第四章 主机遥控系统实例第一节 气动主机遥控系统
9.1主机遥控系统的组成解析
主机遥控系统的基本概念
在规定的时间内如果控制命令的不到执行 或未达到控制命令的要求，系统会发出失 败报警，同时禁止启动主机。 ②启动逻辑控制:换向逻辑判断后，进入启 动逻辑判断，判断其是否符合气动条件， 如符合启动条件，气动主机，转速达到发 火条件，自动完成油气转换，启动成功， 自动转入加速程序。 ③重复启动程序控制：如果启动过程失败
主机遥控系统的基本概念
①对主机转速进行闭环控制，同时对主机 的转速和负荷进行必要的限制。 ②改善轮机员的工作条件。 ③提高船舶航行的安全性，提高主机的可 靠性和经济性。 ④是轮机自动化的重要组成部分，是现在 船舶实现无人机舱必不可少的条件。 一、主机遥控系统的遥控操纵台 ①驾驶台操纵台：车令手柄、辅助车钟、 车令记装置、指示灯、控制面板以及显示 仪表。 ②集控室操纵台：车钟回令兼转换手柄、 主机气动和调速手柄、操作部位切换装置、 指示灯、控制面板以及显示仪表。 2、车钟系统
主机遥控系统的基本概念
①车钟系统是驾驶台和集控室，驾驶台和 机旁车令传送与应答的重要设备。 ②操控模式：对应于驾驶台主机遥控模式， 此时驾驶台车钟直接通过逻辑控制单元和 转速控制单元对主机进行自动遥控。 ③传令模式：对应于集控室和机旁操作的 情况。此时驾驶台的车令首先传递到集控 室或机旁，轮机员回令后，在操纵主机。
主机遥控系统的基本概念
3、主机转速与负荷控制功能： ①转速程序控制：主机在加速操纵时，对 加速过程快慢的控制。 发送速率：主机在中速区一下的加速控制， 加速率较快。 程序负荷：高速区的加速控制，特别强调 慢加速。 ②转速—负荷控制
主机遥控系统的基本概念
在正常航行时，控制回路主要通过调速器 对主机转速进行定制控制。 在恶劣海况时，主机战速控制主要通过负 荷控制或者死区控制来保证主机的安全运 行。 ③转速限制：临界转速自动避让，最小转 速限制、最大转速限制、轮机长手动设定 最大转速限制、
第四章 主机遥控系统实例第一节 气动主机遥控系统
第四章主机遥控系统实例在主机遥控系统中，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。
根据发送遥控主机信号的不同性质，遥控系统大致分三类：第一类是气动遥控系统。
驾驶台发送的遥控信号是气动的，并经全自动的气动逻辑回路输出控制信号来操纵主机，集中控制室发送的气动遥控信号，可以与驾驶台共用一套气动逻辑回路，对主机进行全自动遥控。
而有些遥控系统，为简化集中控制室的遥控线路，取消了驾驶台遥控的某些功能，通过扳动操车手柄来实现，如重复起动、程序负荷等。
第二类是电一气结合的主机遥控系统。
其中，集中控制室均采用半自动气动遥控系统，而驾驶台是采用电动遥控系统，驾驶台发送的是电的遥控信号，经电动逻辑回路处理后，再经电/气转换器转换成气压信号并由集中控制室的气动逻辑回路来操纵主机。
驾驶台电动遥控系统有两种形式：一种是电动逻辑回路由继电器组成，称为电动有触点遥控系统；另一种是电动逻辑回路由电子器件，如逻辑门电路和运算放大器组成，称为电动无触点遥控系统。
它们与集中控制室气动逻辑回路合在一起，分别称为有触点电一气结合遥控系统和无触点电一气结合遥控系统。
第三类是用微型计算机组成的遥控系统。
集中控制室仍采用半自动气动遥控系统，驾驶台发送的也是电动遥控信号。
其实它也属于电一气结合的遥控形式，所不同的是，其逻辑回路不是由硬件电路组成的，而是由计算机软件程序实现的。
近年来，采用变距桨作为推进装置的船舶有所增加，特别是对于负荷变化较大的工作船及某些滚装船较多采用变距桨。
主机驱动定距桨和驱动变距桨的工作方式是完全不同的，因此，主机遥控系统的功能和组成差异较大。
第三章所介绍的各种逻辑回路，主要是对驱动定距桨主机而言的，有些是不适合于变距桨的。
限于篇幅，这里将不再介绍驱动变距桨的主机遥控系统。
在实际应用中，主机遥控系统的形式是多种多样的。
尽管它们的基本逻辑功能是相同的，但各种逻辑回路的组成方式、回路之间的连接方式，以及某些逻辑回路的实现方法等都各不相同，不可能以一概全。
主机气动控制
枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。
夕阳西下，断肠人在天涯。
第二节SULZER RTA DENIS-1柴油机气动操纵系统本节着重介绍与数字调速器及电动执行机构配套使用的New Sulzer RTA84C DENIS-1气动操纵系统（New Sulzer RTA84C DENIS-1 with ABB Actuator ASAC 200），同时，提供与液压调速器（PGA 200）配套使用的 Sulzer RTA48T气动操纵系统图纸，以便读者学习New Sulzer RTA84C DENIS-1气动操纵系统时作为比较和参考材料。
