pms2100.doc

目 录摘 要4Abstract41 绪 论42 主要特征52.1 柴油机起动器62.2 失电起动62.3 电力管理系统72.4 电力管理系统运行模式72.4.1 机旁控制82.4.2 辅机的手动控制82.4.3 带失电起动的柴油机起动器82.4.4 PMS半自动模式82.4.5 PMS自动模式93 嵌入UCS2100警报和控制93.1 PMS系统在图解操作站上的总体演示103.2 PMS系统在图解操作站上的运行:113.3 在图解操作站中PMS柴油发电机的状况演示:133.4 在机旁操作盘上操作144 详细的功能描述154.1 柴油机起动器的功能154.1.1 手动起动/停止154.1.2 重复起动154.1.3 辅机的机旁控制/遥控（模块化遥控起动）154.1.4 预热154.1.5 燃油限制器154.1.6 预润滑164.1.7 重油/轻油的转换164.1.8 安全系统174.1.9 从图解操作站的关闭重新设置174.1.10 封锁的条件174.1.11 起动模块化功能184.2 失电起动功能184.2.1 预选备用发电机和主发电机184.2.2 在起动失败时，下一台柴油机发电机的备车起动184.3 PMS194.4 PMS半自动模式194.4.1 主断路器的手动/自动（模式化遥控运行）194.4.2 同步194.4.3 频率控制204.4.4 负载分配204.4.4.1 平衡的负载分配204.4.4.2 不平衡的负载分配214.5 PMS自动模式功能214.5.1 备用发电机的自动起动/停止214.5.1.1 负载依靠的起动/停止214.5.1.2 关闭预警备车起动244.5.2 主开关板的非正常功能244.5.3 重耗功率储存244.5.3.1 重耗起动的指示244.5.3.2 不变负载的重耗244.5.3.3 多变负载重耗254.5.4 操纵备车起动264.5.5 PMS自动运行实例264.5.5.1 柴油发电机起动264.5.5.2 同步264.5.5.2 并车成功及在图解工作站上的显示264.6 PMS轴带发电机控制功能264.6.1 附带频率转换器的轴带发电机274.6.2 固定频率的轴带发电机274.6.3 固定转速的轴带发电机274.6.3.1 轴带发电机半自动模式274.6.3.2 轴带发电机自动模式284.7 PMS涡轮发电机的控制284.8 PMS特定功能284.8.1 推力器电路断路器控制284.8.1.1 带不激发式发电机的推力器控制284.8.2 开关板上相互连接电路中断器控制294.8.3 电力取消功能294.8.4 自动模式改变控制顺序295 PMS结构输入/输出的计算296 硬件界面316.1 辅机，柴油机起动器的连接336.2 主开关板，主断路器的连接346.3 主开关板，发电机控制和测量356.4 重耗366.4.1 带有运行回馈的定载荷重耗366.4.2 没有运行回馈的定载荷重耗376.4.3 变载荷386.5 主断路器打开/闭合和同步396.6 发电机的保护和测量406.7 手动/自动转速控制416.8 外部安全系统426.9 作为当地柴油机起动器的外部安全系统437 缩写44结束语45参考文献：45摘 要本文详细地介绍了PMS2100的主要特征，结构及基本原理，并结合UCS2100，讲述了它的应用。论文首先运用图例，描述PMS2100系统的总体框架，简述了系统的主要特征，并结合UCS2100报警和控制，通过实例讲解了它的应用；接着进一步详细地叙述了系统的功能，如柴油机起动器功能，失电起动功能，PMS功能，PMS半自动模式，PMS自动模式，PMS 轴带发电机控制功能，PMS涡轮发电机控制，PMS特殊功能等等；然后简述系统输入/输出以及计算；最后详细地列举出系统的硬件界面，并将论文及图例中出现的英文缩写作了解释。【关键词】：同步，频率控制，负载分配，负载依靠，重耗AbstractThis paper detailedly introduce main features, configurations and fundamental of PMS2100, and integration with UCS2100 alarm and control, narrate its application. The paper, firstly, use diagram, depict principle configuration of PMS2100, simplified describe the main feature of the system, and integration with the UCS2100 alarm and control, explain its application by referring to some picture. Secondly, the