第6章船舶主机遥控
船舶主机遥控
04
船舶主机遥控技术的发展趋 势
智能化
智能化是船舶主机遥控技术的重要发展趋势之一。通过引入 人工智能和机器学习技术，船舶主机遥控系统能够实现自主 决策、自主学习和自主优化等功能，进一步提高船舶运行效 率和安全性。
智能化技术应用在船舶主机遥控系统中，可以实现自动故障 诊断、预测性维护和智能调度等功能，有效降低维护成本和 运行风险。
船舶主机遥控
目录
• 船舶主机遥控系统概述 • 船舶主机遥控系统的组成 • 船舶主机遥控系统的应用 • 船舶主机遥控技术的发展趋势 • 船舶主机遥控系统的维护与保养 • 船舶主机遥控系统的未来展望
01
船舶主机遥控系统概述
定义与特点
定义
船舶主机遥控系统是指通过远程控制 技术实现对船舶主机操作的控制系统 。
速度控制
驾驶员可以通过遥控系统 调节船舶的行驶速度，实 现加速、减速或匀速行驶。
自动舵
部分船舶主机遥控系统配 备了自动舵功能，能够自 动保持航向，减轻驾驶员 的工作负担。
主机启动与停止控制
启动控制
驾驶员可以通过遥控系统远程启动主机，确保船舶顺利启动 。
停止控制
在紧急情况下，驾驶员可以远程停止主机，以避免事故发生 或减少损失。
02
船舶主机遥控系统的组成
控制系统
1
控制系统是船舶主机遥控的核心部分，负责接收 操作指令，经过处理后输出控制信号，驱动执行 机构完成相应的动作。
2
控制系统通常采用可编程逻辑控制器（PLC）或 分布式控制系统（DCS）等工业控制计算机，具 有高度的可靠性和稳定性。
3
控制系统的软件部分包括控制算法、控制逻辑和 监控界面等，可以根据实际需求进行定制和优化。
05
轮机概论--电子版教材讲解
轮机概论前言本书主要根据航海类专业教学指导委员会制定的海洋船舶驾驶专业《轮机概论》课程教学计划规定的内容编写的。
全书共分七章，分别简要讲述了轮机管理及热工基本知识；船舶柴油机动力装置；船舶推进装置；船舶辅助设备；船舶甲板机械；船舶通用系统；船舶电器设备概述。
目前驾驶员在船上的职责范围在不断扩大，其知识结构也要进行相应调整，使其适应新的船舶管理模式。
在轮机方面，要求驾驶员能熟练操作的机械设备除甲板机械外，还包括主柴油机；救生艇机；压载泵；应急消防泵；减摇和侧推装置；甲板空压机和油船专用系统等。
本书简要介绍了以上各种设备的结构和工作原理，同时还介绍了设备的管理和使用方面的知识。
力求理论结合实际，使本书成为驾驶员必备的工具书。
本书还可作为航海院校其他与船舶有关的陆上专业的选修教材和参考书。
本书第一章由吴桂涛博士编写；第二章由朱峰轮机长编写；第三章由迟华方轮机长编写；第四章由边克勤轮机长编写；第六章由张兴彪轮机长编写；第五章和第七章由吴晓光轮机长编写；本书由吴晓光和吴桂涛主编。
编者2007年5月第1章轮机管理基础1.1 轮机概述1.2 热工基础知识第2章船舶柴油机动力装置2.1 柴油机工作原理2.2 柴油机基本结构和实例2.3 柴油机的工作系统2.4 柴油机的操纵系统2.5 柴油机的运转特性2.6 柴油机的主要工作指标2.7 柴油机运行管理（主要的维修工作；正常操作管理）第3章船舶推进装置3.1 船舶推进装置的传动方式3.2 轴系的组成3.3 螺旋桨及螺旋桨特性3.4 可调螺距螺旋桨第4章船舶辅助设备4.1 船用泵4.2 液压泵和液压马达4.3 船舶海水淡化装置4.4 船舶制冷与空调装置4.5 活塞式空气压缩机4.6 船舶辅锅炉第5章船舶甲板机械5.1 船舶起货机5.2 液压舵机5.3 液压锚机和系缆机船舶减摇鳍5.4 船舶减摇鳍5.5船舶侧推装置第6章船舶通用系统6.1 舱底水系统6.2 压载系统6.3 日用水系统6.4 油船专用系统第7章船舶电气概述7.1 船舶电力系统7.2 轴带发电机7.3 船舶电气安全管理第1章 轮机管理基础1.1 轮机概述随着国际贸易的发展和造船技术的不断提高，以及机电设备和装卸机械的日渐改进，当前世界海上运输船正向大型化、专业化和自动化的方向发展，对船员的素质要求也越来越高。
第5章船舶主机遥控-PPT精品文档
nH
100% 70%
转速指令
避让后的指令
临界转速区
65%
t
②限位在上限的方法
nH
100% 70% 65%
转速指令 避让后的指令
临界转速区
t
③将临界转速区分为高、低区 nH
转速指令
100% 70% 60%
避让后的指令 高区
临界转速区
低区
t ④转速上升和下降采用不同的避让方法 nH
转速指令
100% 70% 65%
滑油温度高 气缸和活塞冷却水温度高 排烟温度高 故障减速 废气透平温度高 废气锅炉故障 曲柄箱油雾浓度大 故障减速电位器的设定值调节范围为：60~80% nH 指令发送线
故障信号 复位 紧急操纵
“0”
t
故障减速 电位器
§5.5 负荷程序限制
