第6章 主机遥控系统的逻辑与控制回路
9.1主机遥控系统的组成
主机遥控系统的基本概念
1、气动主机遥控系统 2、电动式主机遥控系统 3、电/气动式主机遥控系统 4、电/液式主机遥控系统 5、微机控制的主机遥控系统 6、现场总线型主机遥控系统。
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、主机遥控系统的组成
主机遥控系统的基本概念
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
5、主机气动操纵系统 为控制主机气动、换向、加减速、停车等 操纵设置的一套气动操纵控制系统。 6、安全保护装置 检视主机运行的一些重要参数，当参数严 重越线时，强制主机减速或停机，保证主 机的安全。能独立于遥控系统从在。 二、主机遥控系统的重要功能。
主机遥控系统的基本概念
尽管不同的厂家生产的主机遥控在实现方 案和手段上不尽相同。但必须严格按照船 级社所规定的船舶建造和入级规范。 二、主机遥控系统的主要功能应包括： 1、操纵部位切换功能 ①处于安全考虑，主机遥控在设计上必须 保证当驾驶台自动遥控失效时，能切换到 及控制进行操作。当集控室失效时能切换 到机旁操作。
主机遥控系统的基本概念
武汉理工大学轮机自动化船舶主机遥控系统PPT课件
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
（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
Joystick
INC AH S T O P
INC AS
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
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。
《逻辑电路与自动控制》 知识清单
《逻辑电路与自动控制》知识清单一、逻辑电路（一）基本概念逻辑电路是指完成逻辑运算的电路，也称为数字电路。
它以二进制为基础，通过对输入信号进行逻辑处理，产生相应的输出信号。
逻辑电路主要包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等基本逻辑门。
（二）与门与门是一种逻辑门，当且仅当所有输入都为高电平时，输出才为高电平。
可以将其理解为只有所有条件都满足时，结果才会发生。
比如，在一个家庭中，要同时满足“天气好”和“有时间”这两个条件，才会选择出去游玩。
（三）或门或门只要有一个输入为高电平，输出就为高电平。
这就像是准备多个工具来完成一项任务，只要有一个工具可用，就能完成任务。
（四）非门非门是将输入的电平状态取反。
输入为高电平，输出就是低电平；输入为低电平，输出就是高电平。
类似于对一个判断的否定。
（五）与非门与非门是先进行与运算，然后将结果取反。
只有当所有输入都为高电平时，输出为低电平。
（六）或非门或非门先进行或运算，然后取反。
只要有一个输入为高电平，输出就为低电平。
（七）异或门异或门当输入不同时，输出为高电平；输入相同时，输出为低电平。
例如比较两个数字是否相等，不相等则输出高电平。
（八）组合逻辑电路由基本逻辑门组合而成的电路称为组合逻辑电路。
常见的组合逻辑电路有加法器、编码器、译码器等。
加法器用于实现数字的相加；编码器将多个输入信号转换为二进制编码输出；译码器则将二进制编码转换为特定的输出信号。
（九）时序逻辑电路时序逻辑电路不仅取决于当前的输入，还与之前的状态有关。
常见的时序逻辑电路有触发器、计数器、寄存器等。
触发器能够存储一位二进制数据；计数器用于计数；寄存器可以存储一组二进制数据。
二、自动控制（一）基本概念自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象自动地按照预定的规律运行。
它广泛应用于工业生产、交通运输、航空航天等领域。
（二）开环控制系统开环控制系统是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。
遥控器工作原理
遥控器工作原理
遥控器是一种远程控制设备，广泛应用于电视、空调、音响、车辆和无人机等领域。
它的工作原理基于无线电技术，通过将信号发送给被控设备来实现控制目的。
遥控器通常由两部分组成：遥控器主机和接收器。
遥控器主机是用户手中拿着的部分，它包含一组按键、一个电路板和一块电池。
接收器则是被控设备上的部分，它接收来自遥控器主机的信号并执行相应的操作。
遥控器的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：