paper narrate the systems function in detail, included diesel starter functions, black out start functions, power management system, PMS semi-automatic mode function, PMS automatic mode functions, PMS SG control functions, PMS TG control and PMS special functions. Thirdly, the paper simplified narrate the systems input/output and PMS configurations input/output calculation. Finally, the paper offer some specific drawings of the systems hardware interface and the list of abbreviations to give a short definition when appropriate.【keywords】：Synchronizing, Frequency Control, Load-sharing, Load Dependent, Heavy Consumer.1 绪 论PMS2100是Lyngs Marine公司出品的UCS2100系统的一部分，其作用就像其它报警控制功能位于同一个PLC中。PMS2100为船舶电站提供了一个完整的控制计划，积聚了许多基本控制单元的运用。这些基本控制单元就是能够控制一个发电装置的标准功能模块。用于操纵发电装置的这些标准功能操模块分配在单个PLC中，并有其它的一些目的，其上面装有适用于另外的警报和控制系统而保留的渠道。就如同通常其他的报警控制功能的操作一样，操纵这个PMS也是在同一个图解操作站中进行的。此图解操作站是船用被许可的个人电脑，它依靠Stella Windows图象环境，和对这个过程控制的操作人员进行人机交换。2 主要特征PMS2100的基本功能是用于控制船舶电站。这个PMS能够控制6个发电装置。这个发电装置可以由柴油机发电机、轴带发电机和涡轮发电机组成，并且它可以控制一个带可分裂汇流条的主开关板。图1 原理结构图是一个PMS2100同三台柴油机发电机和一台轴带发电机组成，每个发电机通过一个伽马PLC（可编程控制器）控制并由图解操作站或机旁操作盘进行操作。这个PMS控制的分配由伽马PLC处理。此伽马PLC是Lyngs marine公司出品的。它能处理获得的信号，同时也能管理所有的警报和自动控制系统。为确保更好地利用PMS的附加功能，每个伽马PLC操纵一台发电装置，也就是说带3台柴油发电机的PMS通常由3个伽马PLC分配，然而也可以在1个伽马PLC中控制2台柴油机发电机。在伽马PLC中保留的渠道可以用于普通报警和控制功能，如备用泵起动器和其它标准功能模块。一个远端的小仓室里安装有一个或多个伽马PLC，这种系统设置的方法提供了最完整的系统可靠性。PMS2100为船舶电力系统提供多种控制等级： 柴油机起动器 失电起动 电力管理系统柴油机起动器第一等级的构成包括辅机的手动启动/关闭。它也能扩充一些可选择的功能，如起动模块化，预润滑，重油/轻油的转换，安全系统等。为了对无人机舱的操作实行更少的需求，柴油机起动器能够扩充失电起动和下一台备用柴油机发电机的自动起动的功能，防止前一台柴油机发电机起动失败。完整地PMS有柴油机起动器和失电起动功能，并扩充了一些其他的功能，如自动同步，频率控制，负载分配，自动备车起动，可依靠负载起动/停止，重耗控制等。2.1 柴油机起动器 在简单的系统中柴油机起动器控制板使用一个独立的控制单元，此系统中发电机与手动主开关板是相连的。 当一个控制级结合在PMS中，并构造在每个柴油机起动器内，那么在PMS中所有的发电机都能够自动控制。 也就是说，六台柴油机起动器都是这样的。每个柴油机起动器控制一台辅机。 柴油机起动器的主要功能是： 从图解操作站或机旁操作盘手动起动/停止辅机 在起动失败的情况下，试图重复起动辅机 遥控起动模块（在辅机上的当地/遥控开关）以下是可选设备： 停止运行时，辅机的填充泵的间断或不间断控制，预润滑 停止运行时，辅机的预热控制 在起动辅机期间，燃油限制功能的动作 重油/轻油的转换 安全系统，使得辅机能立即关闭 在外部安全系统中图解操作站复位的停机记忆储存 2.2 失电起动失电起动系统含有一些必备的功能，这些功能来自于在柴油机发电机主断路器上扩充了失电控制的柴油机起动器控制。柴油机起动器之间相互作用仅限于预选备用的柴油机发电机的自动起动，以及柴油机发电机主断路器在失电情况下的合闸，不包括任何同步功能。