燃烧室的组成：气缸套、活塞、气缸盖。 组成燃烧室的受热部件会因主机的工作温度而升高。 为了避免温度过高：在气缸套外部、活塞和气缸盖内部设 有冷却水腔，用水冷却受热件。 热负荷：单位时间内通过单位冷却表面传出的热量。 热负荷与传热件壁面两侧的温差成正比。 温差大→热负荷大→热应力大。 当热应力过大时，会造成金属材料表面疲劳，产生裂纹、 表面变形或出现桔皮现象。 所以须对柴油机的热负荷进行限制。
75% 70%
负荷 限制区 临界 转速区
65%
临界转速 限制曲线
t
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
§5.3 最大、最小及手动转速限制
一、最大转速限制
设置最大转速限制的目的就是要防止主机超速。 最大正车转速限制值为100%nH。 最大倒车转速限制值为60~70%nH。(螺旋桨效率低) 紧急情况下，最大正车转速限制值可为110%nH。 指令发送线
第9章 船舶主机遥控系统
第四节 主机遥控系统的逻辑控制
一、换向控制逻辑
换向控制的逻辑包括：换向鉴别逻辑和换向控制条件
（二）换向控制条件
换向控制条件是在鉴别逻辑产生换向指令时，判断可否进行换
向操作的条件是否满足，包括：停油条件、转速条件和顶升机构
抬起条件。
nER IE
1）停油条件： YRT YRL YBL IST ST
第四节 主机遥控系统的逻辑控制
一、换向控制逻辑
换向控制的逻辑包括：换向鉴别逻辑和换向控制条件
（二）换向控制条件 换向控制条件是在鉴别逻辑产生换向指令时，判断可否进行换
向操作的条件是否满足，包括：停油条件、转速条件和顶升机构 抬起条件。
1）停油条件： YRT YRL YBL IST ST
2）转速条件 转速条件指在主机运行中需要换向时，必须待主机（正常操作 时）转速下降到允许换向的换向转速 nR，或（应急操作时）下降 到应急换向转速 nER 时，才可以进行换向操作。
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第三节 车钟系统及操纵部位的转换
一、车钟系统概述
车钟系统是实现驾驶台与集控室、驾驶台与机旁之间进行 车令的传送与应答的装置，由驾驶台车钟、集控室车钟和机旁 应急车钟组成。
第三节 车钟系统及操纵部位的转换 根据传送车令的性质，遥控车钟又分为主车种和副车钟。
1、主车钟 用于传送停车、换向和转速设定等主机操纵命令。
返回最近
5
4
2
1
(a)
(b)
图 3-1-10 比例阀结构原理及逻辑符号图
返回最近
图3-1-11 转速设定精密调压阀 结构原理及输出特性图
(b)
P
AS
AH
(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
船舶主机遥控系统
软件编程与调试
01
软件编程
02
编写各模块的驱动程序和控制算法。
设计友好的人机交互界面。
03
软件编程与调试
确保软件功能正确、性能 稳定。
在模拟环境和实际环境中 进行软件调试。
软件调试
01
03 02
系统集成与测试
系统集成
01
进行模块间的联调，确保各模块之间的通 信和协同工作正常。
03
02
将各模块集成在一起，形成一个完整的系统 。
设计原则与流程
详细设计
对每个模块进行详细设计，包括硬件电路、软件程序等。
测试与验证
对系统进行全面的测试和验证，确保满足设计要求。
硬件选型与配置
主控制器
选用高性能、稳定的主控制器，如工 业级PLC或专用控制模块。
通信模块
选用可靠、稳定的通信模块，支持多 种通信协议。
硬件选型与配置
• 传感器与执行器：根据系统需求，选择适当的传感器和执 行器。
在狭窄的航道或复杂的水域，主机遥控系 统可以帮助船舶实现精确的航向控制和速 度调节，保障航行安全。
海洋工程
军事应用
在海洋工程作业中，如海洋平台、风电安 装等，主机遥控系统能够提供稳定可靠的 动力输出，支持大型设备的运输和安装。
在军事领域，船舶主机遥控系统可用于特 种作战、情报收集等任务，提高作战能力 和隐蔽性。
可Hale Waihona Puke 性船舶主机遥控系统的可靠性对于船舶的安全和正常运行至关重要。未来发展将更加注重系统硬件和软件的可靠性 设计、冗余备份和容错处理等方面。
环境友好性与节能减排
环境友好性
随着全球环保意识的不断提高，船舶主机遥控系统将更加注重环境友好性，采用更加环保的材料和技 术，降低对环境的负面影响。
第六章柴油机的调速和操纵
