NEXT CLEAR CLEAR 图3-2操作面板 操作面板上的发光二极管(LED)的作用如下: AC 交流电源指示灯,电源正常时亮。 DC 直流电源指示灯,电源正常时亮。 PW 电源故障报警指示灯,报警时亮。 CPU 中央微机故障报警指示灯,报警时亮。 COM SYS: 通讯系统故障报警指示灯,报警时亮。
ADC: A/D转换器参考电压异常报警指示灯,报警时亮。 LCU: 数据采集系统(LCU)故障报警指示灯,报警时亮。 AMB-T 中央微机环境温度高报警指示灯,报警时亮。 ST: 传感器故障报警指示灯,报警时亮。
TTY: 数据记录打印机故障报警指示灯,报警时亮。 PRI 报警打印机故障报警指示灯,报警时亮。
COM CRT CLEAR 0 CL . - ENT 第三章集中监测系统
CMT: 盒式磁带机故障报警指示灯,报警时亮。 操作面板上各操作命令键的主要功能如下: FUNC TEST:
统功能试验命令键,用于检查系统功能是否正常。按下后CRT显示第00组信息,以指示系统内部是否存在故障。
DEM LOG:
召唤数据打印命令键,按一次,数据打印机进行一轮据打印 CRT PRT:
屏幕打印命令键,按下一此,CRT上显示的内容在数据打印机上打印出来。 REST:
报警闭锁键,用于设置报警闭锁 WAKE:
解除报警闭锁命令键,用于解除报警闭锁。 CHANGE:
修改参数命令键,用各种予置参数的修改。
SIGALE DISP:
单通道显示命令键,用于在CRT上进行单个通道信息的显示。 GROUP DISP:
组报警显示命令键,用于在CRT上进行组显示。
GRAPH DISP:图形显示命令,用于在CRT上进行条形图显示。 ALARM DISP:
召唤报警显示命令,用于在CRT上进行报警显示。 NEX:
“下一个”命令键,用于显示下一个通道、组、页、等。 COM CLEAR:
通讯行清除命令,用于清除通讯行上显示内容。 CRT CLEAR:CRT
“总清”命令键,对CRT进行总清。 CL:
“取消”命令键,用于取消错误的输入。
ENT:
输入命令键,用于将键盘上输入的信息送入计算机的内存中,即回车。 0-9:
数字键,用于输入有关参数。 二):CRT屏幕上的显示区(行)
CRT屏幕每屏可显示20行字符,这20行字按字符位置可分为三个显示区(行),其中:
第三章集中监测系统
第1行为公共行,其作用是:
1.显示系统的实际时间,即年、月、日、时、分等。 2.数据记录打印机自动打印的间隔时间。 3.显示页码等。
第2—18行为“内容\"显示区,主要用于如下内容的显示: 1.自动报警显示; 2.召唤报警显示; 3.组显示; 4.图形显示; 5.报警闭锁显示; 6.其它有关内容的显示等。 三).各种显示功能和有关操作:
本系统的显示功能十分丰富,按显示的功能可分为自动报警显示、召唤报警显示、组显示、图形显示、单通道显示、修改参数显示、设置报警闭锁显示、解除报警闭锁显示等。报警发生时,除了在CRT上进行自动报警显示外,还通过报警指示灯、报警打印机等进行报警显示和记录。下面逐一介绍各种显示的功能及有关操作。
(一).自动报警显示:
系统开机后,即自动地处于自动报警状态。
当系统内发生监测点参数越限、传感器故障、系统故障时,除自动在CRT上进行自动显示外,还通过操作面板的LED指示灯、其它有关报警指示灯和声响设备进行声、光报警显示,同时还在报警打印机上进行报警打印。
1.CRT显示:
当上述报警发生时,自动地按报警发生的顺序在CRT的内容显示区进行显示,CRT最多可显示128个报警点。当报警发生时,即使在CRT的内容显示区正在显示其它项目的显示,这些显示也将自动地被抹去,而对刚刚发生的报警进行显示,直到进行应答为止。每一通道(测点)的显示格式如下:
项目 通道 测点 实测 单位 报警 高限 低限 延迟 是否闭锁 名称 号 名称 值 性质 值 值 时间 字符数 4 26 8 4 2 5 5 — — 颜色 红 白 白 白 红 黄 黄 白 绿 *1 *2 *3 说明:
*1报警发生时报警通道的通道号为红色闪光,按下停闪钮后变为红色平光。 *2单位栏中有关字符的意义如下:
KG──压力单位,KG/CM2 C──温度单位, ℃。
第三章集中监测系统
L──流量单位,升。 REV──转。
RPM──转速单位,转/分。 KW──功率单位,千瓦。 PS──功率单位,马力。 DEG──角度单位,度。 KNOT──航速单位,节。 HOUR——时间单位,时。 *3报警性质栏中的意义如下:
HT── 高温报警 LT---- 低温报警; HP---- 高压报警; LP---- 低压报警; HD---- 偏差过大; ST---- 传感器故障; AL---- 开关量报警; AS---- 故障停机。 请注意:
⑴·按下停闪灯后,若测点已恢复正常,则相应通道的自动报警显示自动消失。 ⑵·若在某一通道上同时出现高温报警和温差报警,则CRT先对高温报警作出响应。
⑶·CRT每屏只能显示16个故障通道的报警信息,当报警通道数大于16个时,则在下一页进行显示,同时在公共行的右边显示出页号,需要显示下一页时,可按一下NEXT键。
CRT上自动报警显示的格式举例如下:
DATE 96.02 26 TIME 08:05 LOG INTV.04H PAGE 1/1
CHNO NAME OF MEASURING POINT VALUE UNIT AL LOW HIGH TM 0201 F.O ENGINE INLET P --- KG ST 2.0 --- 5 0603 CONTROL AIR INLET P 6.0 KG LP 7.5 --- -- 0202 F.O ENGINE INLET 140 ℃ HT 135 --
2.灯光显示:有两种情况,一种是温度、压力、液位等的越限报警显示,另一种是辅机故障停车报警显示。下面分别说明:
⑴.越限报警显示:故障发生时,报警指示灯闪亮,报警蜂鸣器发出报警声响。当按下消声按钮后,报警蜂鸣器停,报警指示灯仍闪亮;再按下停闪按钮后,报警指示灯由闪光变为平光;直到恢复正常后报警指示灯熄灭。
⑵.辅机故障停机报警显示:正常运行时,正常运行指示灯亮(绿),正常停机时正常运行指示灯熄灭;当故障发生时,故障停机指示报警指示灯闪光(红),报警蜂鸣器发出报警声响,按下消声按钮后,报警指示灯仍闪光,但报警声停;再按下停闪按钮后,报警指示灯由闪光变为平光。
3.报警打印记录:故障发生时,报警打印机自动用红字按下面所示的格式进行
第三章集中监测系统
一次故障报警打印;当故障排除并恢复正常后,又自动用黑字按相同的格式进行一次恢复正常打印。
打印的格式如下:
90. 02. 26 08: 00
0501 500 ℃ HT M/E EXH GAS #1 CYL OUT T 90. 02. 26 08: 05
0502 480 ℃ HT M/E EXH GAS #2 CYL OUT T ........
4.操作面板上的LED报警指示:当系统自检发现自身故障时,操作面板上相应的发光二极管指示灯(LED)亮,给出相应的系统故障报警指示。各LED的位置见面板布置图。
㈡.召唤报警显示:
为了了解曾经发生故障报警,虽已应答,但现在仍未恢复正常的报警通道情况时,可利用操作面板上的操作命令键进行召唤报警显示。进行召唤报警显示的操作如下:
⑴.按下ALARM SISP键,全部故障报警通道将在CRT上显示出来,若故障通道数大于16,则由于每屏最多只能显示16个通道, 所以其余部分可用NEXT键逐屏进行显示。
⑵.显示期间若某通道已恢复正常,则该通道的显示被自动抹去,后面的通道显示自动依次递补。
⑶.按下CRT CLEAR键,召唤报警显示的内容自动消失。 召唤报警显示的格式和自动报警显示的格式相同。
㈢.组显示:
若要特意了解某组内各测点的情况,可利用组显示功能实现。 组显示时,显示的是一个组内全部通道的情况, 若该组中有某一通道正好处于报警状态,则在内容区显示出的组目录中, 该组的组号为红色,在进行组显示时,报警点的报警通道号和性质栏用红色显示,正常通道为黄色。进行组显示的操作如下: ⑴.按下GROUP DISP键,屏上将显示出组目录清单,该清单上显示出全部组的组号、组名等,若组名中含有已报警的通道,则改组为红色。
组目录清单格式如下:
DATE 90. 02. 26 TIME 11:06 LOG INTV 4H GROUP NO.