主要功能是： 预选择主发电机和备用发电机的优先级来自于图解操作站和机旁的操作盘 在失电时，备用发电机的自动起动，以及发电机断路器连接到主开关板 在第一备用柴油机发电机最大可能的尝试起动的情况下，自动起动下一台备用柴油机发电机2.3 电力管理系统PMS2100能控制六台以上的发电装置，包括一台或两台不同类型的轴带发电机和（或）涡轮发电机。PMS2100提供了船舶电站较完善的控制计划。对于有失电起动的柴油机起动器，柴油机发电机的PMS控制是附加条件，并主要能提供了以下功能： 半自动和自动模式选择 同步 频率控制 负载分配，平衡或不平衡模式 可依靠负荷的起动或停止 在卸载和停机之后，且正在运行的柴油发电机关闭预警报时，起动备用柴油发电机起动 操作人员在请求的情况下进行柴油机发电机和轴带发电机或涡轮发电机之间的转换 主断路器的模块化（在主开关板上的手动/自动开关）以下是可选设备： 重耗电力储存和柴油发电机的备车起动控制 一台附加的柴油发电机的操纵备车起动 不能同步且相互连接的电路中断器 和岸上连接，包括与岸上补给同步 推力器电路中断器的控制 特殊轴带发电机结构的自动控制 自动模式改变控制顺序 功率取消功能，在柴油发电机上通过机械负载来补偿电力请求2.4 电力管理系统运行模式 船舶电站能运行多种模式： 机旁控制 辅机的手动控制 带有失电起动的柴油机起动器 PMS半自动控制模式 PMS自动控制模式在机旁控制下，PMS不能完全运行。在图解操作站中， PMS的手动控制包含辅机的手动起动/停止；柴油机起动器模式也包含辅机的手动起动/停止，但仅仅是在自动失电起动的情况下关闭主断路器。有柴油机起动器和失电起动系统的PMS模式既可以用于运行器监督半自动遥控，也可以用于船舶电站的无人全自动控制。在图解操作站中，此电力管理系统在这两个PMS模式中进行转换。在半自动模式中，PMS的效果就像一个遥控站，当在图解操作站上运行器启动一个起动或停止命令的时候，它能自动控制如失电起动，频率控制，负载分配，及连接（起动/同步控制）和断开一台柴油机发电机。在自动模式中，PMS将演示这样的功能，在半自动模式内添加负载依靠起动/停止功能，在关闭一台在线柴油发电机的预报警时，起动备用柴油机发电机，和控制重耗等。2.4.1 机旁控制当辅机机旁控制一台发电装置时，可质疑PMS不能控制所有的发电装置。辅机在机旁运行以及主断路器是在主开关板中运行。用辅机上机旁/遥控的方式来选择柴油机发电机的机旁控制。2.4.2 辅机的手动控制辅机是用遥控和主断路器手动控制一台发电装置，可质疑柴油机起动器能够起停辅机，但仅仅是起动/停止；不能执行同步或其他功能。从主开关板上手动操作主断路器。柴油机手动操作是通过在主开关板上用每个主断路器的手动/自动选择器开关来选择的。2.4.3 带失电起动的柴油机起动器 当柴油机发电机遥控和主断路器自动控制一台发电装置时，可质疑柴油机起动器能起/停辅机。在主开关板失电的情况下，备用柴油发电机是自动起动的（如果一台柴油发电机不能运行的话）且与主开关板相连接。 2.4.4 PMS半自动模式 半自动模式下，一台发电机不能通过PMS自动控制去连接或断开。从图解操作站上，运行器控制柴油发电机起动和停止。换句话说，就是运行器控制着可获得电力。当运行器获得对柴油发电机的一个起动命令时，柴油机发电机起动，且主断路器自动同步并与主开关板连接。在连接之后，频率控制和负载分配在所有连接上的发电机之间运行。在失电之后，预选备用柴油机发电机的起动和主断路器的连接都由柴油机起动器和失电起动控制。这些操作依靠PMS半自动模式来实现。如果运行器试图停止PMS控制的在线柴油机发电机，它可以在图解操作站上实现。停机意味着卸载，开关器离线和柴油发电机停机。但如果此发电机是连接到主开关板上的最后一台，那么就不可能停机。如果能够得到充足电力，重耗将允许起动，否则它在刚起动时就被阻止。2.4.5 PMS自动模式自动模式下，PMS在主开关板上能够自动连接和断开发电机。它可以通过负载依靠的起动/停止来执行，或它能对停机进行预警。负载依靠也可以与备用柴油发电机起动相关连，并能接受或拒绝与重耗的连接。在PMS控制下，某个柴油发电机具有最高优先级，且它在运行时没有受到任何阻碍，那么，它一般就作为在线主柴油机发电机。根据它们的优先级和实际的电力消耗，备用柴油发电机自动起动，同步和连接到主开关板，各自卸载，断开和停止。在PMS控制下，所有在线的柴油发电机之间的频率控制和负载分配也是自动模式的一部分。一台柴油机发电机能够通过选择机旁或手动控制模式将自动起动/停止程序切换掉。不需要通过改变优先级来改变控制模式，一台柴油机发电机就能够停止，将以致于在线的柴油发电机得到较低的优先级。PMS将自动起动一台较高优先级的柴油发电机并停止这台较低优先级的柴油机发电机相同的方法，通过改变发电机的优先级到更高的优先级，就能起动一台停止运行的PMS控制的柴油发电机。