1. 用户按下遥控器主机上的按钮。
每个按钮都与特定的功能或命令相关联。
2. 当按钮被按下时，电路板上的微处理器即刻开始工作。
微处理器是遥控器的核心组件，负责解读用户输入和生成相应的信号。
3. 微处理器通过一个无线电发射器，将一个编码的电信号发送出去。
这个信号使用红外线、无线电波或其他无线通信协议传输，以达到遥控的目的。
4. 接收器进行信号接收。
接收器通常位于被控设备的前端，它能够解读来自遥控器主机的信号。
5. 接收器将接收到的信号转换成被控设备可以理解的指令。
这
包括切换频道、调整音量、改变温度等。
6. 被控设备执行接收到的指令，完成相应的操作。
需要注意的是，不同的遥控器使用的无线通信技术可能会有所不同。
常见的无线通信技术包括红外线（IR）遥控、无线电频率遥控和蓝牙遥控等。
每种技术都有其特定的工作原理和应用范围。
总的来说，遥控器的工作原理是基于无线电通信技术，通过发送信号和接收信号来实现远程控制的目的。
第二章主机遥控系统
第二章主机遥控系统第二章主机遥控系统第一节主机遥控系统种类及其功能一、类型1电－液式主机遥控功能2电－气式主机遥控功能3电动式主机遥控功能4气动式主机遥控功能5微型计算机控制系统二、主机遥控系统的功能主机遥控功能是通过各种逻辑回路和自动装置等完成对主机的操作，它必须具有如下功能：1换向程序2启动程序3重复启动程序4重启动程序5慢转启动程序6速度控制程序7全速运行时的换向程序8自动避开临界转速的逻辑程序9应急操作功能10安全保护功能11系统功能模拟环节第二节启动逻辑回路一、启动准备条件1盘车机联锁脱开、2主启动空气阀打开、3启动空气分配器打开、4未有停车信号（滑油压力低停车、推力块高温停车、应急停车等）、5调速器啮合、6电源通讯正常二、启动逻辑在完成启动准备条件之后，发出启动信号后，系统经过T1（0秒）秒打开启动电磁阀，转速达到P2（发火速）设定的转速后，转为正常运行切断启动回路。
如转速降到P1以下，经过T3时间（0秒），将进行重复启动（重启动）。
一般启动时间设定在10秒，时间内不能启动发出启动故障报警。
主机停车（切断燃油回路）在停车时，如果主机转速超过P5设定值，进行高限启动空气制动，转速下降到P4设定值时进行低转速启动空气制动。
在制动过程中主机2未停下，经T6时间的延时确认，发出制动时间超限报警。
三、启动失败的原因1、换向失败换向失败使燃油零位闭锁。
引起的原因主要有：a在规定的时间内未能完成换向、b换向控制阀失控、c控制空气压力不足等问题2、点火失败是指在启动过程中，主机转速已达到发火速，并进行了气－油转换，由于燃油未能正常燃烧，主机转速又降低至发火速以下或停转，这种情况成为点火失败。
引起点火失败的原因主要是燃油系统的故障、燃油条件不良或是在遥控状态下设定的给定启动油门低等原因引起的。
3、不能启动是指在启动操作中主机转速一直不能达到启动转速，这种现象称为不能启动。
原因有主启动阀或控制空气分配器失控、启动空气压力过低、控制空气压力低、主轴承与轴咬死、螺旋桨缠异物等原因。
《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。
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。
主机遥控系统的逻辑与控制回路汇总
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1、重起动的逻辑条件
1）必须满足起动的逻辑条件，YSO为1，因为重起动也 是起动，因此，YSC、YSL必须均为1；
2）必须有应急起动指令IE（在发开车指令的同时，按 应急操纵按钮），或者有重复起动信号F（第一次起动 为正常起动，第二、三次起动为重起动），或者有倒
发重起动信号YSH；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。
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四、慢转起动逻辑回路
慢转起动是指，主机长时间停车后，再次起动 时要求主机慢慢转动一转到两转，然后再转入正常 起动。这样能保证主机在起动过程中的安全，同时 对相对摩擦部件起到“布油”作用。
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关 VB
VA
关
开
V’A
)(
开
VSL V’B
慢转信号 VSLO
VC
起动信号YSO
气源
图 3-2-8 采用主、辅起动阀控制的慢转实现方案图
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第三节 换向与制动逻辑回路 一、换向逻辑回路 1、换向的逻辑条件 1）换向的鉴别逻辑