01 M/E GENERAL
第三章集中监测系统
02 FUEL OIL 03 LUB OIL
04 FRASH AND RAW WATER 05 EXHAUST GAS 06 AIR SYSTEM 07 OTHER 1/2 08 OTHER 2/2 09 TANK LEVEL
10 AUH. MACHINERY
同时,在通讯行上显示如下信息:
GROUP NO. ENTER ! * *
⑵.用数字键输入你需要的组号,例如需要显示第一组时,先按下数字键01,然后再按下ENTER键,则该组全部通道的有关信息便在CRT的内容区显示出来。显示格式和自动报警显示相同。
⑶.若要顺序显示后面各组的情况,可按NEXT键,依次显示后面各组的情况,直到最后一组显示完后,又自动返回第一组,
⑷.按下COM CLEAR键,则在通讯行上再次显示如下信息:
GROUP NO. ENTER! * *
用数字键输入要显示的组号如03再按ENTER键后,该组(指03组)的有关信息便出现在屏幕上。
⑸.按下CRT CLEAR键,CRT上的显示被抹去。
㈣.图形显示:若要用条形图显示某一模拟量测点组中各通道参数的实测值、报警界限值等信息,可利用图形显示功能来实现。
进行图形显示的操作步骤和组显示相似,不同之处仅在于用按GRAPH DISP键来代替字显示时的GROUP DISP键。图形显示的格式如下图所示:
第三章集中监测系统
图3-3柴油机各缸排气温度的图形显示
但应注意,传感器故障的通道不显示图形,在本机中,只有排气温度有图形显示功能。
(四). 单通道显示:
若要单独了解某一通道的情况,可用此功能。进行单通道显示时,所显示的通道信息出现在通讯行上,格式和自动报警显示相同,故障通道的通道号和报警性质栏为红色字符,已闭锁的通道的最右边显示出“RE”字样。进行单通道显示的操作如下:
⑴.按下SINGLE DISP键,在通讯行上出现如下信息:
CH. NO. ENTER! * * * *
随后输入你要显示的通道号并按下ENTER键,上面显示的信息消失,代之是需要显示的信息。
⑵.按下NEXT键,显示下一通道的信息。
⑶.按下COM CLEAR键,正在显示的信息被抹去,在通讯行上再次出现提示信息:
CH. NO. ENTER * * * *
等待你输入一个新的通道号。
⑷.按下CRT CLEAR键,显示的内容消失。 (五). 修改参数:
本系统中的一些予置参数是可以利用操作面板上的键操作进行修改的。为防止原设置的参数丢失,一般应在进行修改前,先将原预置的参数用盒式磁带机记录下来,以便在必要时可以重新输入。另外应注意,在船上修改参数要征得轮机长的同意后方可进行。
修改参数的有关操作如下:
⑴.按下CHANGE键,CRT上的“内容”显示区显示如下信息:
CHANGE LIST
01 DATE 05 LOW LIMIT 02 TIME 06 DEVIATION 03 LOG INTERVAL 07 DELAY
第三章集中监测系统
04 HIGH LIMIT 08 SUM
同时在通讯行上显示出如下信息:
CHANGE LIST NO. ENTER! * *
⑵.日期、时间、数据记录打印机自动打印记录时间间隔的修改:
从上面的清单中查出要修改参数的代号,如要修改日期为01;修改时间为02;修改打印记录间隔时间为03等。用数字键输入要修改项目的代号后再按ENTER键。如要修改时间,应先按下数字键02后再按ENTER键,则在通讯行上将会出现如下信息:(设原系统时间为10:25),
CHANGE TIME 10 : 25 INTO * * : * *
接着请你用数字键输入准确的时间,如现在时间为12点05分,则在先后按1、2、0、5等,再按ENTER键,则刚输入的时间便在 * * : * * 处显示出来。较准时间工作完成 。
日期和打印间隔时间的修改过程与此相似。
⑶.报警延迟时间;报警上限;报警下限;偏差;累计值等参数的修改:
修改这几项参数的操作过程相似,现以修改0405通道的报警上限值为例说明: 设0405通道原予置的报警上限为60℃ ,现要改为50℃,
在前述操作步骤⑴的基础上,从CHANGE LIST表中查出修改报警上限的代号为04,在通讯行出现提示信息:
CHANGE LIST NO. ENTER ! * *
在上述提示下,进行如下操作:
(A).按数字键04和命令键ENTER后,在通讯行上出现如下信息: CHANGE HIGH LIMIT CH. NO. ENTER * * * *
(B).用数字键输入要修改报警上限值的通道号如0405后,按下ENTER键,通讯行出现如下信息:
HIGH LIMIT 0405 F.W. #3 CYL. COVER OUTLET T 60 INTO * * *
(C).用数字键输入新的报警上限如50后,再按ENTER键,则新输入的值便在 * * * 处显示出来。该通道的报警上限值修改完毕。
(D).若要顺序地修改下一通道的相应参数如0406 通道的报警上限值,可按下NEXT命令键,然后再重复上述步骤(C)即可。
(E).在修改某一项的过程中, 若要改变修改参数的项目如由修改报警上限改
第三章集中监测系统
为修改报警下限值时,可按下COM CLEAR键,此后通讯行上恢复显示:
CHANGE LIST NO. ENTER ! * *
这时你就可以对CHANGE LIST表中所列的任一参数进行修改了。
(F).若在修改参数期间发生故障报警,则在“内容”区的 CHANGE LIST表被抹去,同时在此区是进行报警显示。通讯行上的参数不变。按下停闪按钮(FLICKER STOP)后,则可继续进行修改参数工作。
(G).参数修改完成后,按下CRT CLEAR键,清除CRT的显示内容。 (六).设置报警闭锁:
在某些情况如主机完车后,某些与主机工作有关的压力、温度等测点的参数可能越限,但并不需要报警。 这时可利用报警闭锁功能对这些测点通道进行报警闭锁。对于已被闭锁的通道,即使参数越限,也不会发出报警信号。在设置报警闭锁时,应注意以下几点:
⑴.原则上对任何一个通道都可进行报警闭锁,但无报警功能的通道以及与系统自检有关的通道是不能闭锁的。
⑵.已被闭锁的通道不再发出自动报警信号,但该通道的参数测量仍在不断地进行。
⑶.对于已闭锁的通道,若出现参数越限,则在组显示、单通道显示时,该通道显示信息的末尾有“RE”字样。
⑷.若一个通道在已发生报警后再闭锁,则在该通道恢复正常时,报警打印机照样进行一次恢复正常打印,并在该打印输出信息的末尾打出“RE”字样。
设置报警闭锁的操作过程如下:
按下操作面板的REST键,在CRT的通讯行上出现如下信息:
REST CH. NO. ENTER ! * * * *
用数字键输入你要设置闭锁的通道号后,再按ENTER键,CRT的通讯行上将显示出你已输入的通道号。
(七).取消报警闭锁:
若要使已闭锁的通道恢复自动报警,可以通过下面的操作来取消报警闭锁。现以0701—0703通道已被闭锁,现要取消0701和0702 通道的闭锁为例说明。
⑴.按下WAKE键,在CRT 的“内容”显示区显示出已被闭锁的通道信息,如:
0701#1 MAIN BEARING T 60℃ .... 85 RE
第三章集中监测系统
0702#2 MAIN BEARING T 63℃ .... 85 RE 0703#3 MAIN BEARING T 95℃ .... 85 RE . .
⑵.若显示行数大于16行,则在公共行上显示出页码。可利用NEXT键 进行换页。此时通讯行上显示如下信息:
WAKE CH. NO. ENTER * * * *
接着用数字键输入你要取消的报警闭锁的通道号如0701,然后按ENTER键, 则这时“内容”显示区中0701通道的部分被抹去,同时在通讯行上显示出如下信息:
WAKE CH. NO. ENTER 0701 * * * *
接着再用数字键输入其余的通道号并按ENTER键,当你把全部需要取消报警闭锁的通道号输入完后,再按CRT CLEAR键,报警闭锁的取消工作便已完成,通讯行上的上述显示消失。
⑶.如果系统中根本不存在被闭锁的通道,则在按WAKE键,通讯行上将出现如下信息:
CAN NOT TO ENTER !
以提醒你不要按数字键和ENTER键,因为没有需要取消闭锁的通道。 四).盒式磁带机的操作:分存带操作和读带操作。
存带操作用于将原设置的参数记录在磁带上。其操作步骤如下: ⑴.将磁带的A面朝外放入带盒中;
⑵.按磁带机面板上的SAVE键,则原在计算机内存中的予置参数便可存入磁带中,记录完成后自动倒带。
⑶.检查倒带完成后,取出磁带,存带工作便已完成。
读带操作用于将记录在磁带上的参数读入计算机的内存中。操作步骤如下: ⑴.将存有在读入参数的磁带A面朝外放入带盒中;
⑵.按下磁带机面板上的LOAD键,磁带机工作,将磁带中的信息读入计算机相应的内存中,然后倒带;
⑶.在倒带完成后,取出磁带,读带工作便完成。 五).系统的自检功能:该系统的自检功能有如下10项: 1. ADC故障:
表明数据采集系统中的LIU-AD板上的A/D转换器精度不符合要求。
第三章集中监测系统
2. 通讯系统故障:
表明中央微机和数据采集系统的通讯线路有开路、短路或其它硬件故障。 3. 数据采集系统故障:
表明数据采集系统的信号输入印刷电路板故障。 4. 存贮器故障;
表明中央微机的RAM有故障。 5. 微处理器有故障;
表明中央微机的CPU有故障。 6. 程序故障:
表明程序存贮器ROM有故障,总和检查不符。 7. 环境高温:
中央微机的环境温度过高。 8. 报警打印机故障; 报警打印机故障或纸尽。 9. 电源故障:
AC、DC电源未加到系统中。 10. 数据记录打印机故障: 数据记录打印机故障或纸尽。
上述自检项目的测点被安排在第00号测点组中。当其中的一项或多项发生故障时,将在CRT显示器、报警打印机、操作面板的发光二极管LED上进行自动报警显示和记录,同时蜂鸣器发出声报警信号。当要了解系统的各部分工作是否正常时,可利用操作面板上的功能测试命令键进行功能测试。步骤如下:
1.按下FUNC TEST键,若系统完全正常,则在CRT的“内容”显示 区上显示除第00号测点组的信息如下:
0001 CENTER CPU NORMAL 0002 LOG TYPE WRITER NORMAL 0003 ALARM PRINTER NORMAL 0004 CENTER AMBIENT TEMP NORMAL 0005 POWER SOUSE UNIT NORMAL 0006 CENTER ADC NORMAL 0007 NO.1 LCU. ADC NORMAL 0008 NO.2-1 LCU ADC NORMAL 0009 NO.2-2 LCU ADC NORMAL 0010 NO.1 COM SYS NORMAL 0011 NO.2-1 COM SYS NORMAL 0012 NO.2-2 COM SYS NORMAL
第三章集中监测系统
0013 NO.1 LUC POS. 1 UNIT NORMAL 0014 NO.1 LUC POS. 2 UNIT NORMAL 0015 NO.1 LUC POS. 3 UNIT NORMAL 0016 NO.1 LUC POS. 4 UNIT NORMAL 0017 NO.2-1 LUC POS. 1 UNIT NORMAL 0018 NO.2-1 LUC POS. 2 UNIT NORMAL 0019 NO.2-1 LUC POS. 3 UNIT NORMAL . .
0024 NO.2-1 LUC POS8 UNIT NORMAL 0025 CRT DISPLAY UNIT NORMAL 0026 DATA RECORDER UNIT NORMAL
如果其中某一项出现故障,则该项后面的“NORMAL”(正常)将变为“ABNORMAL”(异常),操作人员可从中了解到系统的个部分的工作是否正常。
2.按CLR键,上述显示消失。
六).数据打印机(LOG TYPE WRITER)的有关操作:
数据记录打印机有两种工作方式,一中是自动定时打印工作方式,二是命令召唤打印工作方式。前者可以预先设定打印时间间隔,如1小时、2小时或4小时,到时自动打印。设定的打印时间间隔在CRT的公共行上显示出来,自动打印时间间隔可以利用前面所述的修改参数操作进行修改。
当需要在预先设定的时间以外打印时,可利用命令召唤打印方式随时进行打印。其方法很简单,只要按一下操作面板上的命令键DEM LOG,数据记录打印机便完成一轮打印,打印完后,自动停止。数据记录打印机的打印记 录格式见本节结尾的“数据记录格式”。应注意,对于传感器故障的通道,在测量值栏中以红色的“────────”打印出来。
七.CRT打印:
如果要将CRT屏幕上的显示的内容打印出来,可利用CRT打印方式进行,方法是:按一下操作面板上的CRT PRINT键,则现时在CRT屏幕上的内容便可在数据记录打印机上打印出来。打印格式如下:(设CRT上正在进行01组的组显示)
CHNO NAME OF MEASURING POINT VALU UNIT AL LOW HIGH TM 0101 MAIN ENGINE RPM 477 RPM -- -- --- -- 0102 F.O PUMP MARK 29.8 MM -- -- --- -- . .