如果PMS控制模式从机旁、手动或半自动转换到自动模式，PMS系统将自动地更新控制计划，以致于在主开关板上最高优先级的柴油机发电机在线。在一台备用起动的预报警装置关闭的情况下，下一台备用柴油发电机起动。这时，出现故障的发电机卸载，并且从主开关板上它的主断路器断开。最终这台出现故障的发电机停止运行并且中断其它操作。3 嵌入UCS2100警报和控制PMS2100系统是嵌入UCS2100系统中的，所以，它能提供一个标准体系，演示与在图解工作站上PMS控制信息相联系的报警信息。在图解工作站上的演示分为两个部分：标题部分和标题下的段落部分。此标题将在图解工作站上被操纵，它不受实际的控制分配的约束，且一直保留着来自报警系统的必要信息。此标题将演示的信息如下： 起初未知警报 现存未知的警报的数量 现存终止的数量（抑制警报渠道） 实际监视站，值班员和候补员在这个标题下，带PMS控制图的符号说明的图解模拟图能够遥控此PMS。此PMS监控着许多的参数，这些参数是在UCS2100系统中的标准PMS的图解模拟图上演示的。参考图：图2是PMS总体图；图3是在总体图上阐述PMS，柴油机发电机，主断路器和主开关板的具体作用。这个控制过程通过使用指针和弹出菜单实现。交互式的操作是通过显示器使用鼠标和跟踪球的指针点画装置来完成，并通过左键的点画装置去激活想要得到的功能。参考图4到6是一个PMS的操作事例，此PMS控制1号柴油发电机是半自动起动。此警报与产生在综合报警系统的控制机械组件相关的。此报警信息是通过一个红色的“”报警符号的方式在图解模拟图上很明确地显示出来，此报警图标的放置与相应的机械组件的符号联系紧密。有这种功能的操作器是完整的机械控制组件。参考图7：柴油发电机的状况及报警图。参考书目：为了进一步描述UCS2100系统，提供了：1 通用报警和监测系统2100系统的描述（UMS 2100 System Description），doc.No.970.502.02v此文描述了报警系统的结构，包括在报警盘上的电脑处理和操作器的界面。2 通用报警和控制系统2100系统的描述（UCS 2100 System Description）,doc.No.970.510.02.v此文描述了有图解操作站，伽马程序控制的电脑以及有人机交互式界面控制单元的控制系统结构。此系统的描述也有两个应用实例。3.1 PMS系统在图解操作站上的总体演示PMS系统简图显示了船舶电站的总体状况: 柴油发电机，轴带发电机，主断路器和主开关板的位置，以及PMS的模式。同时，PMS的运行也是在PMS系统简图上操作的。图2: 有3个柴油机发发电机和1个轴带发电机的PMS系统简图的仿真模拟图.图3: PMS简图上所显示的具体信号的涵义3.2 PMS系统在图解操作站上的运行:通过以下图4和图6的演示，这些操作会很容易理解。该例子所反映的是，当操作员按PMS概括图进行半自动模式启动1号柴油机发电机时的状况图。图4: 为了对PMS系统进行操作，操作员必须通过指定的装置来激活相关的PMS信号.1号柴油机发电机的选择过程是这样的:移动指针到1号柴油机发电机的位置,然后按下左边的活动按钮来选择.弹出的菜单显示柴油机发电机的标识符和现有指令.图5: 给1号柴油机一个启动指令。将指针移到启动位置,然后按下左边的活动按钮.于是启动指令便从GOS中传送到伽马 PLC上的柴油机发电机控制中.弹出的菜单自动消失.图6: 伽马 PLC 将继续对从柴油机发电机中传来的反馈进行监控.当反馈显示出运行时， 1号柴油机发电机信号的形状和颜色将发生改变。如果柴油机发电机没有在指定的时间内启动，PMS将停止柴油机发电机的运行. 停止运行的状态显示是通过红色信号“B”来显示的。这时柴油机发电机便开始运行并启动与主开关板的同步.在PMS总图上可操作的工具有:DG(SG)它可能用作: 启动,停止或者重新设置柴油机发电机(轴带发电机)DG(SG)模式 选择柴油机发电机(轴带发电机)的半自动或全自动启动模式DG PRIORITY 选择主柴油机发电机，第一备用发电机，第二、三、四、五备用柴油机发电机MB 重新设置主断路器的封锁状态HFO/DO 选择轻油或重油/轻油自动转换3.3 在图解操作站中PMS柴油发电机的状况演示:PMS柴油机发电机位置图指出了引起主断路器和柴油机被封锁的PMS警报。此外，它还将被定制成相关柴油机报警指示的群组显示 。图7: PMS 柴油机发电机1的位置以及报警指示图的仿真模拟图。PMS柴油机工作站以及报警图中的可操作工具包括：DG 报警它可能用作: 重新设置被封锁的柴油机发电机MB 报警 重新设置被封锁的主断路器RUNNING 重新设置或预调整时间计数器3.4 在机旁操作盘上操作在机旁操作盘上操作PMS功能，在显示可获得控制组之后，这个操作器必须在机旁操作盘上首先启动“选择”键，例如PMS，燃油输送，舱底引擎室或压舱系统。