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。
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5
4
2
1
(a)
(b)
图 3-1-10 比例阀结构原理及逻辑符号图
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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
第一节 主机遥控系统基本概念
1．遥控基本概念：离开机旁对主机进行远距离操纵的工作方式。
2．集控室遥控：手动遥控
轮机员操车，操纵者在远离机旁的集控室，通过必要的操纵及控制设备，依 照主机固有的运行规律，一步、一步地依次进行手操发令，直到主机的运行 状态达到所希望的操作要求为止。
操纵系统
调速器
主机
转速设定
二、系统主要功能
三、主机遥控系统基本类型
1．气动遥控系统：控制逻辑由气动逻辑阀件实现 2．电—气遥控系统：控制逻辑由电动逻辑元件实现
1）有触点电—气遥控系统：继电器（HITACHI B&W ） 2）无触点电—气遥控系统：集成电路（AutoChief-3）
3．计算机遥控系统：控制逻辑由计算机实现
DIFA-31/41
车停车令指与主令机，转包向括不正一常致停，车制、动应停急油停Y车B和L；故障停车,IST；YRT+
模拟试验时的停油指令,ST。
注：停油操作完成，
所以，停油逻辑表达式可以写成：？
应有反馈信号。
YRT (IH CH ISCS ) (I H RH IS RS ) I H (CH RH ) IS (CS RS )
控制箱
操纵系统
调速器
主机
驾驶台
起动 停车 换向 转速设定 传令指针
操纵系统阀箱
电磁阀/电开关 气动阀件 液压元件
液压 调速器
燃油泵齿 条机构 主起动阀 停油装置 换向装置
应急手柄
主机自动遥控系统结构图
第一节 主机遥控系统基本概念
一、系统基本组成
1.遥控操纵台 2.车钟系统 3.逻辑控制单元 4.转速与负荷控制单元 5.主机气动操纵系统 6.安全保护装置
(e)
图 3-1-2 各种两位三通阀逻辑符号图
P
6
5
AB 7
(a)
(b)
图 3-1-3 三位四通阀结构原理及逻辑符号图
三位四通阀结构原理及逻辑符号图
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
23 4 5
23 45
第四节 主机遥控系统的逻辑控制
一、换向控制逻辑
换向操作指通过换向机构将主机的空气分配器、燃油泵和进、排 气凸轮从原来的位置转换到车令要求的位置上，实现主机的正、 反转变换。
换向操作的两种情况： 停车状态下的换向 主机在运行过程中的换向
换向逻辑回路的功能：当有开车指令时，根据车令和凸轮轴实 际位置，进行换向鉴别逻辑判断，如果需要换向操作，再进行 换向条件的逻辑判断，符合换向条件，输出换向信号，控制主 机换向。换向完成后，自动取消换向信号，并输出换向完成信 号。
（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
CH RH IH
+
IS RS CS
+
控制主机停油有以下几种情况：
车令与凸轮轴位置不一致，换向停油YRL；
第三节 车钟系统及操纵部位的转换
一、主车钟发讯原理 1、气动遥控车钟
凸轮
精密调压阀
图9-3-2 气动遥控车钟原理
第三节 车钟系统及操纵部位的转换
二、主车钟发讯原理 1、气动遥控车钟
两位三通阀
精密调压阀
两位三通阀
图9-3-2 气动遥控车钟原理及 逻辑符号图
第三节 车钟系统及操纵部位的转换
2、电动遥控车钟
DEAD SLOW
A
SLOW S T
HALF E
FULL R N
CR.A.S.
驾驶台 遥控装置 模拟量输入 CH.17
串行通信
驾驶台车钟 电位器输出范围
Max.Astern 0.5 KΩ
STOP
2.5Ω
Max.Ahead 4.5 KΩ
5. 0KΩ
集控室 AC-4遥控系统
模拟量输出 4-20mA CH.17 4 mA rpm at min.run 20 mA rpm at MCR
Nav.
FULL A H
HALF E
SLOW A DEAD D SLOW
STOP
DEAD SLOW
A
SLOW S T
HALF E
FULL R N
CR.A.S.