第六章 柴油机的调速和操纵1、根据船舶主机的工作特点,按我国有关规定主机必须装设的调速器是：A.全制式调速器B.极限调速器C.单制调速器D.液压调速器2、某船用发电柴油机组运转中,若船舶耗电量突然降低,则该机组的运转状态变化是 .A.转速自动升高稳定工作B.循环供油量降低转速稍有降低稳定工作C.循环供油量降低转速稍有增加稳定工作D.转速自动升高至飞车3、船用发电柴油机必须装设的调速器是 .A.液压调速器B.机械式调速器C.定速调速器D.极限调速器4、发电柴油机使用的调速器可以是 .A.机械式B.液压杆式C.液压表盘式D. A+C5、根据双制调速器的工作特点,它最适合作用的柴油机是 .A.船用中速柴油机B.船用带离合器的中小型主机C.船用低速机D.带动变距桨柴油机6、在柴油机稳定运转中表征其转速变化程度的参数是 .A.稳定调速器B.瞬时调速器C.不灵敏度D.转速波动率7、在下述性能参数中,表明调速器稳定性的参数是 .A.瞬时调速率δ1B.稳定调速率δ2C.不灵敏度εD.转速波动率Φ8、根据我国有关规定船用发电柴油机当突卸全负荷后稳定时间Ts应不超过 .A. 7sB.5sC.3sD.2s9、指出下述调速器的性能指标中不属于静态性能指标的是 .①瞬时调速率δ1;②稳定调速率δ2;③转速波动率;④不灵敏度ε;⑤稳定时间Ts;⑥转速变化率ϕ.A.①+⑤B. ②+③C. ②+④D. ②+⑥10、下述调速器性能指标中表征其静态性能的有 .①稳定调速率δ2;②稳定时间Ts;③不灵敏度ε;④转速变化率ϕ;⑤瞬时调速率δ1;⑥转速波动率φ.A.①+②+③+⑤B. ①+③+④+⑥C. ①+②+⑤+⑥D. ②+④+⑤+⑥11、船用柴油机主机采用的调速器常有 .①杆式液压调速器;②表盘式液压调速器;③极限式调速器;④单制调速器;⑤全制调速器;⑥双制调速器.A. ①+②+③+⑤+⑥B. ①+②+③+④+⑥C. ①+②+④+⑤+⑥D. ②+③+④+⑤+⑥12、为了降低柴油机设定转速,对机械调速器应作如下调节A.改变调速弹簧刚度B.改变调速弹簧的硬度C.调节螺钉顺时针方向旋进D.调节螺钉逆时针方向旋出13、机械式调速器调速弹簧长期使用后弹性变差对调速器性能的影响是 .A.稳定调速率δ2变小B.稳定性提高C.准确性下降D.灵敏度变差14、通常机械式调速器的稳定调速率δ2是 .A.不可调整B.可任意调整C.随机型而异D.A或B15、液压调速器中设置恒速反馈机构的目的是 .A.为了具有一定的稳定调速率B.使调速过程稳定C.使调速过程稳定并恒速调节D. A+B16、在液压调速器中刚性反馈与弹性反馈机构相比,其主要作用在于 .A.保证调节过程稳定性B.保证恒速调节C.保证有差调节D.保证稳定时间符合规定17、液压调速器加装速度降机构是为了 .A.提高调速灵敏度B.提高调速准确度C.提高调节过程的稳定性D. A+B18、在UG-8表盘式液压调速器的表盘上有四个旋钮,如果需改变柴油机的转速,应该调节的旋钮是 .A.右上方手动旋钮B.右下方调速指示旋钮C.左上方手动旋钮D.左下方手动旋钮19、UG-8表盘式液压调速器的恒速反馈机构主要由下列 组成.①大反馈活塞;②小反馈活塞;③伺服活塞;④补偿针阀;⑤反馈指针;⑥控制滑阀.A. ①+②+③+⑤B. ②+③+④+⑥C. ①+②+④+⑤D. ②+④+⑤+⑥20、液压调速器有下列特点 .①稳定性好;②调节精度与灵敏度高;③通用性好;④利用飞重直接操纵油量调节机构;⑤转速调节范围广;⑥可实现恒速调节.A. ①+②+③+④+⑤B. ②+③+④+⑤+⑥C. ①+②+③+⑤+⑥D. ①+②+④+⑤+⑥21、下列说法正确的是 .A.液压调速器的补偿针阀开度过大,会使油量调节过度B.液压调速器的补偿针阀开度过小,会使油量调节过度C.如果液压调速器反馈指针指向最大位置,则使调油不足,转速波动大D. A+C22、按Woodward UG-8调速器稳定性调节要求,其补偿指针的最大允许位置所处刻度是:A. 5格B.7格C.9格D.10格23、两发电柴油机并联工作时,一般应将调速器的速度降旋钮调为 .A.两台机器相等,且都调为零B.一般两机速度降相等,且都调节在30~50刻度C.额定负荷大的机器应选择较大的速度降D.额定负荷大的机器应选择较小的速度降24、为了柴油机并联工作的要求应使δ2＞0,此时对调速器性能要求可以不必过分追求:A.灵敏性B.准确性C.稳定性D.均匀性25、欲使两台并联运行的柴油机具有自动合理分配负荷的能力,其先决条件是使二台柴油机调速器的下述性能指标具有以下特点 .A.瞬时调速率必须相同B.稳定调速率必须相等且不为零C.瞬时调速率必须等于零D.稳定调速率必须均为零26、两台使用液压调速器的发电柴油机并联运行时,其负荷分配始终不合理的主要原因是:A.反馈指针调节不妥B.补偿针阀开度过大C.速度降旋钮调节不妥D.调速旋钮调节不妥27、指出下述液压调速器内部油道驱气的错误操作是 .A.柴油机起动后怠速运转B.补偿指针置于最小刻度C.补偿针阀旋出几圈D.人为使柴油机转速波动约2min28、由于滑油污染造成的故障占调速器故障的 .A. 25%B. 30%C.40%D. 50%29、调速器滑油因泄漏而减少会导致 .A.柴油机无法起动B.柴油机转速不稳C.柴油机加不上负荷D.柴油机飞车30、按照Woodward PGA调速器的工作特性它最适用的主机操纵系统是：A.机旁操纵系统B.电动式主机遥控系统C.气动式主机遥控系统D.液力式主机遥控系统31、Woodward PGA调速器当外负荷大幅度增减时，其弹性反馈机构将暂时失效的主要目的是：A.减少稳定调速率δ2B.减少瞬时调速率δ1C.减少转速波动率ФD.减少不灵敏度ε32、按PGA液压调速器结构特点，其工作中的主要特点是：①遥控气动转速设定；②遥控气动速度降设定；③刚性反馈机构实现对δ2的调节；④反馈指针调节反馈行程大小；⑤阻尼补偿系统保证调节过程稳定且恒速；⑥补偿针阀开度调节补偿速度大小。