此PMS是通过“箭头”和“进入”键选择的，且在具体的PLC上可控制PMS功能的列表是显示在每个线上的User ID F. B. ID 和相应的PMSfunctiontext。具体的PMS功能是通过“箭头”和“控制”键选择的，且出示相应的带有软键盘的控制显示。每次只能操作一个功能。这个控制显示一直出示 F. B. ID 和由于选择PMS功能显示在第一条线上相应的PMSfunctiontext。如果作为PMS功能此PMS含带有相同的User ID的失败警报，这个警报的位置将会显示在这条线的右边。执行一条命令，就相对应地动作一个软键盘。当操作一个PMS功能需要多于四个软键盘时，第四个软键盘总是称为“MORE”。按下这个软键盘将栓牢另一个软键盘设置；，第四个仍然称为“MORE”。一级软键盘总是手动操作级，例如对一个发电机的停止/起动/重置，或对一个回路断路器的停止/起动/重置。二级软键盘是在功能块上的手动，自动控制之间正常的转换。如果此功能块有可调整功能，按“设置”键可以在设置列表上看见这些功能。使用调整功能，相关的参数通过“箭头”和“进入”键选择，显示将出示先前值。改变此调整功能，测定新增值的类型，且接受“进入”键。如果这个功能块有较多的反馈信号，这时在控制显示中，按“位置”键在位置显示列表中就能够看到这些信号。4 详细的功能描述4.1 柴油机起动器的功能每个柴油机起动器控制一台辅机。主要的功能在以下具体描述：4.1.1 手动起动/停止操作器向图解操作站请求辅机的起动或停止。如果辅机的起动没有成功，那么起动失败警报发布，该辅机被锁定。4.1.2 重复起动在辅机起动失败的情况下，其它一些重复起动将试图自动执行。某些辅机起动器的结构要求另一个起动可能执行之前，发动机已经停止运行1到2分钟。在这种情况下，PMS能够限制仅仅是一个起动尝试。4.1.3 辅机的机旁控制/遥控（模块化遥控起动）通过开关辅机去进行机旁操作，PMS将停止它的一切控制。这个遥控起动模块化是从辅机机旁控制箱的机旁/遥控（键）开关或从转换齿轮的正常动作的。4.1.4 预热预热功能控制着辅机的预热。当辅机还没有运行时，就已经预热了。4.1.5 燃油限制器 燃油限制器功能控制辅机上的燃油限制器螺旋管阀。燃油限制器阀是在柴油机发电机起动期间的特定时间内（可调整的）动作的。4.1.6 预润滑预润滑功能控制辅机上的先导泵。当辅机停机，先导泵起动。在周期预润滑的情况下，短时间内起动先导泵是可能的，或者在对辅机实施起动命令之前，使预润滑的压力达到正常为止。参考图8。图8：启动间歇式预润滑的定时图。4.1.7 重油/轻油的转换某些辅机可以燃烧重油和轻油。重油/轻油的转换控制依据每个柴油发电机的负荷来进行轻油到重油的转换。提供图9。当发电机运行于重油/轻油的自动模式时，负载过大，如40%（可调节的），系统将自动转换成重油操作。在一个操作器起动或负载依靠命令停止的情况下，转换到轻油执行，并且柴油发电机将在它停机之前将在一个特定的时间内（可调节的）运行。在停机的主机向轻油转换的情况下，应立即阻止。重油/轻油的控制能在图解操作站上设置手动选择轻油或自动选择重油/轻油。图9：重油/轻油操作的定时图。4.1.8 安全系统关闭运行必须通过外部安全系统来监测。作为标准的PMS应配备一个关闭输入，此关闭输入仅仅指示在辅机上已经停止运行的机器的安全系统上，且这个PMS将只是在之后锁住这个柴油发电机。在辅机上有一个停机输入的情况下，主断路器将通过PMS动作，如果通过发电机保护系统没有使其断开，则是由于在主开关板上的功率逆转。在被锁住的柴油发电机重新设置和准备重起之前，必须清除关机的原因。如果从发动机的结构上辅机不能同安全系统之间进行传输，PMS能够同外部安全系统一起传输，这些作为可选择的功能能够被机旁起动/停止单元使用。4.1.9 从图解操作站的关闭重新设置在辅机上遥控图解操作站的重新设置在外部安全系统的关闭记忆储存是可能实现的（可选择的），但它要求另一个二元输出。4.1.10 封锁的条件当柴油发电机由于起动失败而被封锁时，此封锁条件通过一个接近于发电机的标志的红色“B”指示。在图解操作站上的封锁条件重新设置之前，被封锁的发电机很可能不能执行其它的操作。4.1.11 起动模块化功能 PMS具有使柴油机起动器的阻碍起动的功能，此功能能够在以下两种情况下动作，一是接受到二元输入模块上的闭接触信号，二是接受到在综合报警系统中报警渠道的警报状况信号。它阻碍起动互锁是通过类似于发电机标志的红色“T”指示的。与封锁条件的红色的“B”的标志相类似。4.2 失电起动功能失电起动系统须在柴油机起动器上扩展柴油机发电机主断路器的失电控制。当至少有一台柴油机发电机是遥控且没有被封锁的时候，可以进行失电起动操作。如果在主开关板上，所有的主断路器都打开，同时失电输入没有显示出主开关板电压，那么失电就被监控。用以下方法失电起动系统将产生一个柴油机发电机的起动信号：1 如果一台或多台柴油发电机没有在线运行，当最高优先级的柴油发电机频率已经达到预置的水平（50或60赫兹）的时候，将与主开关板连接。