DENIS（Diesel Engine In terface Specificatio n）柴油机气动操纵系统是 SULZER RTA系列柴油机采用的一种操纵系统，它与微机遥控系统相配合实现对柴油机的遥控操纵，在新建船舶中应用较多，可以在驾驶台、集控室、机旁等位置分别操纵柴油机，也可以在调速器损坏的情况下，可以利用应急操纵方式进行操纵。
DENIS-1气动操纵系统同常规的SULZER气动操纵系统相比，省去了许多逻辑部件，气路简单，但保护功能完善，特别是在起动回路中应用了大量压气到位指示器，为故障检修带来了极大的方便。
图4-2-1是New Sulzer RTA84C DENIS-1 气动操纵系统图纸，图 4-2-2是Sulzer RTA48T气动操纵系统图纸。
这两个系统的主要差别在于转速调节部分。
一.控制介质及有关设备DENIS-1气动操纵系统的控制介质有控制气源和控制油两部分：（一）•控制气源及有关阀件DENIS系统的气源主要分为四种空气系统：1.0.8Mpa控制空气及有关阀件控制空气是由主空气瓶 3Mpa起动空气经减压阀减压至 0.8Mpa，经过过滤、除尘、脱水干燥后得到。
该控制空气通过气源单元的A1输入口，经过112HA单向阀通过A3 口向气动逻辑和调速回路提供控制空气。
船舶主机遥控第4章PPT课件
电动式发送器
电位器式
无触点式 自整角机变压器式
一、气动式发送器
P0
Pi
P0
手柄位置 AST STOP AH
二、电动式发送器（有触点式）
该电路包含两种发送方式：继电器式和电位器式。
该电路所描述的船舶具有两个车钟：主车钟和应急车钟。
因此，相应的车令发送器也有两套：主车令发送器和应急车令
发送器。
主车令发送器——电位器式
反馈：反馈杆32下移→回复杆38左端上翘→回复弹簧37拉
长→弯形杆上移→导阀52上移→关闭油孔f。
转速设定的减少过程与上述情况类似。
3、转速的限定 PG调速器有三个转速限定装置：
图4-3
气动低速限定36
伺服活塞的低速限定31
伺服活塞的高速限定50
气动低速限定的作用：保证柴油机在无气控信号时，能维
持最低转速运行。（相当于最低转速限制）
器 制器 制器 器 器 器 器
三、电子调速系统框图 PI调节器
U/I 电/液 变换器 执行器 主机
车令 设定 加速 发送 值限 度限
器 制器 制器
S 测速装置
§4-2 转速设定值发送器
转速设定值信号
气压信号(气动调速系统)
电压信号(电气及电子调速系统)
气动式发送器
转速设定
继电器式
值发送器
有触点式
③安全保护
当柴油机运行参数异常时，电磁阀49动作，迅速将油门拉
到最低值，并配合停车电磁阀一起，使主机迅速停车。
④升压器与放大器
升压器的作用是在起动时，加快油门的动作过程。
升压器的位置应该位于调速器的底部。
升压器每次吸入的油量决定了起动时油门的开度。
主机遥控系统实例 PPT
接驾驶台发送转速电位器 接集控室发送转速电位器 来自测速发电机1实际
转速
轮机长燃油限制
60 V
7
6
5
4
3
2
1
通道号 0
地址 FEFC H
插头号 4z24 4b24
集控室应急操纵按钮 驾驶台应急操纵按钮
集控室应答按钮 驾驶台应答按钮
40
图 4-4-5 CC15印刷电路板输入信号连接图
41
大家好
15
14
13
12
11
10
9
8
通道号
地址 FEFE H
插头号 4d24 4d26
油门杆停油位置开关 方式2模拟实验开关 启动空气压力开关 正倒车停油电磁阀
接驾驶台车钟 机舱车钟未接 测速发电机
来自调速器
60 V
7
6
5
4
3
2
1
通道号 0
地址 FEFE H
故障灯和报警
实际转速
自动停车 自动转速限制 测速发电机
计算机处理设备
转速限制
B&W SULZER
集中监视报警 系统
报警
电压电流 电气 转换 转换
伺服执 行器
调速器
控制电 磁阀
B&W SULZER
开关量输入
电子调 速器
电压电流 电液执行
转换
机构
柴油主机
MAN
FIAT
大家好
图 4-4-1 微机控制的主机遥控系统框图
插头号 4z24 4b24
驾驶台取消限制按钮 集控室取消限制按钮
备车完毕按钮 完车按钮 备车按钮
驾驶台请求遥控按钮 控制空气压力开关
主机遥控系统
常见 产品
NORCONTROL----AUTOCHIEFⅠ,AUTOCHIEFⅡ， AUTOCHIEF Ⅲ,AUTOCHIEF Ⅳ， AUTOCHIEF Ⅶ
SOREN T. LYNGSO----DMS 890,DMS 990,DMS2000
NABCO
§1-1 主机遥控系统的操纵方式
按照操纵场所的不同，操纵方式可分为以下三种：
主机遥控