0110 R.W FLOW RATE (DYNAMO METER) 1.25 QM -- -- --- -- 0111 ENGINE ROOM T 20 ℃ -- -- --- --
第三章集中监测系统
八.传感器故障报警:
该系统可对任一个模拟量传感器进行故障监视,当任一模拟量传感器到信号输出印刷线路板之间的电路出现开路、短路、测量范围超限等情况之一时,将会发出下述传感器故障报警信号:
⑴.在CRT上进行自动报警显示: 自动报警显示格式如下(举例):
0401 F.W ENGINE INLET P--KG ST 1.5 --
该行中,实测部分用“--”表示;故障性质部分的“ST”表示传感器故障。 ⑵.声、光报警信号:
蜂鸣器发出报警声响,操作面板的“ST”故障指示灯亮,同时第 00 组给出相应的传感器故障信息。
⑶.故障报警打印:
传感器发生故障时,报警打印机用红字进行报警打印,而恢复正常时用黑字进行恢复正常打印。
附录: 数据记录格式
*NO.01 MAIN ENGINE GENERAL
CHNO DESIGNATION UNIT 11:01 0101 MAIN ENGINE RPM RPM 428 0102 F.O PUMP MARK MM 34.4 0103 TURBOCHARGER RPM RPM 22400 0104 MAIN ENGINE REV COUTER REV 0 0105 F.O FLOW COUTER L 0.0 0106 F.O FLOW RATE QM 0.062 0107 L.O FLOW RATE QM 0.6 0108 F.W FLOW RATE QM 9.1 0109 R.W FLOW RATE (ENGINE COOL) QM 6.8 0110 R.W FLOW RATE (DYNAMO METER) QM 5.2 0111 ENGINE ROOM T ℃ 0
*NO.02 FUEL OIL
CHNO DESIGNATION UNIT 11:01 0201 F.O ENGINE INLET KG 0.15 0202 F.O ENGINE INLET ℃ ── 0204 H.F.O SETTING TK ℃ 86 0206 H.F.O SERVICE TK ℃ 89
第三章集中监测系统
0208 F.O PURIFIER INLET ℃ 89
(NO.03--NO.10各组的记录格式相似,此略。)
第五章·训练项目
第四章辅助监测系统
第一节柴油机燃烧工况监测系统
DIESEL ENGINE MIP CALCULATOR
一.系统的主要功能
对柴油机的燃烧工况进行监测,传统的方法是利用机械示功器,测取示功图,然后通过示功图进行计算分析。一般来说精度比较差,而且比较麻烦。八十年中期,出现了使用微型计算机的船用柴油机工况监测系统,这一系统对柴油机的燃烧与喷射进行计算和显示有关的各种参数。轮机员可以根据得到的各种数据,调整柴油机的喷油系统,使柴油机处于较佳工况。也可利用测取的各种数据,查找、分析和排除与燃烧过程有关的各种故障。这一系统提高了测取燃烧过程中的各种数据的精度和速度,也不需轮机员自己计算,使用操作十分方便。
本机舱采用的NK-5型微机监测系统,就是一个能够对柴油机的燃烧过程进行全面监测的燃烧工况监测系统,它使用起来方便、精确、直观,完全能够满足对柴油机进行科学管理的要求。它的主要功能如下:
1.可同时监测一台主机及三台发电机共计32个缸的燃烧过程及喷射过程,测出与燃烧、喷射过程有关的参数,并在屏幕上显示出燃烧、喷射过程曲线。所测的数据也同时显示在屏幕上。
2.可将各缸燃烧过程的有关数据存入微机内存,并可以以条形图的方式在屏幕上进行显示比较;也可以将各缸的所有数据用一张图表显示出来,各缸的工作状况一目了然。
3.测量的燃烧、喷射过程曲线及数据可存入软盘,必要时可调出进行分析比较。所有曲线图及数据表都可通过打印机打印,以便保存或上报上级机关。可以实现对活塞环状态的监测。
二·系统的基本组成
请参考图4-1
系统主要由传感器、接口箱、微机等组成。
传感器:GT-20型气缸压力传感器,它的作用是接受气缸内的压力信号并转变为电信号。
第五章 训练项目
GT-30型喷油压力传感器,接受喷油压力信号并转变为电信号。 GT-17/4型扫气压力传感器,接受、转换并传送扫气压力信号。 GF-1型曲柄转角及上死点传感器,接受并传递有关曲柄位置的信号。 GH-型活塞环状态传感器。(本实验室没有按装)
接口箱:传感器与微机之间的接口,它的主要功能是对传感器接受并传递的信号进行放大和转换然后传递给微机。其中包括气缸压力和喷油压力的放大、A/D转换,曲柄转角及上死点位置信号的脉冲放大等。
微机:接收接口箱传入的信息并进行储存、分析、计算,将结果显示在屏幕上。根据需要也可通过软盘驱动器存入软盘以备以后调出对比分析。
在显示屏的旁边,有一个键盘,它主要由几个功能键和数字键等组成。请参考图4—2,以下解释功键的意义:
MENU - 菜单。按此键可使屏幕上显示出主菜单,即系统可完成的主要工作项目。
PRINT - 打印。按此键可使打印机将屏幕上的打印在纸上。 FREEZE - 冻结画面。使画面停止闪动,以便储存。
RELEASE - 画面解冻。储存完毕后,使画面重新闪动,以便更新测取数据。 NEXT - 下一项。 BACK - 前一项。 CATALOG - 目录。
STORE - 屏幕上的图象存软盘。 EXECUTE - 执行,即相当于回车键。 ON/OFF—电源开关
第五章 训练项目
图4-1 NK-5系统的基本组成
图4-2键盘布置图
三·操作
要使用监测系统之前必须确认传感器已经装好,主要是气缸压力传感器和喷油压力传感器。气缸压力传感器是每缸一个,必须对号入座,不能搞错。如若搞错上死点位置就会发生错乱,测出的数据也就会大错。喷油压力传感器是六缸共用一个,要测哪个缸就把传感器装在那个缸上。
柴油机的大部分数据都要在柴油机运转过程中才能测取,停车时只能调出软盘中的图象和数据。起动柴油机并将其调至一定转速(一般要300转/分钟以上)按下微
第五章 训练项目
机上的电源开关,屏幕上就会显示出一个船形商标。按下MENU键,屏幕显示出主菜单,即本系统所能作的工作项目:
MENU (主菜单):
1.SELECTED CYLINDER MEASURING (选择的气缸测量) 2.ENGINE STATE ANALYSIS (机器状态分析) 3.SETUP ADJUSTMENT (设置及调节) 4.PISTON RING INDICATION (活塞环状态监测) 5.DISK OPERATION (磁盘操作)
按下与主菜单相对应的数字后,屏幕就会显示出这一主菜单下的子菜单,而子菜单即是系统要做的较具体的工作(见附图)。
主菜单的第一项主要包括各缸的各种测量:
SELECTED CYLINDER MEASURING 1.COMBUSTION PRESSURE 测量燃烧压力曲线 2.INJECTION PRESSURE 测量喷射压力曲线
3.COMBUDTION+INJECTION PRESSIURE
测量压缩及喷油压力曲线
4.COMB.PRESS.REFERENCE 储存的燃烧压力曲线与现时曲线对比 5.INJ.PRESS.REFEREMCE 储存的喷射压力曲线与现时曲线对比 6.STORED MEASURMENT 储存在软盘中的曲线数据
其中前五项必须在起动柴油机后,接好传感器,在屏幕上选择相应的机号和缸号、展示角度(VIEW ANGLE),按下回车键(EXECUTE),所要测取的曲线即可显示在屏幕上。
第五章 训练项目
图4—3屏幕显示示功图
在显示的过程中,屏幕上的数据、曲线每两三秒钟就刷新一次,并在开始取得的十个数据样本直接在屏幕上显示为TRUE VALUE(实际值),十次以后,取最后的十次为样本,并去掉一个最高值和最低值,剩下的八个取平均值,显示为MEAN VALUE(平均值).
数据在显示过程中,其名称都是以缩写表示,其意义分别为: MIP - MEAN INDICATED PRESSURE 平均指示压力
Pmax - MAXIMUM COMBUSTION PRESSURE 最大燃烧压力
Pcom - COMPRESSION PRESSURE 压缩压力
Pexp - PRESSURE ON THE EXPANSION CURVE 36 AFTER T.D.C. 上死点后36度气缸内的压力
αPmax - THE ANGLE WHERE Pmax OCCURS REFERRED TO T.D.C. 最大压力发生时,曲柄所在位置相对于上死点后的位置。 LOAD - CYLINDER LOAD IN KW 这个气缸发出的功率,用千瓦表示。 Pscav.-SCAVENGE AIR PRESSURE 扫气压力
Fpmax-MAXIMAM FUEL INJECTION PRESSURE 喷油过程中的最大压力
Fpopen - FUEL OIL INJECTION PRESSUE WHEN THE VALVE OPEN 喷油器的启阀压力
Popen - THE ANGLE WHERE Fpopen OCCURE REFERRED TO T.D.C. 喷油提前角
G - FUEL OIL DELIVERY IN CRANK ANGLEDEGREES. 喷油过程所占的曲柄转角 P.M. - REVOLURION PER MINUTE 主机的转速
如果要将屏幕上显示的图象和数据存入软盘,先按FREEZE键,使画面冻结,然后按STORE键,屏幕上的图象和数据就存入了软盘。并且系统自动给图象一个编号,调出时,选择此编号,此图象就可调出。若要继续测取新的示功图,按RELEASE键,系统又继续不断更新和显示测得的示功图。
主菜单的第二项是调出存入内存中的数据进行分析,操作之前必须确认是否有
第五章 训练项目
数据存在内存中,因为内存中的数据在停电后要丢失的。
要在内存中存入新数据必须在测取示功图时,冻结屏幕上的画面,按EXECUTE键,所需的数据就可存入微机的内存中,下一步就可调用了。
ENGINE STATE ANALYSIS
ENGINE PARAMETRES BAR GRAPH
即以条形图的形式表示各缸的同一种参数,由图上可看出各缸参数的区别。要做这项操作,在子菜单下按数字键1.,再选择机号和要显示的参数,按EXECUTE键,屏幕上即显示出所选的参数的条形图。
图4-4 数据分析条形图 2.ENGINE TOTAL STATE
即以一张表格的形式将各缸的所有参数都显示出来。按数字键2,再选择输入机号,按EXETUE键,屏幕上即时显示出一张表格,各缸所有参数都在表中表示出来。在分析机器的工作状态时,就可对比各缸的同一种参数数值的大小,并分析原因,以采取相应的措施,使机器处于最佳工作状态。
如果需要,可以将以上条形图或数据表由打印机打印在纸上。
主菜单的第三项是设置和调整,SET UP ADJUSTMENT,包括时钟调整,上死点调整修改船名,机器结构参数设置及画终端图等。
除了上死点调整比较麻烦外,其他几项比较简单,只要按要做项目的数字键,移动光标,选择相应的次参数,最后按EXETUTE键,就可完成设置或调整。以下只介绍上死点的显示和调整
在主菜单上选择3:SET UP ADJUSRMENT,屏幕上显示出其子菜单,在子菜单上选择第二项:TOP DEAD CENTER ADJUST,子菜单下又有两个选项:
SHOW /MODIFY T.D.C. COMPUTE T.D.C.
