船舶轴转速报警故障判断及分析

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船舶轴转速报警故障判断及分析甘天恩刘颖斌25
船舶轴转速报警故障判断及分析
甘天恩刘颖娬
(中国石油集团海洋工程有限公司钻井事业部天津300451)
摘要:船舶右主机控制系统PCP面板显示轴转速故障报警,而机旁和远程控制系统转 速显示仪表指示正常。

针对这一现象,文章分析了该船控制系统轴转速信号测量和报警电路
原理,逐步排查故障原因,最终成功修复。

关键词:轴转速P C P传感器光电耦合器
1轴转速信号测量和报警电路原理分析
查看主机控制系统原理框架图(见图1),图中 显示系统中有两只轴转速传感器,一只传感器将采 集信号传输至远程控制系统(RCS),另一只传感 器将采集信号传输至Alphacomm Monitoring (ACM-GP)主机齿轮和螺旋桨监控箱。

电路原理图(见图2),查阅完电路图后,实地 查看接线情况,发现实际情况与电路图标识不符,系统中实际只有一只转速传感器(无单独至远程显 示单元的传感器),测速传感器接至机旁ACM-GP 主机齿轮和螺旋桨监控箱内的接线排X41: (11,12,13),经E3模块处理和转换后,一路信号 至机旁显示仪表,另一分路信号经X41: (18,19), 接入主机控制箱TAM-1模块J4: (2,3)(见图3), 经放大处理后输出至远程控制系统并转速显示。

此 外,轴转速故障报警经X41:(20,21)输出至主机控制 系统PCP面板。

2轴转速故障分析
经分析电路系统原理、接线图后可以看出,轴 转速信号经转速传感器(ZI2735A)至E3模块后,分别传至TAM-1模块、主机控制系统PCP面板和 P1显示表上,并可以判断出引起轴转速故障的原 因有以下几个方面:
1)转速传感器(ZI2735A)故障。

鉴于只有一 只转速传感器,信号分送至显示单元和报警单元,其中机旁和遥控系统转速指示正常,故排除传感器 本身故障(若系统中存在两只传感器可对调以便于
收稿日期:2020-12-08
作者简介:甘天恩(1985-),男,山东省人,工程师,现从事船舶管 理工作。

排除故障);
2) TAM-1模块故障。

对比同型号左右主机 TAM-丨模块J4 :(2,3)信号输入,均为4〜5V的脉冲信号,遂怀疑TAM-1模块损坏。

将左右主机 TAM-1模块对调,通过起车试验,报警未消除,排 除TAM-1原因;
3) E3模块故障。

测量输出线X41: (20,21), 量得左边电压为11.6V,右边电压为15.4V,有电 压差别;测量E3输出信号X41: (18,19),量得两 边电压均为4V,在0-5v范围内。

说明E3模块无 故障,为确定起见,将左右E3模块接线做好标记,进行对调,通过起车试验,故障仍未消除,排除 E3模块故障。

经过以上故障分析后,问题陷入无头绪状态。

随后,仔细对比左、右两边系统差别情况,发现 E3输出至主机控制系统PC P面板上轴转速故障报 警接线有差别,左边比右边多一个光电耦合器(见 图4)。

于是将接线做好标记,将光电耦合器接入右 边,通过起车试验,左主机出现轴转速报警,右主 机正常。

再次查阅说明书、主机控制系统接线图,发现 并未标出光电耦合器,遂怀疑是左主机在调试或是 后期故障时增加的光电耦合器。

E3模块无故障,但其输出端X41: (20,21)量 得电压不同,将输出端外部接线拆除,再次测量左 右主机E3模块输出端X41: (20,21)电压均为0v,说明原来测得的电压不同是外部线路的影响。

外部 线路复杂,不易排除,且系统无影响正常使用的其 他故障,故采取和左主机同样的处理方式,在E3 至主机控制系统面板PCP 之间加装光电耦合器。

26天津航海2021年第1期
图1控制系统原理框架图
图2电路原理图
船舶轴转速报警故障判断及分析甘天恩刘颖斌
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图3接线图
3光电耦合器功能介绍
光电耦合器(见图4)以光为媒介传输电信号,
对输入、输出电信号有良好的隔离作用,在各种电 路中得到广泛的应用。

图4元件图
光电耦合器一般由三部分组成:即光的发射、 光的接收及信号放大。

输入的电信号驱动发光二极 管(LKI ),使之发出一定波长的光,被光探测器接
收而产生光电流,再经过进一步放大后输出,完成 电一光一电的转换,从而起到输入、输出、隔离的 作用。

由于光电耦合器输入、输出间互相隔离,电 信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝 缘能力和抗干扰能力。

在本次故障修理中,通过加装光电耦合器,将 输入输出电路进行信号隔离,排除了外部信号干扰, 成功修复了故障报警。

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结束语
在工作中,如果遇到相似问题,通过原有替换 排除法不能有效排除故障时,可将怀疑故障模块外 部线路拆除,通过对比信号输入、输出值,判断故 障是否来自外部电路。

在原有系统增减其他电器元 件时,需在原有说明书中及时标注,并在设备修理 档案中详细记录故障现象及排除过程,方便设备的
后期维修。

参考文献
[1]
曾光宇编著.光电检测技术.北京:清华大学出版社,2005
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