基于单片机的船舶主机遥控车钟的设计与实现
型船 舶主 机遥 控车 钟 ，实现舰 船航 行过 程 中驾驶 室与集 控 室 （ 机 舱 ）车钟信 号交 互和远 程控 制 。
关键 词 ：车钟 遥控 步 进 电 机
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ５ ７ １ ． ６ １
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ０ ０ ３ — ４ ８ ６ ２（ ２ ０ １ ３ ）１ ０ － ０ ０ ５ ９ ． ０ ３
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｍ ｐｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ Ｍ ＣＵ－ ｂａ ｓ ｅ ｄ Ｓ ｈ ｉ ｐ Ｒｅ ｍｏ ｔ ｅ
Ｄｒ ｉ ｖ ｉ ｎｇ — ｃ ｏ ｍｍａ ｎｄ
Ｑｉ ｎ Ｈｅ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ
的双 向互 传 。
某 型综 合 运 输 船 功 能 ， 包 括 步 进 电机 驱 动 指 针 指 示 、 车 令 不 一 致 时 报警 等 功 能 。这 种 模 拟 电路 分 立 元 件 多 ，结 构 复 杂 ，调 试 困难 ，维 修 不 便 。大 连 舰 艇 学 院研 制 的 ＨＧ— Ｘ 型船 舶 主 机 主 机 遥控 车钟 ， 以 ＭＣＳ 一 ５ １单 片机 为核 心 ，加 上 高 性 能 的外 部 元
舱 ）车钟 信号 交互 和远 程控制 原理 、机 制及 实现 过程 ， 同时介绍 了步 进 电机 的工 作 原理和 芯片 Ａ３ ９ ５ ５的使 用 方法 ， 模 拟信 号转 数字信 号 （ ＡＤ Ｃ） 的实现 和 芯片 Ｔ Ｌ Ｃ ２ ５ ４ ３的使 用方 法 。 设计 出 以单 片机 为核心 的 ＨＸＧ — Ｘ
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄｓ ：ｓ ｉ ｇｎ ａｌ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｒ ｅ ｍｏｔ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ， ＂ ｓ ｔ ｅ ｐ ｐｅ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ
《船舶主机遥控系统》课件
系统各部分功能说明
遥控装置用于发送控制指令，控 制器处理指令并控制执行机构， 传感器监测船舶主机状态。
技术特点
通讯技术
船舶主机遥控系统采用先进的 无线通讯技术，确保指令的及 时传输和可靠性。
控制技术
系统采用高精度的控制技术， 能够实现精确的船舶主机控制。
感知技术
利用传感器技术，能够实时感 知船舶主机的状态，确保安全 和稳定的操作。
系统组成
船舶主机遥控系统由遥控装置、控制器、传感器、执行机构等部分组成。
系统优点
船舶主机遥控系统能够提高船舶主机的操作效率和安全性，减少人力成本和人为误操作的风 险。
系统结构和工作原理
系统结构图
船舶主机遥控系统的结构图展示 了各个部件之间的连接和关系。
工作原理简述
船舶主机遥控系统通过遥控装置 发送指令，控制器接收指令并处 理，然后传输给执行机构实现对 船舶主机的控制。
应用场景
1 船舶类型
船舶主机遥控系统适用于各种类型的船舶，包括货船、客船、油轮等。
2 操作场合
系统适用于需要频繁控制船舶主机的场合，如港口操作、航行中的调整等。
安全性及应急措施
1
应急措施
2
Байду номын сангаас
针对可能出现的故障或紧急情况，系统 提供了相应的应急措施，保证操作人员
的安全。
安全性考虑
系统考虑了安全性设计，采用多重措施 确保船舶主机遥控的安全性。
展望
随着船舶主机遥控系统的发展，我们可以期待更多的创新和应用。
发展前景
目前发展状况
发展趋势
未来发展方向
船舶主机遥控系统的应用正在逐 渐扩大，已取得一定的发展成果。
随着技术的不断进步，船舶主机 遥控系统将更加智能化和自动化。
轮机概论--电子版教材讲解
轮机概论--电⼦版教材讲解轮机概论前⾔本书主要根据航海类专业教学指导委员会制定的海洋船舶驾驶专业《轮机概论》课程教学计划规定的内容编写的。
全书共分七章，分别简要讲述了轮机管理及热⼯基本知识；船舶柴油机动⼒装置；船舶推进装置；船舶辅助设备；船舶甲板机械；船舶通⽤系统；船舶电器设备概述。