2、副车钟 图9-3-1 主车钟档位示意图 用于传送与主机操纵有关的其他联络信息，如备车、完车和海上定速。 此外，还有用于传递应急操纵车令的按钮（包括应急停车及越控指令）。
1）停油条件 控制主机停油有以下几种情况：
车令与凸轮轴位置不一致，换向停油YRL； 车令与主机转向不一致，制动停油YBL； 停车指令，包括正常停车、应急停车和故障停车,IST； 模拟试验时的停油指令,ST。 所以，停油逻辑表达式可以写成：？
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
起动 停车 正车换向 倒车换向
传令指针
操纵系统阀箱
电磁阀/电开关 气动阀件 液压元件
液压 调速器
主机手动遥控系统结构图
燃油泵齿 条机构 主起动阀 停油装置 换向装置
应急手柄
3．驾驶台遥控：自动遥控
驾驶员操车，操纵人员只需操动一次车钟手柄，自动化设备就会根据主 机当时的运行状态，自动依照主机的操纵规律，实现主机工况的自动控 制与变换，直到主机运行状态同车钟指令完全一致为止。
YRL I H CS I S CH
或： YRL IH CH IS CS
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。
常闭断开
正车令 倒车令 停车令
——西门子（SIEMENS ）
RCS-51
——西门子（SIEMENS ）
AutoChief-4（AC4） ——挪 康（NorControl）
4．现场总线型主机遥控系统
AutoChief-C20
——康斯堡（kongsberg）
第二节 主机遥控系统的主要气动元部件
一、逻辑元件: 控制气流通断及气体的流动方向（开关元件）
YR YRL YRT (nR nER ) Dup (IHCH ISCS )YRT (nR nER ) Dup
YRT (IH CH ISCS ) (I H RH IS RS ) I H (CH RH ) IS (CS RS )
第四节 主机遥控系统的逻辑控制
一、换向控制逻辑（单凸轮液压差动换向控制回路）
Joystick
INC AH S T O P
INC AS
STB Wing
Order Printer
Engine Control Room
Engine Room 图9-3-4车钟系统结构框图
第三节 车钟系统及操纵部位的转换
Nav.
FULL A H
HALF E
SLOW A DEAD D SLOW
STOP
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 （一）换向鉴别逻辑
换向鉴别逻辑用来鉴别是否需要换向操作，其产生正车或倒车 换向指令。换向鉴别逻辑的条件包括：
1.有动车车令； 2.车令与凸轮轴位置不一致。 如正车令用IH表示，倒车令用IS表示，凸轮轴在正车位用CH表示 ，在倒车位用CS表示，则换向鉴别逻辑表达式可以写成：
（a）
（b）
图9-3-3 指令发送器结构原理和输出特性曲线
第三节 车钟系统及操纵部位的转换
二、车钟系统组成及操纵部位的转换
Joystick
INC AH S T O P
INC AS
Port Wing
Engine telegraph System
Remote Control System
Bridge Room
集控室
DGS8800e数 字 调 速
器系统 模拟量输入
－10V～＋10V
主配电盘室
DSU001 数 字 伺 服放大器
CH.模18拟量输入
4 mA rpm at min.run 20 mA rpm at MCR 电动执行机构
图9-3-5 驾驶台主车令信号及传递举例
第三节 车钟系统及操纵部位的转换
操作部位转换
正车信号 倒车信号
16
Ⅳ
Ⅲ
16
Ⅰ
Ⅱ
图3-1-4 多路阀结构原理图及逻辑符号图 图3-1-4 多路阀结构原理及逻辑符号图
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C 滑阀
A
B
(a)
C
ห้องสมุดไป่ตู้
A
B
(b) 双座止回阀逻辑符号图
(a)
A
B
(b) C 联动阀逻辑符号图
二、时序元件:对气压信号的变化起延时作用
1、单向节流阀 图3-1-7
2、分级延时阀 图3-1-8
集/驾转换条件： 停车 或运行时的车令方向一致
操作时刻： 无扰动切换
集控室： 集/驾转换
方向一致 停车
11或00使854为1 0 1导致854为0
EH BS ES
BH
“1”
“1”
“0” “0”
举例
必须“1”，左推解 除连锁，才能转换 操作
第四节 主机遥控系统的逻辑控制
一、换向控制逻辑 二、启动控制逻辑 三、制动逻辑及控制
3、速放阀
图3-1-9
三、比例元件:输出的气压信号与输入信号成比例变化
1、比例阀
图3-1-10
2、速度设定精密调压阀
图3-1-11
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21
(a)
3
A
B
(b) 图 3-1-7 单向节流阀结构原理及逻辑符号图
A：调整开始节流延时的输入信号压力值； B: 调整延时时间
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(a)
A
B
(b) 图 3-1-9 速放阀结构原理及逻辑符号图
DUP nER nR
2）转速条件
+
3）顶升机构抬起条件
在双凸轮换向的主机中，特别是四冲程中速机，为便于移动凸
轮轴，需要把进排气阀的顶杆抬起，使顶杆下面的滚轮离开凸轮 轴。换向完成后，顶杆下落，使其滚轮落在另一组凸轮片上。
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 换向控制逻辑表达式
1）停油条件 主机的停油控制是由停油逻辑回路输出停油信号，控制停油伺 服器，把油门推向零位。
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、两位三通阀 图3-1-1 图3-1-2
2、三位四通阀 3、多路阀 4、双座止回阀 5、联动阀
图3-1-3 图3-1-4 图3-1-5 图3-1-6
A 2 1
7
7
6 3
5 1
4
3
(a) 图 3-1-1 两位三通阀结构原理及逻辑符号图
A 2
(b)
机械
手动
单气控
双气控
电动
d
e
(a)
(b)
(c)
(d)
第九章 船舶主机遥控系统
第一节 主机遥控系统基本概念 第二节 主机遥控系统常用的气动元件 第三节 车钟系统及操纵部位的转换 第四节 主机遥控系统逻辑控制 第五节 主机遥控系统的电气转换装置和执行机构 第六节 船舶柴油主机气动遥控系统 第七节 微机控制的主机遥控系统 第八节 现场总线型主机遥控系统 第九节 电控柴油机控制系统