YRL I H CS IS CH IH CH IS CS
(a)
A
B
(b) C 图 3-1-6 联动阀逻辑符号图
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二、时序元件
1、单向节流阀 图3-1-7
2、分级延时阀 图3-1-8
3、速放阀
图3-1-9
三、比例元件
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
遥控器工作原理及电路图
遥控器工作原理及电路图1 – 1概论遥控器之基本工作原理是利用无线电发射机来传送控制资料,并由接收机将接收到之控制数据转换成控制指令,以控制天车等机器设备。
工业用无线电遥控器之要求,与一般家用或简易式遥控器有很大之路措射速或2速位置? 并将此按键之数据结合识别码及汉明码予以编码成“控制数据”(control data)后传送至发射机射频模块之调变器用以调变射频载波,调变器输出之调频信号再经射频放大器放大,低通滤波器滤波后送到天线产生发射信号。
2-1-1 编码模块工作原理制)电了包程控制,以使发射机之耗电降至最低。
按键电路是用以侦测摇杆,按键(或开关)之动作,当操作摇杆,按下按键或扳动开关时,按键电路即将该按键之数据送至微处理控制单元。
微处理控制单元读取按键资料后即结合“功能设定”, “变量设定”, “识别码”, “汉明码”等数据予以编码成控制数据后,再经发射移频键电路处理产生调变信号(modulating signal )送至发射机射频模块。
微处理控制单元除了上述编码之功能外,同时亦执行自我诊断7- Pins 插座/PC/ )插座晶体测试,当自我诊断发现故障或电源电压不正常时,即依设定之程序关机,并产生相对应之故障讯息资料送至蜂鸣器驱动器驱动蜂鸣器发出警报声及驱动双色LED 指示灯,以提醒操作人员采取必要之措施。
E 2PROM 主要用以储存功能设定, 变量设定,识别码,故障讯息等资料,它可透过界面插座与IBM 兼容之个人计算机或维护工具联机,以执行遥控器功能设定,或是读取E 2PROM 内记录之详由编码模块送来之控制数据(亦即调变信号)调变压控振荡器后输出之调频信号,再经射频放大器放大,低通滤波器滤波后送到天线产生发射信号。
此射频放大器为特殊设计之晶体管放大电路,具有顺向增益最大,逆向增益最小之特性,可避免信号回授至压控振荡器(V.C.O )电路,而影响相锁回路锁定频率。
V.C.O 电路之输出除送至射频放大器外,同时亦经由匹配网络回授至相锁回路,与内建之标准信号比较;如果因环境温度改变等接编因素而导致V.C.O输出频率偏移时,相锁回路会检知其偏移量并产生一电压控制信号去控制V.C.O电路,修正其偏移量,使V.C.O 永远保持一稳定频率输出。
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
遥控电路原理
遥控电路原理
遥控电路通常由遥控发射器和遥控接收器组成。
遥控发射器一般由按
键和编码器组成，按键用于操作，编码器将操作信号转换为数字信号。
遥
控接收器由解码器和执行器组成，解码器将数字信号转换为操作信号，执
行器则将操作信号用于控制电器或机械装置等。
一般遥控电路采用无线电信号进行传输，发射器利用电路中的电荷、
电流、电磁波等作为信息的载体，将信息转化为无线电信号。
接收器接收
到信号后，利用天线接收，并通过解码器解码信号，将信号转换为操作信号，然后控制执行器进行动作。
在遥控电路中，为了确保信息的传输质量和信号的稳定性，一般会采
用编码解码技术、自动同步技术、误码纠正技术和多通道技术等。
同时，
还要对电路的抗干扰性能进行优化设计，以防止干扰和噪声对信号的影响。
控制回路及PLC逻辑详解
控制回路及PLC逻辑详解高压变频器的控制结构主要有以下几种类别：一拖一手动一拖一自动一拖二手动一拖二自动其他下面进行逐一论述。
1. 一拖一手动一拖一手动机型主要有K1、K2、K3三个刀闸，KM1一个接触器及延时电阻组成。
普通一拖一手动新结构主回路原理图以新结构为例，K1、K2闭合，K3断开时，变频工作。
K3吸合，K1、K2断开时，工频工作。
K2和K3之间存在机械互锁，选择变频时，应先闭合K2，再闭合K1。
同样分断变频时，应先拉下K1，再拉下K2。
K1与K3之间存在电气互锁。
注意：新老结构机型刀闸的位置不同，互锁逻辑也不同。
一拖一手动机型的PLC逻辑相对比较简单，主要的处理内容包括联跳、故障、报警、KM1吸合、开停机控制、高压及掉电处理、频率给定处理、与触摸屏通讯等。
1）故障能够输出故障信号的故障包括主控板故障、保护板故障、变压器超温跳闸、过压1分钟、多个单元同时故障。
掉电超时和KM1吸合异常故障不通过此点输出。