⽬前驾驶员在船上的职责范围在不断扩⼤，其知识结构也要进⾏相应调整，使其适应新的船舶管理模式。
在轮机⽅⾯，要求驾驶员能熟练操作的机械设备除甲板机械外，还包括主柴油机；救⽣艇机；压载泵；应急消防泵；减摇和侧推装置；甲板空压机和油船专⽤系统等。
本书简要介绍了以上各种设备的结构和⼯作原理，同时还介绍了设备的管理和使⽤⽅⾯的知识。
⼒求理论结合实际，使本书成为驾驶员必备的⼯具书。
本书还可作为航海院校其他与船舶有关的陆上专业的选修教材和参考书。
本书第⼀章由吴桂涛博⼠编写；第⼆章由朱峰轮机长编写；第三章由迟华⽅轮机长编写；第四章由边克勤轮机长编写；第六章由张兴彪轮机长编写；第五章和第七章由吴晓光轮机长编写；本书由吴晓光和吴桂涛主编。
编者2007年5⽉第1章轮机管理基础1.1 轮机概述1.2 热⼯基础知识第2章船舶柴油机动⼒装置2.1 柴油机⼯作原理2.2 柴油机基本结构和实例2.3 柴油机的⼯作系统2.4 柴油机的操纵系统2.5 柴油机的运转特性2.6 柴油机的主要⼯作指标2.7 柴油机运⾏管理（主要的维修⼯作；正常操作管理）第3章船舶推进装置3.1 船舶推进装置的传动⽅式3.2 轴系的组成3.3 螺旋桨及螺旋桨特性3.4 可调螺距螺旋桨第4章船舶辅助设备4.1 船⽤泵4.2 液压泵和液压马达4.3 船舶海⽔淡化装置4.4 船舶制冷与空调装置4.5 活塞式空⽓压缩机4.6 船舶辅锅炉第5章船舶甲板机械5.1 船舶起货机5.2 液压舵机5.3 液压锚机和系缆机船舶减摇鳍5.4 船舶减摇鳍5.5船舶侧推装置第6章船舶通⽤系统6.1 舱底⽔系统6.2 压载系统6.3 ⽇⽤⽔系统6.4 油船专⽤系统第7章船舶电⽓概述7.1 船舶电⼒系统7.2 轴带发电机7.3 船舶电⽓安全管理第1章轮机管理基础1.1 轮机概述随着国际贸易的发展和造船技术的不断提⾼，以及机电设备和装卸机械的⽇渐改进，当前世界海上运输船正向⼤型化、专业化和⾃动化的⽅向发展，对船员的素质要求也越来越⾼。
主机遥控第一章
第四篇船舶主机遥控系统第一章船舶主机遥控系统概述及技术资料浏览导引第一节船舶主机遥控系统概述主机遥控是指远离机旁在驾驶台( 或集控室)通过自动控制装置对船舶柴油机主机进行操纵。
如同所有的控制系统一样, 主机遥控系统是由控制器和控制对象( 主机)二部份组成的。
控制器的任务在于不断地采集来自驾驶台的操纵命令和来自主机的运行状态信息，做出判断，自动地根据系统的控制要求，向被控对象发出控制信号，以达到控制目标。
随着船舶自动化技术的发展, 装设主机遥控系统的船舶逐年增多。
比较完善的主机遥控系统通常设有如下功能(或环节):（1）逻辑程序控制，它包括操纵转换位置判断、自动换向、自动起动、重复起动、重起动、制动的逻辑控制，（2）转速与负荷控制，它包括转速信号发送速率限制和负荷程序等，（3）安全保护与应急操作，（4）系统功能模拟试验，（5）系统故障自检等。
组成自动控制系统的元件有气动、机械、液压、继电器----接触器、半导体分立元件、小规模集成电路等不同种类, 在技术发展的不同阶段，主机遥控系统的类型随采用的控制元件不同也有气动式、电动式、电-气式、电-液式等不同。
随着微型计算机在控制领域的广泛应用, 自上世纪八十年代远洋船舶主机遥控系统普遍采用了微型机做为控制器的核心，使系统的设计、生产、使用和维修都更为简单, 可靠性也大大提高。
主机遥控系统是根据主机的特点及操作要求设计的，主机型号不同，船东船舶建造的选型习惯，遥控系统的具体配置是有差别的，实现控制目的所采用的元部件也不同。
本书第一章至第五章MAN B&W MC机型气动操纵系统、M-800 Ⅱ型主机遥控系统的配置和M-800型电子调速器的内容，选取自中远集团2000年－2001年建造的船舶“天顺海”“德惠海”等的资料。
第五章AC-4型主机遥控系统选取自5446TEU集装箱船舶“COSCO ROTTERDAM”资料。
至于各艘船舶不同型号主机和遥控系统的具体设计和配置，请以相应的船舶技术资料为准。
第六章 船舶安全应急处理
第六章船舶安全应急处理第一节船舶搁浅、碰撞后的应急措施一、船舶搁浅后的应急安全措施1．应急处理船舶发生搁浅、擦底时，轮机部应采取下列紧急措施：（1）轮机长迅速进入机舱，指令值班人员做好备车工作，遵从驾驶台指令正确操纵主机。
（2）主机降速航行。
船舶进入浅水区，因为船舶阻力增加，主机转速下降，或者在全制式调速器作用下自动增加油门致使柴油机超负荷运行，所以当值班轮机员发现主机转速和功率变化异常时，应考虑到搁浅的可能，主动向驾驶台联系询问情况，并采取降速措施。
（3）使用机动操纵转速。
搁浅后，无论驾驶台采取冲滩或退滩措施，机舱所给车速都应使用机动操车转速或系泊试验转速，防止主机超负荷运行。
（4）换用高位海底门。
搁浅时值班轮机员应立即将低位海底门换为高位海底门，防止海水泵吸入泥沙，堵塞海水滤器。
（5）清洗海水滤器。
换用高位海底门后，如果发现海水压力仍然较低，应立即开启另一舷侧的高位海底门，清洗被泥沙部分堵塞的海水滤器。