主要掌握内容：
– 主机遥控系统的功能 – 主机遥控系统的控制和保护环节 – 主机遥控系统的执行部件(了解） – 特殊电路和元件
首先介绍柴油机基础
燃烧室
喷油嘴
进气口 上死点
排气口
复 习
扫气口
下死点
气缸
密封圈 (气环)
密封圈 (油环)
活塞 冷却水 曲柄连杆
曲轴
柴油机有两种类型： 二冲程 四冲程
柴油机有五大系统： 燃油系统 滑油系统 冷却系统 空气系统 运动件
几种典型柴油机的主要运行参数： MAN型中速柴油机（４００～６００rpm）
柴油机是如何换向的？
六缸二冲程机1-6-2-4-3-5
换向必须改变起动正时、喷油正时和配气正时，以满足反向 起动和反向运转对正时的需求。因为上述正时均由有关凸 轮控制，所以解决柴油机的换向集中在如何相应地改变空 气分配器、喷油泵和进、排气阀等凸轮与曲轴的相对位置 上的问题。为改变柴油机的转向而改变各种凸轮相对于曲 轴位置的机构称为换向装置。
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。
主机遥控系统的逻辑与控制
主机遥控系统的逻辑与控制回路主机遥控是指离开机旁在驾驶台（BR）或集中控制室（ECR）对主机进行远距离操纵的一种控制方式。
我们把用于完成主机的这种遥控操作的控制系统称为主机遥控系统。
它是由组合逻辑回路、时序逻辑回路、反馈控制回路和各种安全保护回路组成的复杂系统。
主机遥控系统不仅大大地减轻了机舱工作人员的劳动强度，而且可以减少误操作，改善船舶的操纵性能，提高主机运转的可靠性和经济性，乃至船舶航行的安全性。
主机遥控系统是机舱自动化的重要组成部分，也是实现无人机舱的必备条件之一。
在设有主机遥控系统的船上，操纵主机的位置通常有三个，即机旁、集控室和驾驶台。
其中，机旁操纵是最基本的操纵方式，它确保当遥控系统出现故障时仍可以在机旁进行临时的应急操作，以保证航行的安全。
因此，在机旁总是设有“机旁（手动，应急）——遥控（自动）”转换阀。
在正常情况下，该阀应处于“遥控（自动）”位置，这时就可在集控室或驾驶台对主机进行遥控操作了。
主机的遥控操作分为集控室遥控和驾驶台遥控，其操作部位的切换由设在集控室操纵台上的“集控——驾控”转换装置实现。
船舶柴油主机的基本操纵，例如起动，换向，停油和制动等都是借助空气动力来进行的。
要实现主机的这些基本操纵，就必须为主机均配备各种气动伺服机构和相应的逻辑阀件及气路系统，称为气动操纵系统．．．．．．。
对于目前常见的主机遥控系统，其机旁操纵和集控室遥控均是通过气动操纵系统实现的。
此时，驾驶员通过传令车钟将车令发到机舱，轮机员根据车令对主机进行手动操纵，逐渐使主机达到车令所要求的状态。
因此，集控室遥控实际上只是手动．．遥控．．。
驾驶台遥控一般是在气动操纵系统的基础上增加必要的组合逻辑和时序逻辑模块，使这些逻辑模块能直接接收驾驶台发出的车令，并按照主机的正确操纵规程发出各种控制命令，通过接口电磁阀与气路接口，进而对主机进行自动遥控．．．．。
而这些逻辑模块的实现可以是气动的，也可以是电动的，而电动的又可以是有触电式，无触电式和微机控制的。
4-1主机遥控系统基本概念
4-1 主机遥控系统基本概念1、主机遥控系统从结构上看应包括：①工况检测单元②安全保护装置③遥控装置④遥控操纵台⑤机旁操纵及执行机构⑥参数调整单元A.①②③⑤B.①③④⑥C.②③⑤⑥D.②③④⑤D2、在主机遥控系统的功能中，应包括：A.主机滑油压力的监视与报警B.主机转速的自动调节C.主机冷却水温度的自动调节D.燃油滤器的自动清洗B3、以下不属于主机遥控系统的功能是：A.系统模拟功能B.安全保护功能C.应急操作功能D.人员舒适功能D4、主机遥控系统安全保护及紧急操纵功能通常包括：①应急运行②机旁应急操纵③自动报警④应急停车⑤主机故障自动减速及停车控制⑥最大油量限制A.①③⑤⑥B.①②④⑤C.②③④⑥D.②③⑤⑥B5、在主机遥控系统中，逻辑程序控制功能通常包括：①停车时的换向控制②正常起动控制③重起动控制④慢转起动控制⑤转速与负荷控制⑥机旁应急操纵A.①③④⑤B.①②③④C.②③④⑥D.②③⑤⑥B6、目前最常见的主机遥控有哪几种类型：①机械遥控系统②液压遥控系统③气动遥控系统④电动遥控系统⑤电-气式遥控系统⑥微机型遥控系统A.①②③④B.②③④⑤C.③④⑤⑥D.①③④⑤C7．全气动主机遥控系统的缺点是：A.易受振动影响B.管理复杂C.易受温度影响D.可能产生滞后现象D8．电动主机遥控系统的错误提法是：A.信号传递有延迟B.容易组成各种逻辑控制回路C.执行机构输出力或力矩较小D.管理要求较高A9．主机遥控系统安全保护及紧急操纵功能通常包括①应急运行②机旁应急操纵③自动报警④应急停车⑤主机故障自动减速及停车控制⑥最大油量限制A.①③⑤⑥B.