船舶机舱自动化4.3 主机遥控系统的逻辑控制

4.1主机遥控系统的基本概念4.2主机遥控系统基本气动阀件和气源4.3主机遥控系统的逻辑控制4.4主机遥控系统的转速与负荷控制4.5船舶柴油主机气动操纵系统

第四章船舶推进装置自动控制系统可逆主柴油机的换向：通过改变空气分配器凸轮、燃油凸轮及排气凸轮的位置将主机的转向由正车换到倒车，或从倒车换到正车。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.1换向控制主机换向操作的两种情况：停车状态下换向；运行过程中换向。停车状态下换向：起动主机前，首先鉴别主机的凸轮轴位置是否与车钟指令一致。若不一致，换向控制回路就会通过换向执行机构将主机的凸轮轴位置换到车钟指令所设定的转向上，并在换向过程中禁止主机起动。运行过程中换向：主机在某一转向运行时，如突然改变车钟指令转向，遥控系统将自动按停油、凸轮轴换向、制动、反向起动程序控制主机改变运行转向。主机换向装置：双凸轮换向装置、单凸轮液压差动换向装置、气缸换向装置。由于主机的凸轮轴换向装置不同，故换向控制的逻辑条件也有不同，双凸轮换向控制相对最复杂。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.1换向逻辑控制主机换向操作的两种情况：停车状态下换向；运行过程中换向。停车状态下换向：起动主机前，首先鉴别主机的凸轮轴位置是否与车钟指令一致。若不一致，换向控制回路就会通过换向执行机构将主机的凸轮轴位置换到车钟指令所设定的转向上，并在换向过程中禁止主机起动。运行过程中换向：主机在某一转向运行时，如突然改变车钟指令转向，遥控系统将自动按停油、凸轮轴换向、制动、反向起动程序控制主机改变运行转向。主机换向装置：双凸轮换向装置、单凸轮液压差动换向装置、气缸换向装置。由于主机的凸轮轴换向装置不同，故换向控制的逻辑条件也有不同，双凸轮换向控制相对最复杂。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.1换向逻辑控制1、换向逻辑（1）换向鉴别逻辑4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.1换向逻辑控制（2）停油逻辑条件1、换向逻辑（3）转速条件

转速低于换向转速NR=1或应急换向转速NER=1。

4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.1换向逻辑控制（4）顶升机构抬起条件

DUP=1换向逻辑条件表达式：

若YR=1，满足换向逻辑条件。说明：机型不同，条件会有差别（如SULZER主机）；YRL和YRT是最基本的条件。

YR=YRL·YRT·（NR+

NER）·DUP

2、换向控制回路4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.1换向逻辑控制2、换向控制回路换向控制回路分析4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.1换向逻辑控制特点：

操纵系统具备换向逻辑及停油逻辑控制功能；系统不设换向逻辑判断电路，只设正、倒车电磁阀（25D、25C）驱动电路。换向条件：有动车车令、车令与凸轮轴位置不符且满足停油条件。停油条件：车钟在停车位置；或车令与凸轮轴位置不符；27F或车令与主机转向不符；27G或有应急停车指令。24A1、主起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制（1）起动准备逻辑条件（2）起动鉴别逻辑1、主起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制起动准备逻辑条件：