如不及时换另一舷侧的高位海底门并清洗被泥沙堵塞的海水滤器，可能会发生海水低压报警、冷却系统无法工作，使主机不能正常运行，甚至发电机因高温不能工作。
2．轴系检查搁浅可能引起船体变形，造成柴油机轴系中心线和传动轴系中心线弯曲，影响柴油机和传动轴系的运转，所以船舶搁浅后必须检查轴系工作情况。
判断轴系状态可用下列方法：（1）盘车检查：船舶脱浅后立即停车，可用盘车机检查轴系运转是否受阻，查看盘车机电流的变化情况是否正常，必要时松脱某些中间轴承的地脚螺栓。
（2）柴油机运转中的检查：①检查中间轴承和尾轴承的温度；②检查中间轴、尾轴是否跳动；③检查中间轴承地脚螺栓情况；④检查曲轴箱的温度是否升高；⑤检查齿轮箱的声响是否正常。
（3）柴油机曲轴臂距差的测量。
搁浅后应尽快创造条件测量曲轴臂距差，通过臂距差来判断曲轴中心线的变化和船体的变形。
如臂距差超过允许范围，继续运行将是十分危险的。
2263．双层底舱柜的检查搁浅时双层底舱柜可能变形破损，要注意反复检查和测量各舱柜液位变化，注意海面有无油花漂浮等情况，并做好机舱排水准备工作，检查的主要内容是：（1）主机滑油循环柜的液位；（2）测量干隔舱、油舱、炉水舱等双层底舱柜，如有漏水可封死测量管口和透气管口；（3）检查舵机间有无进水，判断舵柱密封装置的密封状态，必要时上紧舵柱密封装置的紧固螺栓；（4）检查机舱、轴隧舱底水位变化情况。
主机遥控系统
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主机运行模拟
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船舶柴油机分类
1、四冲程和二冲程柴油机----工作循环的方式
2、增压柴油机和非增压柴油机----进气方式
3、高速柴油机(>1000r/min；>9m/s)---- 曲轴转速和活塞平均速度 中速柴油机(350～10OOr/min；6～9m/s) 低速柴油机(<350r/min；<6m/s)
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逻辑程序控制:
(5) 慢转起动逻辑控制 当主机停车超过规定的时间后再次起动主机时，遥控系统便 控制主机进入慢转起动，使主机缓慢转动1~2转后再转入正 常起动。若慢转起动失败，遥控系统将不再进行正常起动， 并发出起动失败报警。 (6) 主机运行中的换向与制动逻辑控制
当车钟从正车全速拉到倒车某一位置或从倒车全速拉到正 车某一位置时，遥控系统能自动实现主机停油、凸轮轴换向、 强制制动，当主机转速下降到零时自动进行反向起动。
度自动控制主机进行减速或停车，并发出相应的报警。 (2) 应急停车
主机遥控系统在正常停车操作失灵时，为了确保主机能立 即断油停车，只要在驾驶台或集控室按下“应急停车” 按 钮，遥控系统就会通过应急停车回路迫使主机立即断油停车， 同时发出报警。 在应急停车后，必须将车钟拉到停车位置， 并按复位按钮对应急停车信号进行复位，否则，主机将不能 起动运行。
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安全保护与紧急操作
(3) 应急操纵 为了保障主机运行安全，延长使用寿命，遥控系统设置了
许多限制。然而，当船舶遇到紧急情况时，为了保证整条船 的安全，必须解除或放松对主机原有的保护措施，实现应急 操纵，以便“舍机保船”。只要在驾驶台或集控室按下“应 急操纵” 按钮，遥控系统不仅能自动进行重起动，而且还 能自动取消慢转起动、程序负荷、轮机长最大转速限制、增 压空气压力限制、轮机长最大油量限制等，以实现主机快加 速。
船舶主机遥控
船舶主机遥控（Marine main engine remote control）是离开机旁在驾驶台或集中控制室对主机进行远距离操纵的一种方式。
在这种操纵方式中，不可能直接利用主机操纵机构本身的手柄或手轮来操纵主机，而必须在操纵部位（驾驶台或集中控制室）发出的操车信号与主机的执行机构之间设置一套综合的逻辑与控制回路。
该回路包括组合逻辑回路、时序逻辑回路、反馈控制回路，以及各种安全保护回路。
主机遥控系统是轮机自动化的重要组成部分，是实现无人机舱（Unattended machinery space）的必备条件之一。
主机遥控不仅能改善轮机管理人员的工作条件，改善船舶的操纵性能，而且还能提高船舶航行的安全性，以及主机工作的可靠性和经济性。
主机遥控系统是轮机自动化的重要组成部分，是轮机人员管理和使用自动化设备的重点和难点。
在主机遥控系统中，驾驶台遥控主机必须是全自动的；集中控制室遥控主机可以是全自动的，也允许是半自动的。
在设有主机遥控系统的船舶中，可在驾驶台、集中控制室和机旁三个部位操纵主机。
为保证在同一时间只能在一个部位操纵主机，要设有操纵部位转换装置。
机旁要设一个操纵部位转换阀，它有两个位置，即“手动”（或“应急”）位和“自动”位。