①②④⑤C.②③④⑥D.②③⑤⑥B10、主机操纵部位选择的优先级是A.（1）驾驶室（2）集控室（3）机旁B.（1）集控室（2）驾驶室（3）机旁C.（1）机旁（2）集控室（3）驾驶室D.（1）机旁（2）驾驶室（3）集控室C11、在主机遥控系统中，现要在驾驶台操纵主机，则相应操纵部位转换阀的位置应该是A.机旁转换阀应扳到应急位，集中控制转换阀应扳到机控位B.机旁转换阀应扳到应急位，集中控制转换阀应扳到驾控室C.机旁转换阀应扳到自动位，集中控制转换阀应扳到机控位D.机旁转换阀应扳到自动位，集中控制转换阀应扳到驾控位D12．在主动遥控系统中，驾驶台与集中控制室操纵部位转换时做到无扰动切换的条件是A.两处手柄都在停车位置B.两处手柄在同一方向即可C.两处手柄在同一方向，且设定转速相等D.两处手柄非同一分享，且设定转速相等C13.主机遥控系统从结构上看应包括______。
第四章 主机遥控系统实例
起动信号送重复起动回路“1” “0”不可能起动
速放阀
事实上，只要低于发火转 速，无论转速与车令一致或 不一致，都应该起动主起动 阀，强制制动或起动。
M351/2、M351/4、M301/5 保证高于发火转速不能进行 强制制动 转速高于 低于发火 转速上位 发火转速 下位
低于发火转速 强制制动状态 转速车令不一致 或转向一致 可以进行起动 监测起动成 功，成功则 停止起动 低于发火 转速上位
24=0 35=0
1
在换向过程中，随着凸轮轴 的移动，拨动阀 M221 阀芯的反 馈凸轮也在转动，阀M331/2在凸 面作用下右位通，输出为 0 ，换 向到位时，阀M331/2复位左位通， 输出为1，为制动作好准备。
1 顶升机构 M215是换向检测阀。其中，已经停油时管35为0，低于换向转速时，阀A373/1通电 左位通输出为0信号，故或门阀A405/3 输出为0，经管24使阀M301/6下位通，阀M405/1 输出的1信号经阀M301/6下位输出使管46为1。该1信号送至顶升机构把进排气阀阀杆抬 起，同时管9为1信号使阀M347下位通。这时阀M215的连锁信号4x才经阀M347的下位 泄放，解除对阀M215 的连锁，方可进行换向操作。比如要进行正车换向，Z5为1，Y5为 0，阀M215上位通，正车换向油缸通气源，倒车换向油缸通大气，凸轮轴从倒车位置向 正车位置移动，在凸轮轴移动过程中，通过机械反馈机构把阀 M221的阀芯从右向左拨 动，换向到位时，阀芯正好被反馈到Ⅲ位，在此位置，倒车的0信号被截止，正车1信号 与接口6通使管62为1信号，标志换向已完成，即车令与凸轮轴位置一致。同时，接口3 和2均通大气，撤消阀M215控制端信号，管46为0信号，进排气阀顶杆落在正车凸轮片 上，管9为0信号，4x 通气源，又把阀M215 锁在中路通位置，换向操作结束。
第四章主机遥控系统
三、重起动逻辑控制
重起动是指在应急起动等情况下，遥控系统自 动增加起动供油量或者自动提高发火转速的起动。 重起动逻辑回路功能： 遥控系统发出起动指令后，重起动逻辑回路要 能判别是否满足重起动逻辑条件，如果不满足，起 动逻辑回路发正常起动信号；若满足重起动逻辑条 件，则发重起动信号；如果起动成功，要撤消重起 动信号，以备下次起动时重新判别是否满足重起动 逻辑条件。
1、慢转起动逻辑条件
1）起动前，主机停车时间超过规定的时间，STd 2）没有应急取消慢转指令, ISC 3）主机没有达到规定的转数（1~2转）或规定的 慢转时间， 4）没有重起动信号， YST 4）满足起动逻辑条件，YS0 慢转起动逻辑表达式：
YSLD= STd · SC · I
· ST · SO· Y Y
2、慢转起动控制方案
（1）控制主起动阀开度
（2）采用主、辅起动阀
关
开
去汽缸起动阀
VB
VA
关 开
VSL )(
V’A V’B
慢转信号VSLO
VC
起动信号YSO
气源
五、制动控制
制动是指主机在运行中进行换向，当凸轮轴换 向完成后，为使主机更快地停下来，以便进行反向 起动所采取的“刹车”措施。 主机制动方式有两种：能耗制动和强制制动 能耗制动通常用在中速机的应急换向过程中。强制 制动适用于低速机的应急和正常换向过程中的制动, 同时也适用于中速机的正常换向过程中的制动，或 能耗制动后的制动。
b）手动的 c）气动的 e）电动的（电磁阀）
2、三位四通阀 主要用作换向阀
P
6 A B (a) (b) 7
5
1-阀体；2-左滑阀；3-弹簧；4-右滑阀；5-倒车信号；6-正车信号；7-连锁信号 A-正车换向口；B-倒车换向口；P-气源口
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
（4）螺旋桨特性限制 有的遥控系统设置了按螺旋桨的特性来限制主机的供油量