ＴＧ－－盘车机脱开－１未脱开－０

ＭＶ－－主起动阀自动位－１否则－０

ＰＡ－－起动空气压力正常－１太低－０

Ｐc－－操作空气压力正常－１太低－０

ＰＬ－－滑油压力正常－１太低－０

ＥＳ－－遥控系统电源正常－１否则－０

ＰＳ－－操纵部位转换信号转换完成－１否则－０

ＴＳ－－模拟试验开关位置信号工作位置－１试验位置－０

－－故障停车复位信号复位－１否则－０

－－三次起动失败无－１三次起动失败－０

－－起动限时未到限时时间－１已到限时时间－０

ｎｓ－－起动转速ｎｓ小于ｎｉ－１ｎｓ大于ｎｉ－０1、主起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制（3）主起动逻辑表达式若YSO=1，满足所有起动逻辑条件。满足起动条件，YSO＝1，主机开始起动；达到发火转速，nI=0，使YSC＝0，YSO＝0，主机停止起动。2、重复起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制起动失败的原因：点火失败；起动空气失败。含义：每次起动持续时间T1d、两次起动间隔时间T2d以及三次起动总时间TM都为定时，且满足：3T1d+2T2d≤TM<3（T1d+T2d）。特点：无论起动失败的原因是什么，都能实现三次起动。应用：气动主机遥控系统的重复起动控制。（1）按时序方式安排的气动重复起动回路2、重复起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制T1d取决于A436/2和A445/3；T2d取决于A406/1和A445/3；TM取决于A406/2和A445/1、A445/2。（1）按时序方式安排的气动重复起动回路2、重复起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制（1）按时序方式安排的气动重复起动回路注意：若主机起动成功，重复起动回路仍然在工作（但管路12输出的信号不会使主机起动）。亦即无论主机起动成功与否，回路总是在工作。起动失败后，应将车钟手柄扳回到零位进行复位。2、重复起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制（2）转速-时序控制方式含义：若n能达到n1，则有三次重复起动过程；若n一直达不到n1，则实行一次性起动（如8～10s）。

特点：根据起动失败的原因确定起动方式。应用：电-气结合的主机遥控系统中的重复起动控制。2、重复起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制（2）转速-时序控制方式3、重起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制重起动是指在应急起动情况下遥控系统自动增加起动供油量或提高发火转速的起动，目的在于保证起动的成功。1）重起动的逻辑条件（1）重起动鉴别逻辑YHL有应急起动指令IE=1（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=1，或者有倒车车令IS=1（倒车起动性能不如正车）即：YHL=IE+F+IS3、重起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制1）重起动的逻辑条件（2）主起动逻辑条件，YSO=1；（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：YSH=YSO·nH·YHL=YSO·nH·（IE+F+IS

）3、重起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制2）重起动的实现方案（1）起动的发火转速不变，增加起动供油量（2）起动供油量不变，提高起动的发火转速说明：在微机型主机遥控系统中，常采用方案二，起动平稳，耗气多。IE为1，则YSH为1，采用重起动第三次起动采用重起动换向后的起动YSR重起动的复位正常起动重起动信号4、慢转起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制慢转起动：主机长时间停车后，再次起动时要求主机缓慢转动一转到两转，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。4、慢转起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制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（30~60min）；STd（2）没有应急取消慢转指令；（3）没有重起动指令；（4）没有达到规定的转数（1~2）或规定的慢转时间；（5）满足主起动的逻辑条件，YSO=14、慢转起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制VAYSO起动空气气源起动系统起动信号慢转起动阀VSL主起动阀慢转起动信号起动阀YSLO2）慢转起动控制方案（1）控制主起动阀开度4、慢转起动逻辑控制4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.2起动逻辑控制2）慢转起动控制方案（2）采用主、辅起动阀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。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.3制动逻辑控制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。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.3制动逻辑控制1、能耗制动逻辑控制

1）能耗制动的原理

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。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.3制动逻辑控制1、能耗制动逻辑控制

2）能耗制动的逻辑条件（1）制动的鉴别逻辑（2）换向已经完成（3）已经停油（4）转速高于发火转速（5）有应急操作指令4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.3制动逻辑控制1、能耗制动逻辑控制

2）能耗制动的逻辑条件这些条件应该是“与”的关系逻辑表达式为：

YBRO＝1时满足能耗制动逻辑条件，可进行能耗制动。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.3制动逻辑控制2、强制制动逻辑控制

1）强制制动的机理

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。4.3主机遥控系统的逻辑控制4.3.3制动逻辑控制2、强制制动逻辑控制

2）强制制动的逻辑条件同时满足：（1）制动的逻辑鉴别条件YBL=IHRS+ISRH

（2）换向已完成YRF=“1”（或YSL=“1”）（3）已经停油YRT=“1”

（4）转速低于发火转速NI