第五章 训练项目
第一项是显示并修改上死点,按下数字键1后,再通过数字键输入机号、气缸号、展示角度后,按EXECUTE键,屏幕即显示出一个表示上死点位置的坐标图,旁边还有此缸的上死点相对应的磁传感器的参考销钉号,以及距参考销钉的度数。若上死点不合适,适当修改所示的度数,使图形的最高点正好处于坐标的纵轴上。修改即告完成。
第二项是计算上死点,显示的在上死点与机器实际上死点差距太大,用第一项提供的方法不能修正时,就要重新计算上死点,这时选择子菜单的第二项,屏幕显示的内容与第一项一样,不过此时要到机器旁边,用专用工具将被测缸的高压油泵柱塞抬起,使该缸停油,这样传感器得到的就是一个纯压缩曲线,计算机自动地把纯压缩曲线的最高点作为该缸的上死点,按EXECUTE键,计算上死点完成。
注意:显示修改、计算上死点的操作必须在开机后进行,并在操作过程中被要求输入PASS WORDS(口令)。如果在停机时进行上死点计算操作,将把正确的上死点位置全部搞乱。
主菜单的第四项是有关活塞环的监测,由于本机舱的机器上没有装传感器,故这里不再介绍。
主菜单的第五项有关磁盘的操作,有两个内容:
DISC OPERATION
1.MONITEORING DISC REGISTRATION 2.INITIALIZING DISC
第一项是查看磁盘中图象的登记情况,一般在要从软盘中调出图象时,进行查看。 第二项是对磁盘进行格式化,一般在启用一张新软盘时进行此项操作。注意:若对一张正在使用的软盘进行格式化,将把盘存的图象全部抹掉。
第二节 曲柄箱油雾浓度检测器 (CRANK CASE OIL MIST DETECTOR)
柴油主机在正常运行过程中,总会一部分滑油在主轴承、连杆轴承等处因受热而从液态变为气态,这些汽化了的滑油在曲柄箱内呈油雾状态,部分油雾还会凝聚成油滴汇集到油池中去。显然在这种正常情况下,曲柄箱内的油雾总会持有某个浓度(毫克/公升)。如果柴油主机在运行过程中发生某些反常情况,例如不正常的轴承磨损、过热,填料函有泄漏等情况,则相应曲柄箱内的油雾浓度就会高于正常值。所以我们就把曲柄箱油雾浓度的检测工作作为对柴油主机运行情况进行间接综合测量的一个质量指标,油雾浓度检测装置就是用来判断浓度是否越限的重要设备。如
第五章 训练项目
若某一曲柄箱的油雾浓度因情况反常而超过允许的设定值,该检测设备不仅可通过机舱故障报警系统给出诸如声、光等的报警信号,而且还可以通过主机遥控系统使主机自动减速运行或是自动停车。这样,曲柄箱内的油雾浓度就可避免进入危险区,也就可以避免机件的严重损伤以及因油雾浓度过高而招致曲柄箱发生爆炸事故。
近年来船上用的比较广泛的是日本DAIHATU公司的产品以及英国GRAVINER公司提供的MK型油雾浓度监测装置。本机舱采用的是后者,型号为MK5(MARK5),在MK5之前的型号是MK3,4,是以检测线路为主进行设计的,本机舱采用的MK5是以单片机来进行检测控制的,以下先简单介绍MK3,4型检测装置的结构原理,然后较详细介绍MK5的情况。
油雾浓度监测装置的基本工作原理
现在船上所用的油雾浓度监测器,大多采用光—电原理,其基本监测单元由光源、测量管、光电池、报警控制线路等组成如图4--5:
图4--5
基本原理是通过某种方式把曲柄箱中的油雾采入测量管中,光源发出的光线透过油雾照射在光电池上,不同的油雾浓度将使光电池得到不同的照度,从而输出不同的电流信号。这个信号传送到报警控制线路。油雾浓度高过限值时,报警控制线路则输出报警信号,并使柴油主机自动减速。
如何从柴油主机的曲柄箱中采样并进行检测,一般有两种不同的设计方案。一种被称之为比较型(COMPARE)检测方案,它主要被应用在具有十字头结构的二冲程柴油主机如图4--6所示。采样阀的A端即某一缸箱的油雾气样被引向测量管,B端即其它各曲柄箱的混合油雾被引向基准管。
第五章 训练项目
图4--6
监测器在工作时,具有恒定亮度的光源3射向反光镜,以平行光分别进入基准管和测量管,这两支具有同样光通量强度的恒定平行光,就要通过各自的油雾气样并射向设于管底的光电池9、10;这两个光电池具有同样的工作规律,即其输出的光电流的强度是同照射其上的光通量强度大体上是呈线性关系的,这个线性关系还同输出回路上的负载电阻大小有关,负载电阻越接近短路状态,其线性度就越好,线性的范围也就会增大。这个意思是说光电池强度是同油雾的浓度是成反比关系的,油雾浓度越高,则光电流就越小,可以把光电池看作是一个可变电流源。如果说两支管内油雾浓度具有相同的浓度,则两个光电池所给定的光电流就应该彼此相同。如果浓度不相同,例如测量管内的油雾气样浓度有异常增大,那么该内光电池10所给定的光电流就要大大减小。这样两个光电池的光电流就会明显不同,这两个互有差异的光电流信号就被加到检测线路上进行比较和检测,并做出是否越限的判断。
另一种被称为幅值式(LEVEL)检测方案,它是专门为四冲程柴油机设计的,这时采样阀A端引进的被测油雾仍然同被测管相通,其它混合气体则被直接引向排气扇,基准管内只持有新鲜空气介质。GRAVINE MK系列的监测器及采用幅值式。
MK3、4型油雾浓度监测器的采样检测装置同图-----所示基本一致,只是B 端通入的是新鲜空气。而MK5型则进行了重大改进,它的检测控制采用了单片机,同时检测管由两根减为一根,使其结构进一步紧凑,检测的精度进一步提高,使用管理也比较简单,以下重点介绍本机舱所采用的MK5型油雾浓度监测器。
MK5的结构及工作原理∶ MK5的结构如图4--7所示∶
在监测器的最上方是一排十一个电磁阀,其中第一个与空气相接,在系统中是从空气瓶中引一路气,经过滤减压,接在阀的入口以备使用。其它十个阀与主机的曲柄箱相连,电磁阀的下方是一个测量管,左端是光源,右端是光电池(图中不可见)。监测器前面中间是一个风扇,进口与测量管相通出口排大气。工作时,风扇运转,电磁阀轮换开启,使各缸油雾样经软管、电磁阀进入测量管,然后油电风扇排大气。监测器的前面是一块
第五章 训练项目
图4-7 MK5 的基本结构
印刷线路板,单片机的CPU、存储器以及电磁阀的控制单元、系统报警单元等都装在一块板上。印刷电路板上附有一块显示板,中间通过液晶显示,可显示被测的缸号及检测到的油雾浓度,它是以达到报警值的百分数来显示的。显示板的左侧有七个指示灯,用来显示系统的工作状态。印刷线路板的右侧有三个按钮开关,可进行选择显示、模拟实验及复位等操作。
基本工作原理:监测器合上电源后风扇即开始运转,第一个电磁阀处打开状态,空气进入测量管光源的光线透过测量管照射在光电池上,光电池产生一定的电流信号,此信号的大小被记忆在微处理器的存储器中,进空气测量并记录的时间持续时
第五章 训练项目
间为5秒钟,并在运行的过程中每十分钟更新一次空气的测量数据,以消除因温度等变化引起的误差。有关空气的测量数据记忆完毕后,连接各缸的电磁阀轮流打开,各缸的油雾样品被吸入测量管,进行测量检验。测得的信号一方面显示在液晶显示屏上,另一方面与存储的测量空气所得的信号相比较。若测得的信号值达到设定的报警值,液晶显示屏就会显示出100%ALARM LEVEL,同时将报警信号输入到主机的几种监测系统中使系统发出声光报警,并使主机自动减速。
MK5的使用、检查及调整:
监测器在启动之前,必须确认从气瓶来的空气已经被引至相应电磁发电进口处调整压力至1Bar,与各缸相通的软管已接好,合上电源,监测器即可进行工作,在柴油机运转的过程中,可从液晶显示屏上读出各缸油雾浓度占报警值的百分比。若要固定显示某缸的油雾浓度情况,则可用面板右方的SELECT开关进行选择。具体方法是:当液晶显示屏上的指示在某缸时立即按下SELECT开关,显示的数据即停留在某缸位置上,直至将手松开,才又继续轮流显示各缸的情况。
显示板的左侧的七个指示灯,有一个是系统工作指示,两个试验指示,四个故障指示以下分别介绍:
请参考图4—8 SYSITEM ON:
当系统接通电源,开始工作时,此指示灯亮,表示系统正在工作。
SIMULATION MODE
是一个模拟检查模式,主要是为了检查测量部分的工作情况。在测量管的右端,管与光电池之间予装了一块毛玻璃,在系统正常工作的过程中,此毛玻璃不起作用。当要进行模拟试验时,通过毛玻璃上塑料框将其
图4-8监测器的显示板
拔起此时SIMULATION MODE指示灯亮,同时液晶显示屏上显示的报警水平(ALARM LEVEL)正常应在35—60之间,否则可能是测量系统有问题,应检查
第五章 训练项目
光源或光电池表面是否有脏污等。
TEST MODE:
用来试验报警系统是否正常。按下右边中间的TEST开关,TEST ODE指示灯亮,然后右边的四个故障指示灯依次变亮,说明报警显示系统是正常的。若要系统继续正常工作,按一下右下边的RESET按钮,即可复位,故障灯熄灭,油雾样品又可继续被采到测量管中进行测量显示。
AVERAGE ALARM:
即平均值报警。单片机在采样的过程中,随时对各缸的测量数据进行储存,并计算出平均值,若各缸油雾样的测量数据的平均值,超过允许的设定值,此指示灯亮,同时向机舱报警系统输出报警信号。
DEVIATION ALARM:
在平均值不高的情况下,若某缸超过平均值很多,超过设定的允许值时,此指示灯亮,说明某缸有不正常的情况,使得此缸的油雾浓度过高,应予查明原因。
FLOW FAULT:
取样的流动过程不正常。此灯亮时表明电磁阀、风扇或管线有不正常的情况,也有可能是控制电磁阀、风扇的电路有不正常的情况。
OPTIC FAULT:
光源、光电池及与其有关的电路有故障。若光源断线,或光电池的电流传送过程中有不正常的情况,此指示灯亮,以示报警。
以上提到的平均值(AVERAGE)及偏差值(DEVITION),都可通过印刷线路板上的相应钮进行调整。在印刷线路板的右下方有两个钮,一个标为SENSITIVITY(灵敏度),另一个标为DEVIATION(偏差)。
灵敏度(SENSITIVITY)的调整:
调整之前必须确认主机已达到正常负荷,并且工作温度已达正常值; 逆时针旋转SENSITIVITY 钮,直至液晶显示屏上的报警水平显示接近50%。此调整必须缓慢进行,以保证每一次调整的显示过程必须跨越一个取样循环。如果旋钮已达极端位置,而报警水平显示还没达50%,即将旋钮放在极端位置。
需注意,当系统刚刚开始工作及主机的加温过程中,显示的报警值,可比正常低25%.