，用来修正原有负荷的限制特性，使之接近螺旋桨推进特 性曲线形状，以满足螺旋桨吸收功率的需要。 （5）最大油量的限制 在主机供油量超出轮机长所设定最大供油量时，遥控系统 将自动地将主机供油量限制在轮机长设定的最大供油量上 ，以实现主机的最大负荷限制。
一、主机遥控系统的组成
3．逻辑控制单元
逻辑控制单元是自动遥控系统的核心，它根据遥 控操纵台给出的指令、转速的大小和方向、凸轮 轴位置以及主机的其他状态信息，完成对主机的 起动、换向、制动、停油等逻辑控制功能。
4．转速与负荷控制单元
转速与负荷控制单元一方面通过闭环控制使主机 最终运行在车令手柄设定的转速，另一方面在加 减速过程中要对加减速速率以及主机所承受的机 械负荷和热负荷进行必要的限制，以确保主机运 转的安全。
一、主机遥控系统的组成
1．遥控操纵台
遥控操纵台设置在驾驶室和集控室内，分别与 驾驶室盘台和集控室盘台形成一个整体。驾驶 室操纵台主要安装有车令手柄、辅助车钟、车 令记装置、指示灯和控制面板以及显示仪表等； 集控室操纵台上主要包括车钟回令兼换向手柄、 主机起动与调速手柄、操作部位切换装置、指 示灯、控制面板以及显示仪表等。
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。
SulzerRTA型柴油主机气动遥控系统
Sulzer RTA 型柴油主机气动遥控系统1）系统概述Sulzer RTA 型柴油机为气动遥控系统。
它能在ECR（BR）遥控主机。
还能在机旁进行应急手动操纵主机。
图10-4 示出主机遥控系统原理图。
整个系统由三部分组成：集控室中的操纵台；控制元件箱（安装在柴油机上）；柴油机的起动、调速、换向等装置。
图10-4中：A-控制空气源；B-起动系统阀组；C-换向阀阀组；D-换向连锁阀组；E-辅助传动装置阀组；F-断油伺服器阀组；G-应急操纵台上气动元件箱；H-压力表板；I-压力开关（报警）和压力变送器；K-慢转装置。
1.01-速度设定手柄；1.02-速度调节阀；1.03-PGA-调速器；2.01-空气分配器；2.02-空气分配器凸轮；2.03-主机起动阀；2.04-止回阀；2.05-控制阀；2.06-放泄和试验阀；2.07-起动阀；2.08-阻焰器；2.09-安全阀；2.10-主起动阀手轮；2.11-起动阀；2.12-起动按钮；2.13-转车机连锁阀；2.14-调速器升压阀；2.15- 起动切断阀；2.16-慢转连锁阀；2.17-慢转旁通阀；2.18-控制阀；2.19-可调整节流阀；2.20-止回阀；3.01-喷油器；3.02-喷油泵；3.03-燃油凸轮；3.04-负荷指示器；3.05-可调喷油定时（VIT）；3.06-手动调整喷油定时；3.07- 进油阀偏心轴；3.08-出油阀偏心轴；3.09-中间调节轴；3.10-调速器空气气缸/燃油连接杆；3.11-燃油连接杆最大限位螺钉；3.12- 燃油手柄；3.13-安全阀；4.01-排气阀；4.02-液压驱动泵；4.03-驱动泵凸轮；4.04-排气阀传动；4.05-空气弹簧；4.06-节流阀；4.07- 安全阀；5.01-换向伺服器；5.02-换向阀；5.03-换向手柄；5.04-换向手柄；5.05- 换向气缸；5.06-起动系统换向伺服器；6.01-运转方向连锁装置；6.02-滑动联轴节；6.03-断油伺服器；6.04-安全切断装置；6.05-超速监视测速发电机；6.06-集控室控制板；6.07-机旁控制板；6.08-主轴承滑油检测；7.01-计数转速表；7.02-遥测转速表发讯器；7.03-遥测转速表；7.04-遥测转速计；7.05-运转方向指示发讯器；7.06-遥测运转方向指示器；7.07-负荷指示发讯器；7.08-弹性连接杆；7.09- 负荷指示器；7.10- 增压器转速表；7.11-控制空气压力计；7.12- 速度设定空气压力计；7.13-增压空气压力计；7.14-同步模拟板；7.15-慢转灯光指示板；7.16-转速发讯器检测；7.17-控制开关8.01-齿轮承；8.02-流量控制阀；8.03-弹性连接杆；8.04-调整杆；8.05-液压马达；8.06-气缸注油器；8.07- 视流器；8.08-蓄压器；8.09-止回阀；8.10-警报发送器；8.11-运转前和运转结束后润滑；8.12-转速计9.01-起动空气瓶；9.02-油泵；9.03- 油泵；9.04-滤器；9.05- 油冷却器；9.06-止回阀；9.07-止回阀；9.08-减压阀。
课题五 主机遥控系统