故障时，首先进行高压联跳和封锁主控输出，停机。
接收到停机信号时分断KM1。
主控板故障——PLC检测主控板故障输入点（一般为I3.0），为1时视为故障，立即动作。
保护板故障——PLC检测保护板故障输入点（一般为I3.1），正常为1，变为0时给出故障，立即动作。
变压器超温跳闸——PLC检测变压器超温跳闸信号输入点（一般为I0.4），检测连续2秒为1时，给出故障。
过压1分钟——PLC比较输入电压（由DSP给出，经触摸屏写入PLC）和过压保护值（由触摸屏参数设定）进行比较，当输入电压过高时，连续判断1分钟后给出过压1分钟故障。
多单元故障——保护板经通讯将单元故障代码写入触摸屏，触摸屏进行解析后得出单元故障数并写入PLC。
PLC判断故障数大于2时，给出多单元故障信号，立即动作。
2）联跳联跳的作用是在变频器急停或出现严重故障时，分断上一级高压送电柜，从而断开高压输入。
在2010年下半年以后的机型中，去掉了延时电阻前端的KM2接触器，使得变频器自身无法完全断开变频输入，因此对于联跳的功能更加依赖。
计算机控制系统的组成及其工作原理
计算机控制系统的组成及其工作原理大家好，今天我要给大家讲解一下计算机控制系统的组成及其工作原理。
我们要明白什么是计算机控制系统。
简单来说，计算机控制系统就是用计算机来控制其他设备的一种方法。
它可以实现对各种设备的精确控制，提高生产效率和质量。
那么，计算机控制系统到底由哪些部分组成呢？它的工作原理又是怎样的呢？接下来，我将从以下几个方面给大家详细讲解。
一、计算机控制系统的组成1.1 控制器硬件计算机控制系统的核心是控制器，它负责接收输入信号，经过处理后输出控制信号。
控制器硬件主要包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等部分。
其中，中央处理器是控制器的大脑，负责执行各种指令；存储器用于存储程序和数据；输入输出接口用于与被控设备进行通信。
1.2 传感器和执行器传感器是计算机控制系统的眼睛，负责感知外部环境的变化。
它可以将物理量转换成电信号，供控制器处理。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、位置传感器等。
执行器则是计算机控制系统的手和脚，负责根据控制器发出的控制信号执行相应的操作。
常见的执行器有电机、电磁阀、开关等。
二、计算机控制系统的工作原理2.1 信号采集和处理计算机控制系统的工作开始于信号采集。
传感器将外部环境的物理量转换成电信号，通过输入输出接口传输给控制器。
控制器收到信号后，进行采样、量化和编码处理，将其转化为数字信号。
这一过程需要用到一些专门的芯片和技术，如模数转换器(ADC)和数字信号处理器(DSP)。
2.2 控制策略设计控制策略是计算机控制系统的灵魂，它决定了系统如何根据输入信号进行控制。
常见的控制策略有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
这些控制策略都有各自的优缺点，需要根据具体应用场景进行选择。
在设计控制策略时，需要考虑系统的稳定性、响应速度、鲁棒性等因素。
2.3 控制算法实现控制算法是将控制策略具体化为一系列指令的过程。
这些指令需要通过中央处理器来执行。
在实现控制算法时，需要注意算法的复杂度、可读性和可维护性。
《逻辑电路与自动控制》 知识清单
《逻辑电路与自动控制》知识清单一、逻辑电路基础1、逻辑门逻辑门是实现基本逻辑运算的电子电路，包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等。
与门：只有当所有输入都为高电平时，输出才为高电平。
或门：只要有一个输入为高电平，输出就为高电平。
非门：对输入信号取反，高电平变为低电平，低电平变为高电平。
与非门：先进行与运算，然后取反。
或非门：先进行或运算，然后取反。
异或门：当两个输入不同时，输出为高电平。
2、布尔代数布尔代数是用于描述逻辑关系的数学工具，在逻辑电路中有着重要的应用。
它的基本运算包括与、或、非，其运算规则与逻辑门的功能相对应。
通过布尔代数，可以对逻辑电路进行简化和分析。
3、组合逻辑电路组合逻辑电路的输出仅仅取决于当前的输入值，不存在记忆功能。
常见的组合逻辑电路有加法器、编码器、译码器、数据选择器等。
加法器：用于实现两个数的相加运算。
编码器：将一组输入信号转换为二进制代码。
译码器：将二进制代码转换为特定的输出信号。
数据选择器：根据控制信号从多个输入数据中选择一个输出。
二、时序逻辑电路1、触发器触发器是构成时序逻辑电路的基本单元，具有记忆功能。
常见的触发器有 SR 触发器、JK 触发器、D 触发器等。