偏差值(DEVIATION)的调整:
按住RESET钮,将DEVIATION钮转至逆时针的极端位置,即它的最小设定值位,松开RESET钮。
此时如果偏差报警发生,用SELECT钮分别查看各缸的测量读数。如果某缸的读数超过平均值1-2个刻度,将DIEVIATION钮顺时针转过1/2刻度。如果某缸的读数显示一个高偏差,则检查此缸是否处于链或齿轮传动装置处。若是,偏差值的设定必须调节至高于此缸的显示值,这样在主机正常运转过程中就不会再报警。
第五章 训练项目
第五章训练项目
训练一:机舱概况及管路系统的掌握
训练目的:
熟悉本机舱的主要设备、管路系统,为后续的训练打好基础。 训练要求:
知道各主要设备的位置,要认识各种英文铭牌;能画出燃油、滑油、冷却水、空气系统的管路走向图。
训练内容及提示:
机舱的英文铭牌,对于远洋船员来说是极其重要的,在将来的接船或工作中都离不开。这些铭牌往往缩写比较多,同样的设备在不同的船上往往用不同的铭牌或缩写表示,要求同学多积累,掌握一些共同的表示法,就不会感到困难。
船上的管路系统可能千变万化,但相同功能管路的基本走向是一致的,要求同学在摸管路时不要单纯地为摸管路而摸管路,主要是掌握系统的走向原则,各种设备的位置关系。在头脑中建立一定的思路,将来在船上熟悉管路打下一定的基础。
训练报告要求:
①写出主机、燃油分油机、空压机的型号、主要参数。 ②画出燃油系统、滑油系统、冷却水系统、空气系统的简图。
训练二 主机遥控系统的组成,车钟、车钟记录仪功能认识训练
训练内容:
1熟习驾驶台,集控室、操纵台、机旁操纵台的操纵手柄、转换开关、 按钮、仪表指示灯等部件的名称、位置、功能。 2测试主、副车钟的传令过程及车钟纪录仪的纪录格式。 ①·测试前,合上教练员室控制台上的电源开关。
②·将操纵位置设置在机旁,一个同学在驾驶台上操纵车钟,另一个同学在机旁应答,如果两个车钟指针的位置不统一,会有什么现象?
③·将操纵位置转至集控室,分别操纵集控室和驾驶台两个车钟,观察现象。
第五章 训练项目
④·将操纵位置转至驾控操纵驾驶台车钟,观察现象。 ⑤·观察副车钟的请求与应答过程。
⑥·移动车钟手柄时,观察车钟记录仪的打印过程及记录格式。 训练报告要求:
记录①.集控室遥控时车钟的使用过程。 ②·驾驶台遥控时车钟的操作过程。
训练三、气源板、机旁执行机构的认识
训练目的:
熟悉气源板的组成,控制空气压力的调整,机旁执行机构的动作过程及控制信号的传递过程。
训练步骤:
①·对照系统图,熟悉气源板的组成,学习空气压力的调整方法以及备用气源的转换方法。
②·熟悉机旁操纵的起动按钮、换向手柄、调速手轮及调速杆的位置、操作方法。
③·熟悉机旁控制信号的传递过程,弄清机旁控制信号与遥控气压信号之间的关系。
④·熟悉机旁连锁机构,知道它们的功能是如何实现的。 ⑤·结合实物,知道机旁控制和遥控时停车是如何实现的。 训练报告:
①·文字说明机旁连锁机构的作用。 ②·分别说明机旁控制及遥控时的停车过程。 训练四、主机操纵位置的转换
训练目的:
熟悉操纵位置转换的方法、转换条件、优先权和无扰动转换。 训练步骤;
1机旁操纵和集控室之间的转换
(1)扳动气源板的操纵位置转换手柄(图2-2阀506)至“E/S”位,则指示灯“E/S”(机旁操纵)亮,操纵位置转至机旁。
(2)扳动上述手柄至“C/R”(集控室操纵)亮,操纵位置转至集控室。如果实现无扰动切换, 则必须把集控室相应的气动(电动)车令手柄在切换前预先置于对
第五章 训练项目
应的转速、转向位置,然后再进行转换。
2集控室气动遥控和电动遥控之间的转换
扳动集控室操纵台上的气动/电动遥控转换手柄(图2-2,阀253)至PNUMATIC(或“ELECTRIC\")位,则操纵方式切换至相应集控室气(或电动)操纵方式。
从集控室气动操纵转换到电动操纵三条件是: ①控制位置在集控室;
②控制空气压力正常(大于7Kgf/cm2); ③控制电源正常。
三个条件缺一不可。但从电动转至气动则不受上述条件限制。 3从集控室转移至驾控(教练员室—I/R) (1)集控室首先请求时
将集控室的集控/驾控转换开关扳至“I/R”位,进行请求。只有集控室同意转换,则将转换开关也扳至“I/R”位操纵位置则转换至驾控位。
这里要注意,从集控室到驾驶台的转换必须具备以下条件: ①操纵方式已 转换至电动 ②控制气压正常 ③控制电源正常
④系统不是紧急停车状态。 4从驾驶台回集控室操纵 (1)驾驶台首先请求时
将驾驶台转换开关扳至“C/R”位,进行请求,只有集控室同意转换,并将开关也扳至“C/R”位,控制位置则转回至集控室电动。
(2)集控室首先请求时
将集控室转换开关扳至“C/R”位,则指示灯“I/R”立即熄灭。灯“C/R\"开始闪烁,操纵位置立即转回集控室,车钟铃响。当驾驶台开关也扳回“C/R”位,则车铃停响,指示灯“C/R”变为常亮。
在不同的操纵位置时主车钟的传令、回令方式也不同。驾控时,驾驶台车钟手柄移动刻度,即使收不到机舱转向、转速的回令,车钟铃声也能自动中止。
训练五、机旁执行机构和阀箱气动阀件功能测试
训练内容:
1·置机旁操纵方式,按起动控制阀(附录图1,STARTING LEAD VALZVE)的按钮,测试主起动阀(图2-2,STARTING PILOT VALVE)的动作;通过转换手柄,测试换向动作,通过机旁转速设置调压阀,改变输出到调速器的转速气压信号。
第五章 训练项目
2·排除机旁操纵时不能换向或不能起动的故障。
3·置集控室电动操纵方式,在阀箱中,用螺刀改变正(倒)车电磁阀或起动电磁阀(图2-2阀301A 301B 301D)的阀芯位置,观察其功能。
训练六、集控室气动遥控操纵及参数整定训练
训练目的:
测试气动遥控系统的功能,了解气动遥控的实现原理及参数整定。 训练步骤:
1置气动遥控操纵方式 2换向、起动、转速设定和停车
(1)气动遥控车令发迅器手柄推至正(倒)车换向位置,通过集控室控制台上的凸轮轴位置指示灯观察换向情况。
(2)当观察到换向完毕后,把上述手柄推至起动位置,倾听主起动阀的动作声,通过控制台上的仪表“SPEED SIGNAL”的指示,观察输出到调速器的气压设定信号为1.9Kgf/cm3,相当于慢速的油量。迅速把电气控制相中主机模拟转速设置板上的选择开关置在“ON”位,旋转主机模拟转速电位器的旋钮,向系统提供主机转速的模拟信号,当观察到控制台的主机转速表指示已超过发火转速时使车令发迅手柄脱离起动位置,置于转速设定位置。通过“SPEED SIGNAL”仪表指示,可观察到起动油量在起动阀关闭后,仍可保持5秒,然后油量切换到与车令发迅器位置相对应的气压大小。
(3)改变车令手柄的位置,逐步加大设定转速气压信号,观察临界转速回避功能。
(4)把车令手柄置于停车位置,观察停油气缸(图2-2 STOP SYLINDER) 的停油动作。
3重新把车令手柄置在转速设定部位,然后通过主机滑油压力调整阀降低主机滑油压力至小于1.7kg/cm2,观察主机自动减速的油量设定气压为1.0Kg/ cm2.
4.气动阀件参数整定
(1)改变阀件箱中单向节流阀的气阻的大小,调整起动油量在起动后的保持时间。
(2)调整减压阀308A.308B.308C.的输出气压,整定临界转速回避下限、上限。自动减速油量和起动油量的设定值。
训练七、电动遥控功能测试及参数整定
第五章 训练项目
训练目的:
熟悉船舶主机自动遥控系统的主要功能及决定系统工作情况的主要参数的整定。
训练步骤:
1.置电动遥控操纵方式 2.起动
(1)车钟手柄在“停车”位置,观察操纵台“SPEED SIGNAL”仪表指示为Kg/cm2这是送往调速器的转速设定信号,此时是起动油量信号(相当于慢速油量,改变电控箱参数T11,可以改变其大小)。再观察机旁的停油气缸活塞位置,正处于停油位置,因而燃油调节杆仍是位于停油状态。
(2)把车钟手柄移至“正车”位置,观察凸轮周自动换向过程,当凸轮移至正车位,则主起动空气阀立即打开,并且停油气缸缩回,供起动油量。
(3)当主机转速(实验时,通过模拟转速提供)增至发火转速(约60RPM,可通过T23参数设定)时,主起动阀立即关闭,起动油量将继续保持5秒钟(可调,参数T01)然后再以每秒5RPM的速率减少(或以每秒18.3R.P.M.的速率增加)至于车钟手柄位置相符的转速,起动成功。
3不能起动
在系统处在手动/气动自动紧急停车状态,系统不能实现上述起动控制。 4.点火失败和重复起动
车钟手柄从“停车”→“正车”,使模拟主机转速大于发火转速,然后再降至小于发火转速,经过5秒钟(可调)的判断时间,则发出点火失败指示,并自动进行第二次起动,此遥控系统共可自动起动三次,在三次起动后,如仍点火失败,则中止重复起动过程,发处“START FAILUIRE”报警。如要重新进行起动,必须把车钟手柄扳回“停车”位置,进行复位。
5. 起动不可能
把车钟手柄从“STOP”位扳至“AHEAD”位, 但使模拟主机转速始终低于发火转速,则经过15秒钟的判断时间(可调,T04,一次放气总时限)后关闭主 起动阀,中止起动,发出“START FAILIUER”报警。如要重新起动,须把车钟手柄扳回“STOP”位,进行复位。
6.转速设定 (1)临界转速回避
起动成功后,逐步增大车钟手柄位置(或减低车钟手柄位置),观察“SPEED SIGNAL”仪表指示,测试临界转速回避功能。
(2)负荷程序
增大车钟手柄位置,同时观察仪表“SPEED SIGNAL”的指示,当手柄位置超
第五章 训练项目
过港内全速,进入“海上全速”(NAV.FULL)范围后, 则指示灯“LOAD PROGRAM\"亮,系统进入慢加速程序,主机转速以每分钟3.6.R.P.M(可调T92)的速率增加,可以通过参数T83来观察这一过程,当主机转速(即送至调速器的转速设定气压信号)达到车钟手柄设置的位置的要求时,指示灯“LOAD PROGRAM“熄灭,表示慢加速过程结束。如在紧急情况下要取消慢加速程序时,可拔起控制台上的按扭“LOAD PROGRAM CANCEL\"则指示灯“LOAD PROGRAM”灭,同时可观察到仪表“SPEED SIGNAL\"的指示值立即增大到车钟手柄位置相应的大小。
(3)车铃发迅器输出特性的调整
本遥控车钟的输出特性调整十分灵活,训练时仅以改变海上全速上限为例,接上一训练步骤,负荷程序取消后把车钟手柄移至正车海上全速上限,然后把参数T40从9.8改至4V,观察仪表“SOEED SIGNAL”的指示变化,由4.9Kg/cm2变到2.0Kg/cm2,进而逐步减低车钟手柄刻度,观察上述仪表的指示变化,分析原因.