在正常情况下，该阀处在“自动”，允许驾驶台或集中控制室遥控主机。
但是，在这两处遥控系统均出现故障的应急情况下，轮机人员必须到机旁，首先把这船舶驾驶室个转换阀扳到“手动”（应急）位，这时两处遥控系统均不起作用，然后，根据驾驶台下达的车令，利用机旁的手柄或手轮操纵主机，在集中控制室的操纵台上，还要设一个操纵部位转换阀，它也有两个位置，即“驾控”（BC）位和“机控”（EC）位。
当该阀处于“机控”位时，驾驶台只能向集中控制室下达车令，轮机人员利用操纵台上的手柄来遥控主机。
当把该阀扳到“驾控”位时，集中控制室遥控系统不起作用，驾驶员可利用车钟手柄直接遥控主机。
编辑本段气动遥控系统一般来说，在集中控制室遥控主机是利用气动阀件所组成的各种逻辑回路和控制回路实现的。
《船舶主机遥控》课件
通信设备的种类
通信设备包括有线通信设备和无线通 信设备，根据不同的应用场景选择合 适的通信方式。
通信设备的维护与保养
为了确保通信设备的正常运行，需要 定期进行维护和保养，及时排除故障 。
03
船舶主机遥控系统的原理
控制逻辑
控制逻辑的构成
指令执行环节负责将处理后的指令发送 到执行机构，控制主机的运行状态。
指令执行环节将可执行的命令发送到 执行机构，控制主机的运行状态。
反馈环节实时监测主机的运行状态， 将监测结果反馈给操作员，以便操作 员及时掌握主机的工作状态。
04
船舶主机遥控系统的操作和维护
操作步骤
启动顺序
遵循先启动控制系统，再启动主机的顺序 ，确保系统正常工作。
A 启动前的检查
在启动主机遥控系统之前，应确保 所有设备处于良好状态，包括但不 限于主机、控制系统、传感器等。
B
C
D
异常处理
在操作过程中如遇到异常情况，应立即停 止操作，查明原因并排除故障后再继续。
操作步骤
按照规定的操作步骤进行，包括但不限于 启动、加速、减速、停车等，确保操作准 确无误。
常见故障及排除方法
通信故障
检查通信线路是否正常，设备接口是否紧固 ，如有问题及时处理。
主机无法启动
检查主机启动电路是否正常，控制信号是否 正确，如有问题及时修复。
备份数据
定期备份系统数据，防止数据丢失。
05
船舶主机遥控系统的未来发展
技术创新
自动化技术
随着自动化技术的不断发展，船 舶主机遥控系统的自动化程度将 进一步提高，实现更加精准、高
效的控制。
人工智能技术
人工智能技术在船舶主机遥控系 统中的应用将逐渐普及，通过机 器学习和深度学习等技术，实现 对船舶主机的智能控制和自主决
第4章船舶主机遥控系统
二、主机自动遥控系统的主要功能
（2）转矩的限制
主机在某一转速下运行时，如供油量过大就有可能使主推 进轴的扭矩超机械负荷。此时，遥控系统将自动地限制主 机的供油量，即根据车令设定的转速或主机的实际转速给 出一个相应的允许供油范围，从而将主机的转矩限制在安 全的范围内。
（3）增压空气压力限制
主机从低速开始加速时，油量会突然增加很多，而此刻增 压器输出的增压空气压力较低，这样就会出现油多气少的 现象，导致燃烧不充分而冒黑烟。为防止主机在加速过程 中出现冒黑烟现象，遥控系统将自动地根据增压空气压力 的高低来限制主机的供油量，以保证喷入汽缸的燃油充分 燃烧，同时也可防止主机受热部件的过热现象。
二、主机自动遥控系统的主要功能
2．逻辑程序控制功能
1）换向逻辑控制
当有动车车令即车钟手柄从停车位置移至正车或倒 车位置的某一位置，遥控系统首先进行换向逻辑 判别，即判断车令位置与实际凸轮轴的位置是否 一致。当车令位置与实际凸轮轴位置不符时，便 自动控制主机换向，将主机的凸轮轴换到车令所 要求的位置上。换向完成后，遥控系统转入起动 逻辑控制（如车令位置与实际凸轮轴位置相符， 则省去换向过程，直接进入起动逻辑控制）。如 在规定的时间内，主机凸轮轴未能换到车令所要 求的位置，遥控系统将发出换向失败报警信号， 同时禁止起动主机。
二、主机自动遥控系统的主要功能
2）起动逻辑控制 换向逻辑控制完成后，遥控系统紧接着进入起动
逻辑判断，也就是对起动条件进行鉴别。
当满足起动主机所需的各项条件时，控制空气分 配器投入工作，打开主起动阀，起动空气将进入 主机进行起动，在主机转速达到发火切换转速时 ，自动完成油气转换（对油气并进的主机可提前 供油），停止起动。这时若起动成功，自动转入 主机加速程序。
第1章船舶主机遥控ppt课件
后就打开油门，当转速达到起动结束转速时，切断压
强制制动起动情况 ①错误转向。 ②柴油机转速必须低于紧急起动转速。 二、柴油机换向对控制电路的要求 ①发换向指令。 ②关闭油门。 ③低于换向转速。 ④由换向活塞移动凸轮轴换向。 三、柴油机制动对控制电路的要求 柴油机的制动共分为三种：
机控室优先于驾驶台。 3〕自动/手动相互转换时，要求不要引起误动作。
主机遥控系统按照操纵用途可分为： 正常操纵 紧急操纵 模拟试验
正常操纵：正常情况下，以正常的程序对主机进行起动、 调速、停车等的操纵。