SR 触发器：根据输入的 S（置位）和 R（复位）信号来确定输出状态。
JK 触发器：具有置位、复位、保持和翻转功能。
D 触发器：在时钟脉冲的上升沿或下降沿，将输入数据传送到输出端。
2、计数器计数器是一种能够对输入脉冲进行计数的时序逻辑电路。
可以分为同步计数器和异步计数器。
同步计数器：所有触发器的时钟脉冲同时输入，计数速度快。
异步计数器：触发器的时钟脉冲不是同时输入，计数速度相对较慢。
3、寄存器寄存器用于存储一组二进制数据，常用于暂存数据和在数字系统中传递信息。
三、逻辑电路的表示方法1、真值表真值表是列出输入变量的所有可能取值组合以及对应的输出值，能够直观地反映逻辑电路的功能。
2、逻辑表达式用逻辑运算符和变量表示逻辑电路的输出与输入之间的关系。
《船舶电气与自动化(大管轮)》试题：第九章 船舶主机遥控系统(大管轮)1
二、主机遥控系统的主要功能
尽管主机遥控系统种类繁多，结构复杂，但设计这 些系统的目的都是为了实现控制主机所应具备的各种功能， 而各种主机遥控系统的这些功能是类似的。因此，掌握主要 功能对后面实际遥控系统的学习会有很大帮助。主机遥控系 统的主要功能包括四个方面，即操作部位切换、逻辑程序控 制、转速与负荷控制、安全保护与应急操作，以及模拟试验。
3．主机的转速与负荷控制功能
1）转速程序控制 当对主机进行加速操纵时，应对加速过程的快慢有所限
制，转速（或负荷）范围不同对加速过程的限制程度就不同，因 此加速过程控制有下列两种形式：
（1)发送速率限制； 指主机在中速区以下的加速控制，加速速率较快， 为了防止加速过快，在发送回路中增加了加速限制环节。
机控室遥控的使用场合：一般在进、出港期间，起
锚或抛锚期间，通过狭窄水道时，以及其他的机动场合。
机旁手动操纵的使用场合：当遥控系统出现故障时
采用该方式。
三种操纵方式对控制电路的要求：
1）三种操纵方式可以互相转换，而且又应是互相连 锁，以避免同一时间操纵指令的混乱。
2）三种操纵方式的选择优先权是：机旁优先于机控 室；集控室优先于驾驶台。
1、遥控操纵台 设置在驾驶台和集控室内。 驾驶台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、主机启
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。
主机机旁还设有应急操纵台，包括应急车钟和机旁应急 操纵装置。
3）自动/手动相互转换时，要求不要引起误动作。
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。
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4 5
正车信号 倒车信号
1
Ⅳ
6
Ⅲ
Ⅰ
1 6 Ⅱ
图6-1-4 多路阀结构原理图及逻辑符号图
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C 滑阀 A B
(a) C A A
(a) B
CH CS
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2）停油条件
YRT = ( I H CH +I S CS ) +( I H RH +I S RS ) = I H (CH +RH ) +I S (CS +RS )
3）转速条件 转速低于换向转速nR或应急换向转速nER
4）顶升机构抬起
Dup=1
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换向的逻辑条件表达式
YR =YRL YRT
二、转速发讯回路
1、转速指令发讯器 1）气动指令发讯器 2）电位器式指令发讯器 3）继电器式指令发讯器
图6-4-2 图6-4-3 图6-4-4
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ห้องสมุดไป่ตู้
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2、转速指令发送逻辑回路
根据操作者的要求，车钟手柄是可以任意扳动的， 也就是转速是可以任意设定的。但是要把这个信号 发送出去，以改变对主机的供油量，需要满足一些 逻辑条件，如： 1）必须有正车或倒车车令，即IH =1或IS =1； 2）车令与主机转向必须一致，即
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3、实现慢转起动的控制方案
（1）控制主起动阀开度的方案 图6-2-7 （2）采用主、辅起动的方案 图6-2-8
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慢转起动阀 VSL YSLO 慢转起动信号