7.紧急倒车操纵
在主机转速(模拟转速)大于315R.P.M.(可调)时在5秒钟之内把模拟板上的车钟手柄从正车全速扳至超过倒车微速的倒车位,则电气控制箱中发光二极管“CRASH ASTURN”亮,系统将进行紧急倒车控制,训练者可先观察到停油气缸动作,停油。然后模拟主机停油后的转速降低,当转速降至换向转速(约30R.P.M.可调)时,可观察到凸轮轴开始换向,当凸轮轴换为倒车后,主机起动阀立即打开,对主机进行强制制动。随着转速降低为零,开始倒车起动过程,当转速超过—10R.P.M.(可调)开始供油,通过仪表“SPEED SIGNAL”的指示,可看到此时的油量是重起动油量(相当于半速油量,参数T12,可调),继续增加转速至超过发火转速,则主机起动阀关闭,倒车起动成功。
训练八、主机运行安全保护装置功能测试
训练目的:
熟悉安全保护装置的功能 训练内容:
1.手动紧急停车及复位操作
2.自动紧急减速。自动紧急停车保护的动作原因,“复位”和“取消”操作方法,以及继电器动值和时间继电器定时值的设置。
3.安全保护装置中传感器电路及电磁阀电路故障报警功能的测试。
4.电动操纵时,微机故障。驾驶台(或集控室)车令发迅器电位器故障。电—气—气转换器反馈电位器故障的报警。微机运行状态的保持和应急处理措施。
第五章 训练项目
训练九、微机遥控系统的功能模拟实验
训练目的:
熟悉模拟板上的开关,按钮和键盘的功能,发光二极管和数字的意义;掌握模拟实验的准备工作;会善于使用①假转速+真车令②假转速+假车令两种方式来进行系统测试和故障分析;会使用键盘和数码来测定和更改电动操纵方式的参数。
训练步骤:
1. 起动滑油泵,将压力调至合适值; 2. 假车令+假转速模拟实验
将转速模拟开关合上;SIMULATION TEST开关按下,相应的指示灯亮;数码显示屏的显示地址选择99(转速)。顺次实验下列项目:
a.三次起动:
模拟车钟转至正车微速位(大约),凸轮轴位置模拟开关置正车位,凸轮轴正车位指示灯亮,起动阀指示灯亮,表示主起动阀打开。慢慢转动模拟转速开关,使转速超过60R.P.M.,起动结束指示灯亮,表示起动成功。将转速调低,使其低于60R.P.M.,过5秒钟第一次起动失败指示灯亮,主起动阀重新打开进行第二次起动,用车钟电位器调高转速使其再次超过60R.P.M.,第二次起动结束。再次将转速调至低于60R.P.M.,重复上述动作,直至三次起动都失败。模拟板上的三个点火失败(MISS FIER)红色指示灯都亮,操纵台上的起动故障(START FAILURE)指示灯亮。
b. 起动不可能判断:
开始同a项,只是起动阀打开后,不要加速,模拟燃油没有喷进气缸或空气没有进入气缸,柴油机不能达到其发火转速。15秒钟(可设定)后,起动不可能(START IMPOSIBLE)指示灯亮,同时起动电磁阀指示灯灭,表示主机不再进行起动。
c. 起动油量设置及保持:
将数码显示屏的显示地址选择为83,显示屏上显示设定转速的电压信号,其值的1/2即为到调速器的设定转速的气压信号。
模拟车钟手柄在停车位置时,数值显示屏即显示起动油量;用假车钟+假转速模拟起动成功,要求车钟手柄在微速位,观察地址83的数值变化情况并思考变化的原因。
降低转速,使第一次起动失败,观察第二次起动时的起动油量是多少?并回答为什么?
d. 临界转速回避:
起动成功后,慢慢转动假车钟电位器,观察显示屏上的转速设定信号的变化情况,画出车钟位置与数值变化过程曲线。
e. 负荷程序及取消:
第五章 训练项目
转动假车钟,转速信号增至一定数值后,转速信号不再与车钟位置同步变化,不变化的起点叫做负荷程序起点,而速度增加的速率叫做负荷程序加速速率。以上两个参数都可进行调整,请学习调整方法。扳动取消开关,此程序取消,相应的指示灯亮,观察其转速信号变换情况。
f. 应急倒车功能:
将正车转速调至大于315转/分,在5秒钟(可调)之内将车钟转至倒车位,系统判断为应急倒车模拟板上的CRASH STERN指示灯亮。降低转速至正车30转/分时,主机可换向,换向到位后进行倒车起动。可换向的正车转速称之为换向转速,也是一个可调参数。
g. 安全保护功能的的模拟实验:
超速:将转速模拟开关转至超过400R.P.M.,超速报警指示灯亮,转速设定信号降为0,控制台上的超速报警指示灯亮,同时报警蜂鸣器响。
自动减速:调低滑油压力,使其低于1.7kg/cm2,给出相应的报警指示,转速信号降至一个较低水平,且不再随着车钟的移动而增加。
自动停车:将滑油压力调低至低于1.3kg/cm2,系统给出相应的自动停车报警,转速设定信号降至为0,停车气缸电磁阀知识等亮。
以上保护功能起作用后,若要重新操作,必须复位。停车复位要到机旁抬起停油手柄;减速复位将车钟手柄转至停车位置即可
训练十、自动化机舱运行管理训练
训练目的:
通过实际开动主机,熟悉整个自动化机舱的全面运行。并侧重进行一些主机运行后才能进行的项目,如车钟、调速器与主机转速的统调气缸工况实测,主机冷却水(滑油)温度自调系统比例带和积分时间的整定等。
训练中有关柴油机等设备的操作要求,备车要求请遵照相应的设备训练指导书。 训练步骤:
1.驾驶台发令“备车”,通过测试系统观察机舱各系统的工作情况,报警状态。如有无不应阻塞的报警通道。备车完毕后向驾驶台回令。
2.驾驶台发令“R/U”,正车起动,机旁操纵,起动,逐步加速。
3.从机旁操纵无扰动切换到集控室气动遥控,改变操纵手柄位置,观察临界转速回避功能。
4.从气动遥控切换到集控室电动遥控(如不能切换,请排除故障), 此故障为:
5.从集控室遥控转换到驾控,测取调速器的输入/输出静特性曲线校正车钟刻度
第五章 训练项目
与转速的关系。
6.观察负荷程序功能。
7.保持主机转速为310R.P.M,负荷增加至50%,使用燃烧监测系统测取示功图,并与参考曲线相比较,测试时,如果上死点位置不对,请予以修正。
8.把驾控手柄回到“STOP”位,停车,再重复起动,如不能起动,查找原因。 9.起动主机,加速至315R.P.M.以上,把手柄迅速从正车移至倒车半速,观察应急倒车过程。
10.整定主机冷却水温度调节器的比例带和积分时间。 11.驾控→集控室电动→集控室气动→机旁操纵。在机旁停车。
训练十一、CAT微机集中监测系统操作训练
训练目的:
熟悉系统、学会操作 训练步骤:
1.熟悉组成系统的各种设备
1).熟悉各种传感器及其安装位置,压力传感器的结构。
2).数据采集系统控制箱,能够辨别出微机的电源板、CPU板、接口板等。 3).中央控制微机的组成情况,备用微机的转换方法。 4).系统的输出设备:仪表、显示屏、键盘、蜂鸣器、故障指示灯、故障打印机,LOG
打印机等。
2.键盘操作:
1).学会进行各种显示操作; 2).学会进行各种修改操作;
3).学会阻塞解除阻塞有关监测通道; 4).正确操作数据打印机
有关操方法作请参考第三章内容。
训练十二、燃烧工况监测系统训练
训练目的:
了解系统结构,学会正确操作使用。
第五章 训练项目
训练步骤:
1).现场熟悉系统的组成情况,各部件的功能及特点。 2).正确地安装传感器,正确地使用微机,打印机,
3).学会正确地测量示功图,能进行各种储存,并能从软盘中调出图象及数据进行分
析。
4).学会各种设置及调整,包括时间修改,船名修改,上死点调整等。
操作的有关方法请参考第四章有关内容。
训练十三、油雾浓度监测器的使用与调整
训练目的:
掌握MK5型油雾浓度监测器的使用与调整。 训练步骤:
1. 了解油雾浓度监测器的外部结构,油雾样品采集管的安装位置,找出空气气源的管路及压力调节阀,将压力调节为1bar.认识指示灯、按钮、显示屏的结构、英文的意义。
2. 拆下外罩,分别找出采样控制电磁阀、风扇、光源、光电池、模拟实验用的毛玻璃塑料架,以及印刷线路板上的灵敏度、偏差值调整钮,知道向哪个方向调整,其值如何变化。
3. 分别作各种实验:
①、 合上电源,监测器开始工作,读取所测油雾的缸号及测量值。 ②、 通过按SELECT键选择一个缸,读取其数值。
③、 按下TEST键,观察指示灯及液晶显示屏上报警水平值的变化、最终值,并使其重新工作。
④、 拆下某缸的采样软管,用人造烟雾接近吸入口,使其进入测量管,观察报警情况。
⑤、 拔起毛玻璃的塑料架,使毛玻璃挡住照向光电池的光线,读取显示平的读数,回答是否在正常范围内。
⑥、 拔下一个电磁阀的电源,哪个指示灯亮?为什么?
⑦、 拔下在印刷电路板上的右下角与光电池相接的一个插头,哪个指示灯亮?为什么?
实验报告:
记录上述第三项中各项的读数并回答提出的问题。
训练十四 分油机的操作及运行管理
第五章 训练项目
训练目的:
通过训练掌握分油机的起动方法,运转过程中的管理及报警装置的测试等技能。 设备介绍:
分油机型号:MITSUBISH SJ700 额定分油量:700L/H 额定转速:9000R.P.M. 时序控制方式:继电器式 结构特点:
SJ系列分油机是船上用的较多的一种分油机之一,其基本结构与一般教材介绍的DE-LAVAL和DZY-50型相同。但自动排渣控制机构区别较大。参考图5-1.