紧急操纵：在危急情况下，对主机进行的操纵。 模拟试验：它是通过专用设备和仪器来检查自动遥控系统 的工作是否正常，设备和元件性能是否良好。
4〕电动遥控系统
元件：电子元件。
特点：①遥控距离不受限制。
②信号传递快。
③灵敏度和准确性高。
应用场合：广泛采用。
5〕电-气结合遥控系统
元件：电子元件和气动阀件。
特点：①结合电动和气动系统各自的特点，取 长补短。
ห้องสมุดไป่ตู้
件。
②近距离用气动元件，远距离用电子元
③执行部分用气动元件，控制部分用电
§1-3 自动遥控系统的主要组成环节
①主机实际转向与指令不一致。 ②按下紧急操纵按钮或处在其他类似紧急情况下。 前提 ③主机断油减速。 ④当主机转速降到紧急换向转速以下时，进行换向。 ⑤换向结束后进行制动。 ⑥反向起动。 ⑦反向起动结束。
第一章作业 ①主机遥控系统的三种操纵方式对控制电
路的有哪些要求？ ②柴油机起动对控制电路有哪些要求？ ③柴油机换向对控制电路有哪些要求？ ④柴油机制动对控制电路有哪些要求？ ⑤主机自动遥控系统由哪些环节组成？
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§6.1 变距桨系统控制特点及遥控方式
变距桨系统有两个被调量： 转速n（转速控制系统） 图6-2 螺距H（螺距调节系统） 变距桨自动遥控系统的操纵方式分为： 机旁手动操纵 调油手柄（调节主机转速） 调压阀（调节螺距） 机控室遥控 转速电位器（转速） 螺距电位器（螺距） 驾驶台自动遥控 带组合器（无轴发） 不带组合器（轴发）
②能提高船舶的操纵性能。（不需换向；可获得任意低的 船速） ③主机寿命延长。（起动和停车次数减少，减轻了机械零 件的磨损） ④能使船舶在一定航速时消耗的燃料距桨的缺点： ①成本高，初投资大。 ②传动机构复杂，可靠性降低。 ③维护保养要求较高。
紧急：快速。 减速：快速。
图6-4
5、负载限制器：防止主机过载。当主机过载时，自动减少 螺距，使负载减小到允许值。
§6.3 指令输入限制器
指令输入限制器：限制螺距给定值。 限制的依据：①根据主机工作性能的好坏。
②根据船舶的航行条件。 ③根据装载情况。 R2
给定值 R1 指令为负
R4
R3 -15V R5
精品课件！
精品课件！
本章作业
1）变距桨有哪些优缺点？ 2）简述转折点可调的精密限幅器电路的原理。
负载限制调节器
1、指令发送器：同时发送转速和螺距两种指令。 2、输入限制器：限制螺旋桨的最大螺距，起保护作用。 3、函数发送器：使螺距和转速之间实现最佳配合。 4、分级发送器：把螺距信号变换成等速信号发送出去。
限制指令中的加速度成分，调节螺距的加速程序。
n 30s 100 图6-4 50
t
10s 250s 20s 50%额定转速以下：快速 50%额定转速以上：慢速
1、带组合器的驾驶台遥控方式
由同一个车令发送器发送两个信号：转速和螺距，使二者 保持一定的函数关系，以实现最佳匹配。 图6-3
2、不带组合器的驾驶台遥控方式
转速和螺距分别由各自的电位器发送。
转速电位器在机控室，始终保持不变。
为了使轴带发电机和船舶电网同步，主机转速可用微调电 位器在10%nH范围内调节。
ui
引入精密限幅器电路来代替二极管：
RF
D1
R1 Ui D2
U0
S2=-RF/R1 S1=0 Ui
U0 ’
U0
转折点可调的精密限幅器电路：
-Ev R3 R2 -V R1 Ui i1 U0’ D1 D2 U0 S2=-RF/R1 RF U0 S1=0 V
Ui
二、函数发生器实例 主要是由多个转折点可调的精密限幅器电路组成。 图6-6 图6-7 图6-8
驾驶台遥控的仅仅是螺距电位器。
保持主机转速恒定，按照主机负荷和欲达到的船速去控制 变距桨的螺距。
§6.2 带组合器的螺距控制系统组成原理
指令发送器 螺距指令发送电路 输入限制器
函数发送器
分级发送器
螺距调节器PI 组成 U/I+电液执行器 螺距执行器 U/I+I/P+气动执行器 电动执行器 螺距反馈电路 负载限制器 函数发生器 图6-4
D1 V 1 R1 RF U0 V1 S1 V2 Ui
Ui
D2 V 2
R2
U0
S2
RF RF RF S1 ; S 2 ( ) R1 R1 R2
以上的曲线是在将二极管理想化的基础上而得出的，实际 上，二极管本身有正向电阻，另外对温度敏感。 缺点：转折点变成弧形，且随温度变化而变化。 u0 理想曲线 实际曲线
输出
电位器R3：限制正车最大螺距给定值。 电位器R4：（匹配放大器）调节放大器的输出大小。在不
同的工况下，通过调节R4可对转速和螺距之间的配合关系进行 微调。 % 转速 螺距 100 50
良好海况
正常海况 恶劣海况 指令值 100 %
§6.4 函数发生器
为了使转速和螺距之间实现最佳配合，必须通过函数发生 器来实现。（在转速和螺距控制系统中各配一个） 图6-5 一、函数发生器工作原理 实际的n-H曲线，均为非线性，在电路中，则必须通过分段 折线逼近的方式来代替。 分段折线的产生电路：