当把车钟手柄扳到某一速度档时，相应车速继电器通电， 送出该速度档电位器预先设定好的电压信号，该信号送到比较 器 COMP 与执行电机M所带动的反馈电位器输出的电压值相比较， 输出一个增速IN或减速 DE 信号。例如，把车钟手柄从微速档 扳到半速档，此时继电器 D 断电，继电器 H 通电，继电器 H 的触头均从水平位置断开合于垂直位置。其他继电器均断电， 其相应触头均合于水平位置不变。电源正极经 N、F 水平触头， H 垂直触头，半速档电位器，H垂直触头及 F、N 水平触头送至 比较器。这时 VC就是半速档电位器所设定的电压值，它大于反 馈电位器设定的电压值，于是比较器 COMP 输出一个增速信号， 即 IN 为 1，执行电机朝增速方向转动。当执行电机 M 转动到 半速档时，反馈电压与 VC相等，比较器 COMP 的输出端 IN、 DE 均为 0 信号。电机停转，主机在半速档运行。减速时，反 馈电压大于 VC，比较器输出端 DE 为 1，电机朝减速方向转动， 当转到新设定的速度档时，反馈电压又等于VC，IN、DE 均为 0 信号，电机停在新设定的速度档上不再转动。
B. 三位四通阀 C. 速放阀 D. 转速设定精密调压阀 4. 在气动阀件中，手动二位三通阀和速放阀分别属 于： A.时序原件 逻辑原件 B.逻辑原件 时序原件 C.比例原件 逻辑元件 D.逻辑元件 比例元件 答案。D,B
课堂训练
5在主机遥控系统钟，三位四通阀的气源压力
1、气动遥控车钟如图5-3-1所示。它由 车钟手柄1、凸轮2正车控制阀4、倒车 控制阀3和转速设定精密调压阀5组成。 正车、倒车控制阀用于正、倒、停车指 令发讯、转速设定精密调压阀或称气动 转速指令发讯器，用于设定转速的发讯 ，其动作原理在已做了介绍。
第四节 微机实现的主机遥控系统
第四节微机实现的主机遥控系统用微机实现的主机遥控系统能完成常规主机遥控系统的所有功能。
在微机式主机遥控系统中，各种逻辑和控制功能不是用硬件电路实现的，而是由软件程序实现的。
这就大大简化了遥控系统的硬件电路，提高了其工作的可靠性。
同时，它还有体积小、重量轻、使用方便及自检功能比较强等优点，因此微机式主机遥控系统得到越来越广泛的应用。
目前，世界上各大船用控制系统生产厂商都已推出了各自的微机式主机遥控系统。
这里介绍的是SIMENS公司生产的DIFA-31型主机遥控系统。
系统的总体框图如图4-4-1所示。
驾驶台车钟、集中控制室车钟、各种相关的传感器及按钮所发出的信息，通过输入接口电路送入微机。
微机把车令与主机当前的运行状态相比较，经分析和判断后，由输出接口电路发出各种控制指令，以实现车钟所要求的操作。
主机的停油、换向、起动及安全保护等操作，其输出均是开关量，如控制电磁阀、指示灯和报警喇叭等，不同机型其动作的逻辑条件基本相同,但在控制方法上稍有不同。
转速控制方面，由于用户的要求不同而有所不同，有些是采用电子调速器，有些是采用PGA型液压调速器。
通常这两种调速方式都要接信号转换器和伺服器。
一、系统主要设备及系统的基本操纵DIFA-31遥控系统的全部设备被分别设于驾驶室、集控室以及机舱，如图所示。
在驾驶室——遥控车钟及车钟指令发送器。
——按钮和指示灯面板（如表4-4-1所示），它可以给出以下信息：l辅车钟9：备车（自锁按钮、H9）。
13：备车毕（自锁按钮、H13）。
17：完车（自锁按钮、H17）。
l输入DIFA-31的参数、附有指示灯显示。
1：应急操纵（自锁按钮、H1）。
2：故障减速运行（H2）3：紧急停车（自锁按钮、H3）。
4：越控操纵（自锁按钮、H4）。
5：车钟故障（H5）。
6：凸轮轴正车位置（H6）。
7：自动控制系统故障（H7）。
8：启动失败（H8）。
10：凸轮轴倒车位置（H10）。
11：驾驶台遥控（H11）。
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第四章主机遥控系统实例在主机遥控系统中，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。
根据发送遥控主机信号的不同性质，遥控系统大致分三类：第一类是气动遥控系统。
驾驶台发送的遥控信号是气动的，并经全自动的气动逻辑回路输出控制信号来操纵主机，集中控制室发送的气动遥控信号，可以与驾驶台共用一套气动逻辑回路，对主机进行全自动遥控。
而有些遥控系统，为简化集中控制室的遥控线路，取消了驾驶台遥控的某些功能，通过扳动操车手柄来实现，如重复起动、程序负荷等。
第二类是电一气结合的主机遥控系统。
其中，集中控制室均采用半自动气动遥控系统，而驾驶台是采用电动遥控系统，驾驶台发送的是电的遥控信号，经电动逻辑回路处理后，再经电/气转换器转换成气压信号并由集中控制室的气动逻辑回路来操纵主机。
驾驶台电动遥控系统有两种形式：一种是电动逻辑回路由继电器组成，称为电动有触点遥控系统；另一种是电动逻辑回路由电子器件，如逻辑门电路和运算放大器组成，称为电动无触点遥控系统。