2 如果柴油发电机都没有运行，而且备用的第一柴油发电机没有被封锁的话，当它的频率已经达到预置的水平时，它将起动并与主开关板连接。3 如果备用的第一柴油发电机起动失败或不能与主开关板连接，在备用的第二柴油发电机将起动，并连接到主开关板。在这种情况下连接到主开关板意味着，立即对主开关板关闭柴油发电机的主断路器，不需要通过PMS同步、命令。4.2.1 预选备用发电机和主发电机对于柴油发电机的主/备用次序，每台柴油机发电机通常都有属于它的优先级。这是默认的优先级或操作器选择的，它能够在图解操作站上进行更改。在PMS控制模式下，此优先级次序用于： 失电起动：在失电的情况下，选择柴油发电机起动以及在起动失败的情况下，备用的第一的柴油机发电机。 半自动：选择在线的柴油机发电机用频率控制（主要的）。 自动：选择主柴油机发电机，在主开关板上，它将一直在线。下一个优先级将选择柴油机发电机的备用次序。4.2.2 在起动失败时，下一台柴油机发电机的备车起动如果前一台柴油机发电机起动失败或没有转换在线的发电机，备用的第二柴油机发电机将起动。4.3 PMS 在半自动或自动模式下，PMS自动监控船舶电站的组件。4.4 PMS半自动模式在半自动模式下，当在图解操作站上操作器起动柴油发电机时，PMS就具备了频率控制、负载分配和自动同步等功能。如果能够获得充足的电力，重耗将被允许起动，否则就被禁止。对于PMS自动模式这部分，需要提供更多关于重耗电力储存的参考。在半自动模式下，主要功能的动作在以下将详细的描述：4.4.1 主断路器的手动/自动（模式化遥控运行）手动操作开关主断路器意味着PMS对主断路器没有太多的控制。然而当与主断路器相对应的手动/自动选择器开关是用手动控制时，辅机的手动起动/停止同时也被选择。手动模式具有最高的优先级，如果没有主开关板干预柴油发电机和主断路器，在手动和自动模式之间转换是肯定可行的。4.4.2 同步对于每台柴油发电机，全自动同步可以通过半自动同步器单元获得，它被指定在主开关板上或伽马仓内，而且在PMS上它还能够通过信号动作。当在主开关板上主断路器是手动操作时，主开关板上安置这个半自动同步器单元更加合适，因为它也能作为核对同步器使用。当PMS使用此半自动同步器对主开关板同步一台柴油发电机时，这台柴油机发电机的频率在稍高于主开关板的一个小范围内波动。这样，这台柴油发电机在连接时将不会消耗逆功率。所有的电压、频率和相位偏差的检查都通过同步器执行，它也考虑到主断路器的闭合。如果在预定义时间（可调节的）内同步没有完成，“同步失败”的警报就会报警，这台柴油发电机将被封锁，且如果这个PMS是自动控制，另一台备用柴油机发电机将起动。图10：不平衡负荷的2号柴油机发电机的限制和定时图。4.4.3 频率控制具有最高优先级的在线PMS控制的主柴油发电机，控制着主开关板的频率。这些是通过控制辅机的遥控系统执行的。4.4.4 负载分配PMS在发电装置之间的负载分配有两个分配概念，平衡的（对称的）和不平衡的（不对称的），这些都是连接到相同的主开关板上。当选择的是平衡模式时，PMS确保每个发电机上的负载有相同的功率比（最大负载的百分比）。当两个发电机都连接到主开关板上且选择的是不平衡模式时，PMS确保一台发电机的负载有一个指定的消耗比（如80%），同时另一台作为补充，为较小的负载，如30%。平衡/不平衡负载分配能在图解操作站上选择。4.4.4.1 平衡的负载分配平衡负载分配概念的使用是默认的。它确保在所有在线的主开关板上的发电装置的负载比例是平均的，也就是说，在所有的发电装置上发电装置都有相同比例的单个发电装置承受的最大负载。4.4.4.2 不平衡的负载分配不平衡负载分配概念能够适合于至少两个目的。一个目的是考虑到在柴油发电机上经济性最优化的负载（理想负载接近80%），同时，第二个柴油发电机将承担余下的负载。另一个目的是去保护最近检修的辅助柴油机，确保它承受特定的最大负载。不平衡负载分配能用两个模式控制。在不平衡手动模式下，主柴油发电机将一直在理想负载下运行，备用的柴油发电机作为功率补充。在不平衡自动模式下，主柴油发电机以理想负载起动运行，备用的作为功率补充工作。在经过对调时间之后（在委任期间可调整的），备用的将转变成理想负载的同时主柴油发电机作为补充而工作。有三台或更多的发电机在线，系统将一直用平衡的负载分配。为不平衡的负载分配的负载依靠起动/停止提供图10和图13。不平衡负载分配仅仅在以下条件下动作：1 在自动或半自动模式下的PMS操作。2 通过PMS有两个柴油机发电机在线以及控制。3 操作器已经选择了的不平衡负载分配。4 主柴油发电机的优化负载+备用的最小的负载主开关板的负载主和备用的柴油发电机优化的负载分配。4.5 PMS自动模式功能在自动模式下PMS将在半自动模式上扩展负载依靠起动/停止，在一台在线的柴油发电机的关闭预警报发布的同时，起动备用柴油机发电机，和重耗的控制等功能。