1. 控制分离筒开闭的是位于分离筒外圈的可上下滑动的阀筒,阀筒的内表面与分离筒的为表面形成了一个低压水室和高压水室,而高压水和低压水则分别来自高度不同的两个工作水箱。当通过某种方式使低压水与工作水管相通时,由于低压水的静压力与分离筒高速旋转所产生的离心力,平衡于高压水室进口的外侧,低压水只进入低压水室,阀筒只受一向上的作用力,因而分离筒关闭,分油机进行分油工作。当高压水与工作水管相通时,静压力与离心力的平衡点内移,工作水可同时进入阀筒的两个水室。由于阀筒上部与水接触的有效作用面积大于下部,因而阀筒下移,打开分离筒,进行排渣。
2.工作水的配水盘只有一个进水通道,来自手动及自动控制的四股工作水均通过此通道进入高压水室或低压水室。当排渣结束,停止高压水进入时,高压水则从阀筒上的带细孔的喷嘴泄出,阀筒则在低压水室中的水的离心静压力的作用下自动封闭排渣孔。排渣机构的工作原理可参考图5-2。
训练过程:
1. 熟悉管路系统及阀件。
要对分油机进行正确的操作,首先必须熟悉和分油机有关的各种系统,其中包括燃油、工作水和控制用的压缩空气。
⑴·燃油系统。在分油机起动过程中,它所带动的齿轮泵即开始工作,因而必须保证燃油管路畅通。其基本流向是:
在分油没达到额定转速之前,燃油从沉淀柜出来,经验分油机的齿轮泵、加热器、供油控制的三通阀,再回加热器或沉淀柜。开始分油以后,燃油可经三通阀进入分油机,净油可由分油机的净油泵泵至日用柜。
在熟悉燃油系统的过程中,一定要搞清燃油的走向,并把应该开的阀打开,应该关的阀关掉,既不要形成油路阻塞,又不要把净油泵到其它地方去。
⑵·工作水系统。
参考图5—2,对照实物,找出高置工作水箱的位置,以及它的上水管,出水管,泄放
第五章 训练项目
管。
找出水封水电磁阀,工作水电磁阀,排渣水电磁阀。 找出手动控制时用的水封水阀,工作水阀,排渣水阀。 熟悉手动控制和自动控制时各种水管的连接关系。 ⑶·熟悉控制空气管路。
截止阀,调压阀,电磁阀,单向节流阀,控制燃油的三通阀,它们的位置,相互关系,调节方法。
2.熟悉控制箱面板、控制箱内的时间继电器、它们的功能调节方法。
本分油机的控制箱有两个,一个控制电动机,另一个专门控制自动排渣系统。对后者要熟悉每一个按钮的作用,指示灯的含义。
分油机的自控过程是靠五个时间继电器来完成的,分别为自控过程中每个动作之间的时间间隔、置换、排渣、密封、水封、供油。弄清各时间继电器的单位及调节方法。
3. 起动前的准备工作。
⑴·检查齿轮箱内的油位。若油位过高或过低都要找出原因,过低可能是有泄漏,过高可能是柴油或水漏进曲柄箱。
⑵·检查并脱开刹车装置。
⑶·确认油柜油位及油温正常,分重油时还要接通加热器并调节至合适的温度。 ⑷·检查工作水柜的水位,必要时调整。
⑸·确认油路中各阀件已按要求打开或关闭,保证油路畅通。 ⑹·必要时检查离合器是否正常。 ⑺·确认燃油的三通阀处于循环位置。
⑻·自动运转时,要检查气源,必要时进行压力调节。 4. 手动分油。
以上准备作好后即可进行分油操作。手动操作时可不接通自动控制箱的电源,只合上电动机的电源。
第五章 训练项目
图5-1 SJ700分油机结构图
第五章 训练项目
图5-2 SJ700分油机控制系统图
按下起动按钮,电机即可运转,此时观察齿轮泵的传动轴是否转动,若不转动要找出原因,排除故障;检查分油机是否有较大的震动,若是要找出原因排除故障。
整个起动过程要始终观察控制箱上的电流表,刚开始时电流较小,分离筒加速时电流最大,可达4A,分油机达到额定转速后,电流降至2.5A,在进油或排渣的过程中,电流值可能略有增加。
按下起动按钮4-5分钟后,分油机达其额定转速,此时可按排渣清洗,水封,进油的顺序进行手动分油操作。
停止分油,要先使燃油停止进入分油机,然后按置换,排渣,清洗的次序进行操作。 5. 自动分油。
分油机检查准备完毕后,人工起动达全速后,调整好各运行参数,如加热温度,分油量,排渣时间间隔等;将自动控制箱的电源接通,按下自动运转按钮,就可转入自动运转,其操作过程如下:
⑴·高压水进分离筒,进行置换;
⑵·高压工作水电磁阀开,分离筒打开,进行排渣操作; ⑶·高压工作水电磁阀关,低压工作水起作用,分离筒密封; ⑷·高压水进分离筒,建立水封。
⑸·控制空气电磁阀开,打开燃油三通阀通往分油机的油路,燃油进入分油机,分离好的油经净油泵泵至日用柜。
⑹·当达到预定的排渣间隔时间时,电控系统自动进行上述五项程序,即排渣后再进入自动分油过程。
在自动运转的过程中,若按一下排渣试验(DISCHARGE TEST)钮,系统也会自动进行上述前五项程序。
若按下自动停止(AUTO.STOP)钮,系统只进行上述前两项程序,然后将电动机的电源切断,即完成了整个分油操作。
第五章 训练项目
在分油机自动运转过程中,若出现跑油,系统会自动地断油,置换,排渣,然后将分油机停掉。
6. 报警试验。
分油机设有两个跑油报警: ⑴·出水口大量跑油; ⑵·分离筒关不严跑油。
试验时,先使分油机进入自动运转状态,但将燃油手动关掉。
打开出水口旁边的端盖,用手抬起出水口上方的浮子,继电器动作,控制箱上的指示灯亮,蜂鸣器响,同时油路上的三通阀动作,切断进入分油机的油路。如果无人看管,系统会自动排渣后将分油机停掉。此即模拟了出水口大量跑油的情况。
要做分离筒关不严跑油实验,在手动停油后,将高压工作水阀转至排渣位置,从排渣孔排除的水将使继电器动作,控制系统同样会将分油机自动停掉。
训练十五 燃油粘度控制系统训练
训练目的:
学会正确操作、调整、管理粘度系统。 设备简介:
实验室采用的是VAF型粘度控制系统,其基本工作原理及结构在自动化课中已学习过,这里结合设备安装情况只作一简介:
设备的组成框图如下:
去主机
测粘计 气 记录 源 差压变 送器 气源 显示 报警 燃油 电控箱 加热器 粘度控制器 图5-3粘度控制系统的组成框图
其中测粘计是一电机经蜗轮蜗杆机构减速后驱动一小齿轮泵,泵油经测粘计内部的一毛细管。齿轮泵在工作时,毛细管进、出口的压差反映在差压变送器上。经差压变送器放大的信号分四路送出。
第一路接在差压变送器旁边的一粘度显示器上,由指针所在的位置可直接读出粘度值的大小。
第五章 训练项目
第二路接在一粘度记录仪上,由时钟式记录仪将粘度的变化情况记录在记录纸上,经过一段时间后可观察粘度的变化情况,以判断粘度是否合适及粘度控制系统的工作情况。
第三接在一粘度传感器上,若粘度超过设定值,传感器中的继电器动作,机舱监测系统即得到一报警信号,并通过声音或灯光进行报警。第四路是最主要的,它接至控制台上的粘度控制器上,粘度控制器上的黑色指针即显示粘度的大小,而红色指针所指的刻度值为设定粘度。实际粘度与设定粘度不统一时,粘度控制器即输出控制信号,控制加热器,增大或减小加热量,控制粘度值保持在合适的粘度范围内。
训练步骤: 1.熟悉系统:
能根据上述框图熟悉系统的每一个部件、气压信号之间的管线之间的连接关系。 2.系统中各部件的使用与操作。 ⑴.起动测粘计:
起动前,打开差压变送器高、低压信号之间的旁通阀,以免变送器超载,测粘计正常工作后再关闭旁通阀。
⑵.机舱粘度显示仪上粘度值的读取,粘度记录仪的使用。 ⑶.集控室操纵台上粘度控制器的使用。 调低或调高设定值,观察其输出值的变化情况。
粘度控制器的控制模式分为自动和手动,自动时,控制器根据粘度的变化,自动地输出控制信号,控制加热器。手动时,调节控制器左下方的手动调节钮,输出的控制信号即随之变化。试验时可通过加热器控制箱上的加热器指示灯,观察控制信号的变化情况:
加热器的加热元件分为6个组,当实际粘度值高于设定值很多时(具体值可设定),6组加热器全部通电;而粘度差小时,通电的加热器组数减少,粘度合适时,加热器全部断电。
⑷.粘度控制器的调节:
调节比例带的大小观察调节过程;
转换正反比例调节作用,观察控制信号的输出情况; 手动与自动控制之间的无扰动转换:
若自动控制失效时,可转换为手动控制。若要实现无扰动转换,在转换前调节手动输出信号,使控制器右下角的波纹管下端对准画在旁边的黑线,将转换开关转至手动,然后用手动调节控制信号的输出,使粘度保持一个合适的数值。
注意:船上的粘度控制系统,一般用蒸汽加热器进行加热,粘度控制器的输出信号直接用于蒸汽加热阀的开度。本实验室是利用电加热,控制器的输出信号是用
第五章 训练项目
来控制电加热器的继电器。
训练 十六 滑油和冷却水温度的自动控制
训练目的:
掌握滑油和冷却水温度控制的基本原理及设备的使用、管理、调节。 设备简介:
机舱中使用的温度控制器是比较典型的NAKAKITA比例积分调节器,其主要组成可分为三部分:
压力式温度传感器,感受油水温度,感受到的信号直接传给温度控制器; 温度控制器,接受温度传感器得到的温度信号,并与设定温度值相比较,根据需要输出气压信号,控制油、水管路上的三通阀,使其通过冷却器的油、水量增加或减少,从而达到调节温度的目的。控制器上有两个指针,其中黑针指示实际温度,红针指示设定温度,设定温度可由温度设定钮进行设定。
三通阀:是系统的执行机构,它正常的动作原则是,当温度低于设定温度时,油或水全部旁通,不经过冷却器;实际温度高于设定温度时,根据偏差值按比例地改变通往冷却器的管路通径,冷却过的水和未被冷却的水混合后的温度即所需要的温度。
训练步骤: ⑴.熟悉系统:
在系统中找出:传感器的位置、温度调节器的气源、温度设定钮、比例积分调节钮;熟悉三通调节调阀的结构、管路的连接关系。
⑵.改变温度设定值,观察控制器输出信号的变化情况、三通阀开度的变化情况。 ⑶.改变比例带的大小,再改变设定值,观察控制器输出值的变化速度。 ⑷.改变积分时间,再改变设定值,观察控制器输出值的变化情况。
训练 十七 油水分离器的操作管理
训练目的:
学会油水分离器的正确使用与管理 训练设备:
实验室中装有一台小型油水分离器它的型号规格及工作原理介绍如下:
第五章 训练项目
1.型号及规格: 型号:YSCZ--0.25CJ 处理能力:0.25立方米/H 分离效果:<15PPM 排油方式:手动或自动 加热方式:电加热 水泵型式:电动往复泵 整机功率:3.0KW 整机重量:400kg
2.油水分离器的基本工作原理
请参考装置的组成图5—4,含油污水经双联过滤器由电动往复泵吸入,泵入第一级分离筒,形成涡流。由于油和水的比重不同,粗大的油滴上浮与水分离,进入分离筒顶部集油腔。污水则向下自外向内进入第一级油滴聚合器,小油滴聚合成大油滴,使油水再一次分离。部分未来得及上浮的细小油滴继续随水流入第二级分离筒的油滴聚合器。油滴从里向外进一步聚合后,再上浮分离。经两次分离的污水,其含油率可低于15PPM.