主起动阀
起动空气气源
起动系统 起动阀 VA YSO 起动信号 图 6-2-7 控制主起动阀开度的慢转起动方案图 返回最近
B
图 6-1-7 单向节流阀结构原理及逻辑符号图
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(a) 图6-1-8 分级延时阀结构原理及逻辑符号图
(b)
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(a) A B
(b)
图 6-1-9 速放阀结构原理及逻辑符号图
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5
4 1
2
(a)
(b)
图 6-1-10 比例阀结构原理及逻辑符号图
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(b) P
AS (c)
AH
YR =IH RH＋IS RS =1；
3）无自动停车信号，即 ST 为1。
图6-4-5
这些条件是“与”的关系，只有满足了这些逻辑条 件，才能将转速指令发送到系统中。 返回本节
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2、强制制动
强制制动的原理是：在主机运行中将车令手柄扳至
反方向，当换向完成，且转速低于发火转速时，打开
空气分配器和主起动阀，使高压空气按照与主机运转 方向相反的顺序，即气缸处于压缩冲程时进入各个气 缸，起到强行阻止活塞向上运动的作用，进而迫使主
机减速。
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强制制动与能耗制动的不同点
1. 对于所有主机，只要在运行中换向完成后，都能
(a)
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
图 6-1-11 转速设定精密调压阀结构原理及输出特性图
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第二节
一、主起动逻辑回路
起动逻辑回路
1、起动准备逻辑条件
YSC =TG MV PA PO PL ES PS ST F 3 T M nS
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3、多路阀
4、双座止回阀 5、联动阀
A
7
2
6 3
A
2
5
4 1
1
3 (b) (a)
图 6-1-1 两位三通阀结构原理及逻辑符号图
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(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
图 6-1-2 各种两位三通阀逻辑符号图
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P 6 A B 7 (a) (b) 5
图 6-1-3 三位四通阀结构原理及逻辑符号图
制动逻辑回路的表达式为
YBR＝YBRD＋YBRF＝YBL·YRT ·YSL·n S· IE ＋YBL·YRT ·YSL·YSC 从强制制动的逻辑表达式可以看出，强制制动是在车令与
转向不一致且已停油的情况下进行的起动；而能耗制动则只是
在满足能耗制动条件时使空气分配器投入工作而已。因此，制 动逻辑回路在遥控系统中不是独立存在的，而是附加在起动回
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1、重起动的逻辑条件
1）必须满足起动的逻辑条件，YSO为1，因为重起动也
是起动，因此，YSC、YSL必须均为1；
2）必须有应急起动指令 IE（在发开车指令的同时，按
应急操纵按钮），或者有重复起动信号F（第一次起动
为正常起动，第二、三次起动为重起动），或者有倒 车车令IS（倒车起动性能不如正车）； 3）起动转速未达到重起动发火转速，nH = 1。 重起动YSH的逻辑表达式为： YSH = YSO· nH（IE + IS + F）
(nR +nER ) Dup (nR +nER ) Dup
= ( I H CH + I S CS )YRT
2、双凸轮换向的逻辑图
图6-3-1
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DUP nER nR
CH RH IH +
IS RS CS +
+
+ DO YRT
GH
VH YRH
YR +