自动模式运行的主要功能在以下详细描述：4.5.1 备用发电机的自动起动/停止一个自动备车起动命令可能是因为负载依靠，或由于一台在线的发电装置的预报警。作为预选第一备用柴油发电机起动，如果起动尝试失败，下一台预选择的柴油机发电机起动，且起动失败的柴油发电机停止运行且被封锁。一个自动停止命令可能由于关闭预警报或负载依靠引起。这时柴油发电机卸载，主断路器打开和给柴油发电机发出停止命令。4.5.1.1 负载依靠的起动/停止在自动控制模式下PMS不断根据额定功率评估电力消耗。储存的可利用的电力是可以计算出来的，并且，如果可利用的电力超过最低限度，例如超过某一个柴油发电机20%的容量（可调节的），PMS将会再延迟，例如15秒（可调节的）的一段时间后自动起动一台发电机，并将它连接到主开关板。参考图11，12，13。在半自动模式下，作为一种选择，PMS可能会发出“电力不足”的警报，如果可利用电力为0%，那么，下一台备用的发电机将会在非常短的延迟时间内起动。参考图11当可利用电力达到一台正在运行的备用发电机的额定功率的上限（在一个发电机上相应的70%的负载），比如130%（可调节的），PMS将会在例如5分钟的时间延迟后停止备用发电机。在发电机的规格不相同的情况下，可以使用不同的功率限制，参考图11，12，13。图11：负荷依靠启动/停止的限制和定时图。图12：三个平衡负荷的柴油机发电机负荷依靠的启动/停止的负荷图。图13：三个不平衡负荷的柴油机发电机负荷依靠的启动的负荷图。4.5.1.2 关闭预警备车起动运行的柴油发电机通过在UCS2100上的综合报警系统的探测去关闭预警。在自动控制下此预警报将引起预选备用柴油发电机的起动，它是通过卸载和停止出现故障的柴油发电机完成。出现故障的柴油发电机此时被封锁，且它在PMS上能够运行之前必须复位。4.5.2 主开关板的非正常功能在发电机起动失败报警的情况下，例如产生非常低的或高的电压或频率，备用的柴油发电机不能与在线的发电机同步。在这种情况下备用的柴油发电机刚起动，在线的柴油发电机切断连接使得全船失电，这时备用柴油发电机就连接到主开关板上。4.5.3 重耗功率储存在自动控制下PMS能够控制对重耗的功率储存。在起动请求的情况下，PMS评估是否有充足可获得的电力能够起动重耗。如果在请求的时候没有充足可获得的电力，备用柴油发电机将起动。重耗最大的电力消耗是在PMS委任期间调整的。可以得到两种类型的重耗储存。不变负载的重耗，例如泵或压缩机，一旦它们起动就会有稳定的功率储存；多变负载的重耗，例如集装箱起动器或船首/船尾推力器，它们从零变化到全负载。4.5.3.1 重耗起动的指示在PMS上由于起动请求，重耗电动机起动器在灯上显示出起动选择的指示输出。 稳定的灯光：接受起动，就是说，被请求的功率是可获得的。 缓慢的闪烁：备用柴油发电机起动，使得被请求的功率可获得。 快速的闪烁：被请求的功率不能获得，由于例如一个被锁定的发电机，或者需要的发电机不是自动模式。 4.5.3.2 不变负载的重耗带有起动请求输入的电力储存运行从重耗及接受起动输出到重耗起动。起动请求信号可能是脉冲，也可能是恒定信号。如果起动请求信号是脉冲的，附加运行着的信号一定可以重新设置起动询问。在这种情况下接受信号在得到请求的电力的时间之后，且直到运行的信号被接受才动作。如果请求信号是恒定信号，就不需要运行信号。一旦请求信号动作，请求就马上动作并且电力就马上储存。这种情况下接受信号在得到请求电力的时间之后，且直到请求信号无效才动作。如果在主开关板上可获得电力是在起动请求的之上，在最大重耗电力消耗之下，起动接受输出信号仍然无效，直到另外的备用柴油发电机起动并连接到主开关板。在稳定重耗负载起动后，起动请求输入信号移除且电力管理系统不再控制它。4.5.3.3 多变负载重耗在重耗电力消耗有较大变化的情况下，系统扩展一个可测量出重耗实际电力消耗的功能来获得性能最好的PMS。当多变负载的重耗运行，它一定激活了运行信号。一旦运行信号存在，这时，PMS系统能储存最大的电力是重耗减去重耗的实际电力消耗。这就意味着在主开关板上可获得电力将一直超过重耗的满载。请参考图14。如果重耗有最小负载，它一直保留上述的条件，例如最大负载的15%作为运行负载且大于10%的运行信号是可能探测到的。当重耗停止运行，运行输入信号移除，且根据在主开关板上可获得电力的定时及限制，起动的柴油发电机将再次停止运行。注意：重耗控制功能不是动力起动器，且起动接受输出肯定不能用于保持重耗的运行，因为一旦重耗运行，它将再次切断。图14：变载重耗的负荷图。4.5.4 操纵备车起动操纵备车起动功能在操纵或起动机运送货物期间动作的。它的工作就像对在主开关板上附加柴油发电机的电力储存，以确保主开关板上有充足可利用的电力，以防止一台柴油发电机停止运行。