它们与集中控制室气动逻辑回路合在一起，分别称为有触点电一气结合遥控系统和无触点电一气结合遥控系统。
第三类是用微型计算机组成的遥控系统。
集中控制室仍采用半自动气动遥控系统，驾驶台发送的也是电动遥控信号。
其实它也属于电一气结合的遥控形式，所不同的是，其逻辑回路不是由硬件电路组成的，而是由计算机软件程序实现的。
近年来，采用变距桨作为推进装置的船舶有所增加，特别是对于负荷变化较大的工作船及某些滚装船较多采用变距桨。
主机驱动定距桨和驱动变距桨的工作方式是完全不同的，因此，主机遥控系统的功能和组成差异较大。
第三章所介绍的各种逻辑回路，主要是对驱动定距桨主机而言的，有些是不适合于变距桨的。
限于篇幅，这里将不再介绍驱动变距桨的主机遥控系统。
在实际应用中，主机遥控系统的形式是多种多样的。
尽管它们的基本逻辑功能是相同的，但各种逻辑回路的组成方式、回路之间的连接方式，以及某些逻辑回路的实现方法等都各不相同，不可能以一概全。
本章的目的是，通过介绍一些典型主机遥控系统的实例，掌握分析一个复杂的实际遥控系统线路的思路和方法，为管理使用好遥控系统打下良好的基础。
第一节气动主机遥控系统气动主机遥控系统的类型很多，但70年代中期，由德国“西门子”公司生产并装配在MAN-V-40/54A型柴油机上的气动遥控系统具有一定的典型性。
MAN-V-40/54A型柴油机主机是可逆转四冲程中速机，采用双凸轮换向。
该主机可在驾驶台遥控，也可在集中控制室遥控，它们是共用一套由气动阀件组成的各种逻辑回路和控制回路实现的。
所有阀件分装在A、H、M三个阀箱中，其中A箱是起动控制箱；H箱是转速控制箱；M是机旁件箱。
现介绍这种遥控系统的组成、功能及各种逻辑回路的联系。
一、气源装置及操纵部位转换1、气源装置气源处理装置如图4-1-1所示，它提供两种气源，即高压气源H P 为3.0MPa ，用作执行机构如起动、换向操作的气源；另一种是控制空气气源L P 为0.7MPa ，作为各种气动阀件的工作气源。
选择阀1有四个位置，如选择Ⅰ位，则由主空气瓶来的压缩空气H P 经选择阀Ⅰ位，再经下面的滤器Ⅲ滤清后，一路经或门阀作为高压气源H P 送至执行机构，另一路经减压阀3减压，输出0.7MPa 的控制空气L P ；把选择阀1从Ⅰ位转至Ⅱ位，上下气源处理装置同时使用；转至Ⅲ位，用上面的气源处理装置；转至Ⅳ位，主空气瓶来的压缩空气被截止，上下气源处理装置均通大气。
压缩空气必须除尘除水，要定期放掉滤器中的脏物和残水。
保持气源清洁是保证遥控系统能正常工作，提高使用寿命的关键。
图4-1-1 气源处理装置示意图2、操纵部位的转换操纵部位转换原理如图4-1-2所示。
装在集中控制室操纵台上的操纵部位转换阀L303有两个位置，扳至驾控位时上位通，集中控制室操车手柄EC 设定的信号被截止，驾驶台操车手柄BR 设定的正、倒车及调速信号经阀L303上位输出。
把阀L303扳至EC 位置是集控位时下位通，驾驶台的操车信号被截止，由集中控制室遥控主机。
注意只有在小气缸854中的小活塞向左推直至转换连锁解除后才能进行操纵部位转换阀，这时要求L603/2必须输出1信号。
设驾驶台发送的正、倒车信号为B H 、B S ；集中控制室发送的正、倒车信号为E H 、E S ，则阀L603/2输出1的逻辑表达式为S S H H S S H H H S S H H S S H B E B E B E B E B E B E B E B E L ++=+•+++•+=)()()()(2/603 对上面的逻辑表达式应注意到，0=S H E E ；0=S H B B ，因在同一操纵部位发正车车令就不会有倒车车令，发倒车车令就不会有正车车令。
这样，通过该逻辑表达式说明，当驾驶台和集中控制室操车手柄均在停车位(1=S S H H B E B E )、均在正车位(1=H H B E )或均在倒车位(1=S S B E )时才可进行操纵部位转换。
在实际转换操作时，双针压力表P 双针重合，即两个操车手柄设定的转速气压信号相同时才可实现切换，确保实现无扰动切换。
操纵部位转换阀L303输出的正、倒车及调速信号由管A 14、A 13、A 30送至驾驶台和集中控制室共用的一套由气动逻辑回路所组成的遥控系统中，其工作原理如图4-1-3所示。
图中阀M369/1是设在机旁的操纵部位转换阀，用于“自动—手动”转换。
扳至自动位置上位通，L P 经阀M369/1上位输出使管37为1信号，若无故障降速信号，电磁阀A373/2断电下位通，L P 经截止阀A404、阀A301/6左位输出，接通遥控气源。
如果把阀M369/1扳到手动位置下位通，L P 截止，管37放大气为0信号，切断遥控气源，驾驶台和集中控制室的操车手柄将不起作用，轮机人员只能在机旁操纵主机。