Td
YR VS
YRS
CS + RF 图 6-3-1 双凸轮换向逻辑图
现，至于气动系统，请参见气动遥控系统实例。
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应当指出的是，能耗制动是在较高转速上的一种制动方 式，效果较为明显，此时如采用强制制动，不仅要消耗
过多的起动空气，而且不易制动成功。而在较低的转速
范围内采用强制制动，对克服螺旋桨水涡轮作用，使主
n
机更快地停下来是很有效的。在中速机中，往往是采用 能耗制动和强制制动相结合的制动方案；在大型低速柴 油机中，主机从停油到换向完成，其转速已降到比较低
时要求主机慢慢转动一转到两转，然后再转入正常 起动。这样能保证主机在起动过程中的安全，同时
对相对摩擦部件起到“布油”作用。
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1．慢转起动的逻辑条件
1）起动前主机停车时间超过规定的时间； 2）没有应急取消慢转指令； 3）没有达到规定的转数或规定的慢转时间； 4）没有重起动信号； 5）满足起动的逻辑条件
YBRF ＝1时满足强制制动逻辑条件，可进行强制制动。
由于换向完成信号 YRF 就是起动鉴别逻辑 YSL，YRF ＝YSL。 在强制制动逻辑条件中，我们强调了转速条件nS，实际上它是应
该满足起动准备逻辑条件的，即Ysc为1。这样，强制制动逻辑表
达式可改写为 YBRF＝YBL·YRT ·YSL ·YSC
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CH
二、制动逻辑回路
制动是指主机在运行中换向完成后，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。
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1、能耗制动
能耗制动是指，主机在运行中完成应急换向后，在 主机高于发火转速情况下所进行的一种制动。常常 是在应急操纵的情况下进行。其原理是保持主起动 阀处于关闭状态，让空气分配器投入工作，此时由 于换向已经完成，空气分配器是按与主机运转方向 相反的顺序打开个气缸起动阀，当某个气缸的气缸 起动阀打开时正好处在压缩冲程。柴油机相当于一 台压气机，快速消耗柴油机运动部件的惯性能，使 主机转速能以较快的速度下降。
由于换向完成信号 YRF 就是起动鉴别逻辑 YSL，YRF ＝YSL。 在强制制动逻辑条件中，我们强调了转速条件nS，实际上它是应
该满足起动准备逻辑条件的，即Ysc为1。这样，强制制动逻辑表
达式可改写为 YBRF＝YBL·YRT ·YSL ·YSC
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3、制动回路逻辑图
制动逻辑回路是由能耗制动和强制制动两部分组成的，故
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2．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YSH；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。
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四、慢转起动逻辑回路
慢转起动是指，主机长时间停车后，再次起动
关 去起动阀 VB VA
开
关
开 VSL )( V’A
V’B 慢转信号 VSLO
VC
起动信号YSO
气源
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图 6-2-8 采用主、辅起动阀控制的慢转实现方案图
第三节
换向与制动逻辑回路
一、换向逻辑回路 1、换向的逻辑条件 1）换向的鉴别逻辑
YRL = I H =IH
CS + I S C H +I S
进行强制制动，而不必有应急操纵指令； 2. 只有主机低于发火转速时才能进行强制制动； 3. 空气分配器与主起动阀均投入工作，气缸在压缩
冲程进起动空气，强迫主机停止运行。
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1）制动的鉴别逻辑。即车令与主机转向不一致， 即YBL为1。
2）换向已经完成，YRF为1。
3）满足停油条件，YRT为1。 4）主机转速低于发火转速，nS为1。 这些逻辑条件应该是“与”的关系，其逻辑表达式为 YBRF＝YBL·YRF ·YRT · nS
B
(b)
(b)
C
图 6-1-5 双座止回阀逻辑符号图