这个功能能够在半自动模式下操作员通过图解操作站上或在驾驶室中的一个按钮来控制，或者它能够在自动模式下通过自动模式改变控制顺序来控制。4.5.5 PMS自动运行实例4.5.5.1 柴油发电机起动在自动模式下，运行的柴油发电机不能给系统提供足够的电力，PMS会发出“电力不足”的报警。这时，控制预选备用发电机的伽马PLC会接受到汇流排上产生模拟电压信号输入，通过伽马PLC控制一台直流发电机的起动，进而此台直流发电机带动预选备用发电机的起动。4.5.5.2 同步伽马PLC监视着发电机的起动。当发现发电机起动时，接受到一个模拟电压信号输入，然后经过数字输出，通过同步器与汇流排上的频率进行比较，再将得到的信号经过主开关板将数字信号输入伽马PLC，伽马PLC从而控制起动发电机的频率。4.5.5.2 并车成功及在图解工作站上的显示 此时发电机就连接到主开关板上。伽马PLC将监测到的情况在图解工作站上显示，系统默认的是负荷的平均分配，故在图解工作站上显示的是两个发电机的平均功率分配。4.6 PMS轴带发电机控制功能在PMS中也可以同时运行两台承受较大负载的轴带发电机，但是在轴带发电机恒定转速的情况下，有一台仅只能在特定时刻能够连接到同一个主开关板。在后种情况下PMS可以控制一个分裂主开关板，以至每台轴带发电机是供应相对应的主开关板部分。轴带发电机能够在主机驾驶台控制系统对等候室进行交互操作。在轴带发电机的最小转速下操纵或主机减速，将立即起动一台或两台备用的柴油发电机。当它们连接到主开关板时，从轴带发电机那里接管负载，而且轴带发电机的主断路器打开，这时对等候室的“主断路器打开”信号允许主机减速移除最小转速的轴带发电机。4.6.1 附带频率转换器的轴带发电机附带频率转换器的轴带发电机的输出不是直接来自于发电机，而来自频率转换器，它能确保轴带发电机能够操纵主机速度从50%到100%。它通过柴油机起动器的模式运行，因为频率转换器的运作就像辅机，它能获得起动/停止信号和向上/向下脉冲去同步以及控制负载。在一台附带频率转换器的轴带发电机和一台或多台柴油机发电机上可以连续平行操作。当主机准备起动轴带发电机运行时，轴带发电机PMS操作类似柴油机发电机。4.6.2 固定频率的轴带发电机附带固定频率的轴带发电机是通过带固定频率齿轮箱的主机驱动的发电机。它通过柴油机起动器的模式运行，因为固定频率齿轮电力控制箱的运作就像带降速控制器的辅机，它能获得起动/停止信号和向上/向下脉冲去同步以及控制负载。在一台附带固定频率的轴带发电机和一台或多台柴油机发电机上，可以连续平行操作。当主机准备起动轴带发电机运行时，轴带发电机PMS的操作类似柴油发电机。4.6.3 固定转速的轴带发电机恒速轴带发电机是直接连接到主机上的发电机，通常带有可控制斜度的推力器，它对轴带发电机的操作正运行于恒速期间。在通过轴带发电机和柴油发电机短时间平行运行轴带发电机和柴油机发电机操作的转换期间，PMS确保不间断电力供应。当轴带发电机连接到主开关板，主开关板的频率就依靠主机的转速。在轴带发电机和柴油机发电机之间通常不可能进行连续平行操作。控制一个分裂开关板，两台恒速轴带发电机，或者一台轴带发电机和一台柴油发电机可以平行运行。只要轴带发电机在线，那么它一定是主发电机。轴带发电机通过柴油发电机来实现同步，同时轴带发电机主断路器从PMS上控制。频率控制和负载分配通常不可能在一台连接恒定转速的轴带发电机上操作。在中速主机带降速控制器的情况下，可以进行频率控制器控制。4.6.3.1 轴带发电机半自动模式当操作器从图解操作站上得到一个连接稳定转速的轴带发电机的命令，那么它自动通过连接的柴油发电机执行同步。一旦轴带发电机连接，柴油发电机就断开。当操作器得到一个连接到稳定转速的轴带发电机的命令，且运行柴油发电机自动模式，一台或多台（负载依靠）柴油发电机自动起动以及自动连接，自动通过连接的柴油发电机执行同步。一旦柴油发电机连接，轴带发电机就断开。如果运行柴油发电机半自动模式，操作器的职责就是起动柴油发电机。4.6.3.2 轴带发电机自动模式在半自动模式下连接固定转速的轴带发电机，轴带发电机能够进入自动模式去，在主机减速或操纵的情况下自动备车起动柴油机起动。在这种模式下操作器不能通过图解操作站连接或断开轴带发电机，但它可以全自动控制从较高级的自动模式中改变控制顺序。轴带发电机的半自动模式下，连接和断开轴带发电机到主开关板和到推力器的顺序是一样的，但开始是从自动模式中改变控制顺序的。4.7 PMS涡轮发电机的控制涡轮发电机是通过蒸汽涡轮、气体涡轮或废气涡轮驱动的发电机。PMS涡轮控制部分可根据用户的要求用户化，或它能通过柴油机起动器的模式，就像辅机一样用一个外部控制系统操作，它能获得起动/停止信号和向上/向下脉冲去同步以及控制负载。通常在一台涡轮发电机和一台或多台柴油发电机上可以进行连续平行操作。当涡轮发电机准备运行，涡轮发电机的PMS的操作与柴油发电机的类似。4.8 PMS特定功能4.8.1 推力器电路断路器控制推力器可以