图4-1-2 操纵部位转换原理图图4-1-3A A箱原理图图4-1-3B M 箱原理图在遥控系统中采用了一些电磁阀，为分析遥控系统工作原理方便起见，这里先说明一下各电磁阀通断电条件。
其中，阀A351/1和A351/2是有车令,且转向与车令不是不一致时通电(1=+H S S H R I R I )上位通，否则，断电下位通；阀M351/2是车令与转向不一致通电(1=+H S S H R I R I )上位通，否则，断电下位通；阀A373/1是低于换向转速或按应急操纵按钮后低于应急换向转速通电(R n n <)左位通，否则，断电右位通；阀M351/1和M351/4是主机低于发火转速通电(I n n ≤)上位通，高于发火转速断电下位通。
二、停油与换向1、停油图 4-1-3C H 箱原理图要实现停油，管27必须是1信号才能经停油气缸024把油门推向零位。
这就要求与门阀A407/1输出0信号使阀A301/4左位通。
阀A407/1有两个输入端，一端接管8，它是由多路阀M221接口6经管62输出的信号。
显然，有车令，且车令与凸轮轴位置一致时为1，否则为0。
另一端接管43，即车令与转向一致为1，否则为0。
故管27输出1的逻辑表达式为H S S H H S S H S H H S S H S S H H R I R I C I C I I I R I R I C I C I P ++++++=++=))((27 这里要注意到：S H I I =、H S I I =；S H R R =、H S R R =；S H C C =、H S C C =。
从上式可见，只要操车手柄在停车位置，或车令与凸轮轴位置不一致，或车令与转向不一致均会使管27为1信号停油。
因此，只要与门阀A407/1输出0就满足停油逻辑条件，当A407/1输出1时，将解除油门零位连锁，允许向主机供油(1=+H S S S H H R C I R C I )。
当油门已被推至零位时，阀M331/1上位通，接该阀输出端的管35为0信号，满足换向需停油的逻辑条件。
2、换向多路阀M221是换向鉴别逻辑阀。
管42、管41分别接操车手柄的正、倒车指令，有正车指令管42为1，管41为0；有倒车指令管41为1，管42为0。
当车令与凸轮轴位置一致时，阀M221处于Ⅲ位或Ⅰ位，其接口2和3均通大气输出0信号，这是不允许换向的。
只有车令与凸轮轴位置不一致，接口2和3将有一个输出1信号，如当凸轮轴在正车位置而车令为倒车时，管41为1信号，阀M221被推至Ⅳ位通，接口3通大气，接口2经阀M221的1－2连通气源输出1信号，一方面或门阀M405/1输出为1，同时作用于阀M215的下控制端Y 5。
当凸轮轴在倒车位置而有正车指令时，管42为1信号，阀M221工作于Ⅱ位，接口3输出1信号，阀M405/1仍输出1，阀M215的上控制端Z 5为1。
三位四通阀M215是换向条件检测阀。
其中，已经停油时管35为0，低于换向转速时，阀A373/1通电左位通输出为0信号，故或门阀A405/3输出为0，经管24使阀M301/6下位通，阀M405/1输出的1信号经阀M301/6下位输出使管46为1。
该1信号送至顶升机构把进排气阀阀杆抬起(见图4-1-4)，同时管9为1信号使阀M347下位通。
这时阀M215的连锁信号4x 才经阀M347的下位泄放，解除对阀M215的连锁，方可进行换向操作。
比如要进行正车换向，Z 5为1，Y 5为0，阀M215上位通，正车换向油缸通气源，倒车换向油缸通大气，凸轮轴从倒车位置向正车位置移动，在凸轮轴移动过程中，通过机械反馈机构把阀M221的阀芯从右向左拨动，换向到位时，阀芯正好被反馈到Ⅲ位，在此位置，倒车的0信号被截止，正车1信号与接口6通使管62为1信号，标志换向已完成，即车令与凸轮轴位置一致(1=+S S H H C I C I )。
同时，接口3和2均通大气，撤消阀M215控制端信号，管46为0信号，进排气阀顶杆落在正车凸轮片上，管9为0信号，4x 通气源，又把阀M215锁在中路通位置，换向操作结束。
在换向过程中，随着凸轮轴的移动，拨动阀M221阀芯的反馈凸轮也在转动，阀M331/2在凸面作用下右位通，输出为0，换向到位时，阀M331/2复位左位通，输出为1，为制动作好准备。
三、制动MAN-V-40/54A 型主机属于中速机，遥控系统安排有能耗制动功能，当然它也和其他机型一样，设有强制制动回路。
制动是在换向已经完成且车令与转向不一致的情况下进行的。
能耗制动与强制制动的区别在于，一是要有应急操纵指令E I ；二是主机转速高于发火转速。
在能耗制动中，只让空气分配器投人工作，而主起动阀是关闭的，当能耗制动到低于发火转速时，空气分配器和主起动阀均投人工作，进行强制制动，当转速降为零时，接着进行正常起动。