2.装置的电气控制原理:请参见图5—5
第五章 训练项目
图5-4油水分离器的系统结构图
第五章 训练项目
图5-5 油水分离器的电气控制图
本分离器的电气控制箱电源为三相380V,50HZ交流电,排油及加热均为自动控制。
排油电磁阀由直流继电器控制,直流继电器的线圈为T3晶体管的负载。往复泵将含油污水泵入筒体,进行油水分离,分离筒的油上浮到集油腔。当油面移至下电极S2(或S4)时,T2管截止T3导通。此时继电器线圈得电而动作,即1J2(2J2)闭合。1DF(2DF)电磁阀打开,排油自动进行,当污油排到一定程度,由于往复泵不断工作,工作水位不断上升,上升至上电极S1(或S3)时,T2管导通,T3管截止,继电器线圈失电,即1DF(或2DF)线圈失电而电磁阀闭合,排油结束。
加热控制由温度继电器控制,通常至45℃左右,温度超过此范围即自动停止加热。 排油、加热即能手动控制,也能自动控制当排油发生故障时,首先要识别是印刷线路板的故障,还是也为继电器绝缘电阻低的问题,然后予以排除,使其正常工作。
三 油水分离作业程序
为了保证油水分离的效果,避免分离器的自身污染,达到排放标准,必须遵守操作程序,保证装置运行参数正常。
1. 起动前的准备
⑴·打开出水管路上的阀;
⑵·打开压力表考克和分离筒顶部的放气考克; ⑶·将电控箱上的1级、2级排油旋钮转至自动位置。 2. 起动
⑴·把往复泵吸入管路转接至吸舷外水(此处为改接自来水); ⑵·接通电源,起动电机,时泵向分离筒供水;
⑶·第一级分离筒注满清水后,关闭顶部放气阀。再向第二级分离筒供水。水满后,关闭顶部的放气阀。此时,\"排油指示灯\"应自动关闭。应确保清水充满两个分离筒。
3. 分离含有污水
⑴·把往复泵吸口转接到舱底含油污水井,关闭舷外水的阀; ⑵·通过调节排除阀9,使筒内压力保持在0.05-0.1Mpa;
⑶·为避免分离筒被油污染,工作中,始终保持筒内充满水,可经过打开放气考克
第五章 训练项目
检查;
⑷·接通电加热器,加热含油污水,一般第一级加热器应常开,二级加热器视油污水的温度和油污性质而定;如水温低于20℃时且油粘度较大,则应常开,反之可不开。但严禁加热器在无水的情况下工作。
⑸·取样化验时,先开取样考克,放水一分钟再取样,取样瓶应用碱水或肥皂水反复清洗再用清水清洗,保证无油迹。
⑹·工作中,注意二筒内的工作压力差,当压力差小于0.1Mpa时,应及时拆洗滤器。每次工作后,为防止油聚合元件堵塞,要开启底部的排污阀泄放,用清水清洗。
⑺·为防止自动排油控制失灵,定期通过验油旋塞检验油位。
4. 停止
⑴·由吸油污水改吸清水工作半小时; ⑵·停止电加热;
⑶·停止往复泵,切断电源;
⑷·打开顶部的考克及底部的放水阀,将筒内的水放干净。
训练十八、主机的备车与完车操作训练
训练目的:
掌握主机的备车与完车操作 训练提示:
实船的主机备车内容很多,在相应的课程中同学们已学习过,这里作一简单提示:
1.备车:
备车有两层含义:即由航行~进港;由停泊~航行前对主机所做的准备工作。即由主机的定速航行或停车状态到机动操车状态的准备工作。
1)油航行~进港
①·至少提前半小时将重油换成轻柴油,保证把管路中的重油烧完。 ②·启动备用发电机。 ③·关造水机。 ④·起动备用舵机等。 ⑤·轮机员做好机动操车准备。
2)由停泊~航行—开航前1~2小时(视机舱温度情况,备车时间可能更长)
①·暖机:有的船上用发电机的冷却水,在停泊其间一直对主机进行暖机,但温度不够或没有这种配置的,则需利用膨胀水柜加热进行暖机。
第五章 训练项目
②·燃油系统:油柜泵满油并加热放沉淀水;开燃油分油机;开低压输送泵,加热并温暖系统。
③·滑油系统:检查油柜油位;必要时加热;开滑油分油机;开滑油循环泵;摇气缸油或起动气缸油预润滑系统。
④·冷却水系统:检查系统中水柜的水位,必要时补水,加热;开泵驱除系统中的空气;检查压力与水流情况。
⑤·空气系统:泵满气瓶;放残水;开主起动阀。
⑥·转车和冲车:啮合盘车机盘车(确认滑油泵已启动);冲车以冲掉气缸中的残水或残油;关掉示功阀。
⑦·试车,试车前一定要通知驾驶台;有条件的主机控制系统可做模拟实验。 ⑧·起动备用发电机;启动监测系统。
2.完车:
①·停分油机。
②·主机停后一段时间后停油泵、水泵。 ③·听备用发电机。
④·关有关阀件,其中包括日用柜出油阀、主空气瓶阀、主起动阀等。 ⑤·开示功阀;必要时冲车或盘车一段时间。 实验室备车:
由于实验室的主机较小,系统较简单,因而备车与完车比实船简单,主要有以下项目:
备车:①检查膨胀水柜水位、滑油循环柜油位。 ②·暖机,滑油加热。应提前两小时进行。 ③·向空气瓶泵气,并放残水。
④·可滑油泵,盘车。盘车前检查并确认水利测功器滑油柜有油。并检查确认主起动阀关闭。以免盘车其间发生危险。
⑤·检查确认示功阀打开,主起动阀打开,冲车。 ⑥·主机电控箱、控制台、监测系统通电。
⑦·遥控系统作模拟实验,并检查监测系统各报警点的闭锁是否解除,重要参数的报警值是否正确。
完车:
①·不再进行操作时,关掉日用油柜出油阀、气瓶出口阀及主起动阀。 ②·打开示功阀,若装有传感器,将其卸下。
③·油、水泵运转一段时间后,将其关掉。运转的时间视油、水温度而定。 ④·切断空压机、水泵、油泵等电源及集控室中的有关电源。
附录
附录1.
自动化机舱训练试题
1. ①.试述M800型主机遥控系统三基本组成,简述手动、气动遥控、电动遥控的控制过程。
②·集中监测系统系统键盘操作,修改滑油低压报警值及冷却水高温报警值。 2. ①.试述集中监测系统的基本组成,各部分作用。
②用假车令、假转速及真车令、假转速模拟三次起动过程。
3. ①叙述:手动、气动、电动三种操纵方式的转速控制过程,包括起动油量设置和临界转速回避过程。
②·在燃烧监测微机上进行燃烧+喷射过程曲线显示,并进行内存和外存。 4. ①.起动遥控和电动遥控的起动油量设置及保持各是如何实现的。 ②·解决车钟手柄在微速位时,自动停车的问题。
5. ①.对照实物讲解粘度控制系统各部分的功能及工作原理。
②·在电动遥控的模拟板上检查出应急倒车时的换向转速,并改为15R.P.M. 6. ①试述微机遥控系统中的转速设定过程,E-P-P的工作原理。
②·在燃烧工况监测系统微机的软盘中,调出一个示功图,将上死点部分进行放大并分析。
7. ①为什么在气动遥控的起动过程中,将阀306A关的过小会造成不能加速且自动停车。
②·进行粘度调节的无扰动转换、比例带调节。 8. ①.简述MK-5油雾浓度监测器的工作原理。
②·集中监测系统的键盘操作:报警通道的阻塞、唤醒。并修改重油柜低温报警值。
9. ①.电动遥控和气动遥控各如何限制主机的最高转速。
②·用假车钟假转速模拟实验,模拟电动遥控的主要功能\"三次起动、气动,起动油量设置,临界转速回避,负荷程序及取消。
10. ①.如何进行气动遥控的模拟实验?并进行演示检查出起动油量及临界转速的上下限。
②·油雾浓度监测器的模拟实验,选择某缸显示、灵敏度及偏差报警值调整。 11. ①。电动遥控过程中,车钟手柄位置与转速之间是什么关系?请绘图表示。 ②·调节气动遥控的临界转速回避范围为:200-230R.P.M.。
12. ①。在集控室将气动遥控转电动遥控的条件是什么?参照系统图说明为什么要满足这些条件才能转换?
②·使用无扰动转换的方式进行机旁、集控室、气动、电动之间的转换。
附录
13. ①什么叫发火转速?位什么要有一个合适的发火转速?
②用模拟实验检查出发火转速,修改发火转速为50R.P.M.,并用模拟实验检查修改是否正确。
14. ①.如果柴油机起动困难,您首先检查的是哪个仪表?为什么?下一个应检查什么?
②·用模拟实验的方法检查出车钟手柄在各位置时的转速设定气压值,并画图表示车钟位置与转速设定信号之间的关系图。
15. ①.自动减速和自动停车装置在哪种操纵模式下起作用?照图说明这种作用是如何实现的?
②·集中监测系统的键盘操作,各种显示及参数修改。 16·①.照图说明气动遥控系统的起动过程和转速设定过程。 ②·用模拟实验的方法模拟应急倒车过程,并说明换向转速。 17. ①.试述SJ700分油机自动排渣工作原理,两种跑油报警的实验方法。 ②·用气动遥控模拟实验的方法,实验并画出临界转速回避曲线。
注:每题中①为口答题,②为实操题。
附录
附录2.
自动化机舱实习报告
班级 姓名 成绩
一、 了解机舱的一般情况 1. 主机:
型号: 额定转速: 额定功率: 缸径: 冲程长度: 增压形式: 换向形式: 调速器型式: 2. 辅助机械:
写出下列辅助机械的型式和主要参数: 空压机: 燃油分油机:
油水分离器: 滑油泵:
缸套冷却水泵:
3.画出燃油、缸套冷却水、滑油、压缩空气系统的管系简图。(另附图) 二、 主机遥控系统:
1. 写出主机遥控系统的控制位置及控制方式: 控制位置: 控制方式: 2. 机旁操纵
①·写出机旁操纵时,转速控制过程方块图:
②·机旁操纵有哪些连锁?作用各是什么?
3. 气动遥控
①·气动遥控有哪些主要功能?
附录
②·起动油量设置及保持时间的意义是什么?
③·定性叙述气动遥控的临界转速控制过程:
4. 电动遥控
①·写出电动遥控的主要功能:
②·画出电动遥控过程方块图:
③·气动遥控转电动遥控的条件是哪些?
④·电动遥控模拟板的作用是:
⑤·叙述两种模拟实验的目的:
⑥·电动遥控时有哪些安全保护:
附录
⑦·集控室控制转驾控的条件是:
⑧·解释下列名词: 发火转速: 一次放气时间: 起动油量: 重起动油量: 负荷程序起点: 换向转速: 三·监测系统
1. 简述集中监测系统的组成各部分的功能:
2. 集中监测系统的中央处理单元的输出设备及功能:
3. 燃烧工况监测系统能作哪些工作:
4. 简述曲柄箱油雾浓度监测器的基本工作原理:
5. 画框图表示VAF粘度调节系统的控制过程:
6. 简述冷却水温度自动控制的基本工作原理:
附录
7. 用框图表示SJ700分油机的自动控制过程:
8. 油水分离器在起动时先充入清水、停止前充入清水的目的:
四、 主机的备车、操纵与故障排除
1·实验室的主机备车与完车各需作哪些工作:
2·在主机的运转过程中如何实现机旁到集控室的无扰动转换:
如何实现气动到电动的不停车转换:
3. 气动遥控过程中不能起动的可能原因:
起动后不能加速的可能原因:
4. 电动遥控过程中,若出现故障,查找的顺序应该是:
若起动困难,在模拟板上应该检查的参数是:
5. 若出现自动应急停车或手动应急停车,重新起动前应如何复位:
附录
自动减速应如何复位:
注: 请在训练的过程中随时填写此实验报告,训练结束后立即交给指导教师。
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