船舶机舱自动化PPT课件

船舶机舱自动化 1 目录 一机舱自动化发展及现状介绍1机舱自动化目前配置及其主要系统2机舱自动化设备配置及其功能特性二电站自动化系统三主机遥控系统1主机遥控系统的基本形式2主机遥控系统分析四自动化船舶发展趋势展望 2 一机舱自动化发展及现状介绍 舰艇装备武器 观导 通信系统的自动化 电子程控化是衡量舰艇现代化程度的主要尺度 而机舱自动化是当代舰船共同研发的课题 从本世纪50年代机电设备单元自动化在舰船上大量采用 1961年日本建成 金华山丸 号 实现机舱集中控制和驾驶室遥控主机 成为世界上第一艘自动化船 60年代中期发展无人值班机舱 出现了第二代自动化船 如1964年日本为丹麦建造的 赛灵月 号65型油船 该船除了机舱集中控制和驾驶室遥控主机外 还有火灾探测及自动灭火装置 在机舱 驾驶室和船员居住区之间设有通信和报警装置 其后 各国船级社陆续出台了满足不同程度自动化分级的一人或无人值班机舱船舶的技术标准 从而使舰船机舱自动化纳入规范化 3 1机舱自动化目前配置及其主要系统 1 主推进装置自动化系统 2 主柴油发电机组及电站自动化系统 3 应急柴油发电机组自动化系统 4 艏侧向推进装置遥控系统 5 舰船自动减摇鳍 减摇水舱系统 6 探火 易燃易爆气体探测 浸水报警 消防灭火等损害管制系统 7 甲板机械自动化系统 8 冷藏 空调 通风 辅锅炉或废气热油锅炉自动化系统 9 焚烧炉 舱底水 生活污水 油净化器等环保设备自动化系统等 4 2机舱自动化设备配置及其功能特性 机舱自动化设备各系统在舰船上的配置特性 取决于各独立系统的要求一般均在船东技术规格书和 或在船级社规范中有明确规定 现以主推进装置自动化系统为例 描述如下 1 三级操作功能 在机旁 主机集控室 驾驶室进行应急手动控制 全自动 半自动遥控 2 优先控制功能 机旁优先集控室 集控室优先驾驶室 3 主要操控装置布点 机旁控制板 LOP 主机集控台 ECC 驾驶室控制台 WHC 桥楼舷翼控制台 BWC 等 5 二电站自动化系统 船舶电站是船舶的重要组成部分 而电站自动化是船舶自动化的主要内容之一 电站自动化系统 它应包含三大部分 即安全保护系统 自动控制系统和自动监测报警记录系统 电力系统安全保护一般来说主要包括如下几种 1 过载保护 2 定子绕组内部短路保护 3 发电机外部短路保护 4 欠压保护 5 逆功率保护 6 在我国海军某大型导弹驱逐舰上 装有我国自己研制生产的具有国际九十年代同类产品先进水平的电站自动化系统 型号 CY88O2C 7 CY8802C型电站自动化系统的特点 系统采用三级分散装置和二级控制原则设计 从而使系统控制操作界线分明 功能全面 操作简便 系统采用30多台微机通过实时控制网络组成系统 构成电动自动化控制 监测 管理一体化系统 相当于国外90年代同类产品的先进水平 系统需解决动态 静态特性相差很大的汽 柴发电机组的长期稳定并联运行难题 首次采用星型和环型相结合的网络数据传送方式 解决了数据传送的哄谏性和可靠性问题等 图2 2系统网络通信枢 8 9 三主机遥控系统 舰船机舱主机遥控系统是舰船机舱自动化的重要组成部分 1主机遥控系统的基本形式 机械遥控系统 液压控制系统 气动遥控系统 电动遥控 气电遥控系统 10 2主机遥控系统分析 2 1WICHMATIC 主机遥控系统的组成2 2主机操纵部位的选用切换2 3主推进系统的控制2 4主机启动 停车和安全保护的PLC控制2 5螺距控制2 6负荷控制 11 2 1WICHMATIC 主机遥控系统的组成 控制系统采用WICHMATIC 遥控系统 该系统土要由以下部分组成 见图3 1图中 1 车钟系统 2 驾控台操纵显示板 3 集控台操纵显示板 4 机侧操纵显示板 5 主控制箱 6 机侧接线箱 7 设于主机齿轮减速箱 PTO部分的有关检测传感器和执行部件 其中14个检测传感器的工况变化还通过设于执行的监测接线箱LUS 1 2 它是机舱监测系统WE 300的个组成成分 以便对主机的正常运行进行监视 12 2 2主机操纵部位的选用切换 操纵地点 选用切换的指令信号 是由各处的按钮通过输入接口 VMIO 插件NO 5送入微机 其相应的声 光联系信号是由输出接口 VMIO NO 6由操纵地点发送的 WM 遥控系统对WARTSILA主机转速 离合器及推进器螺距的操调 可以分别在机侧 集控室和驾驶室三处进行 操纵地点依据 驾驶室 集控室 之间 应急情况下操纵地点的优先切换WM 对机侧 集控室 驾驶室三个操纵地点 两种规律进行选用切换 13 2 3主推进系统的控制 嘉升 嘉宏主推进系统采用的是双机双浆设计 不论在驾驶室 集控室或是在机侧进行操纵都必须对以下三个环节解决好控制问题 即 主机的启动 停止和转速控制 离合器的啮合和脱开操纵 螺距的操调控制 14 2 4主机启动 停车和安全保护的PLC控制 WICHMANN PLC可编程控制器是WICHMATIC 系统的重要组成部分 它被安排在主控制箱的下部 担负着主机启动 停机 安全保护的功能 此外 还涉及到液压离合器脱开 啮合的控制 液压离合器和气胎离合器 PTO 之间的联锁及以上相关按钮 灯光显示的逻辑判断和信息传递 这个系统被证明具有尺寸小 易于修改参数 可靠性高的特点 15 2 5螺距控制 遥控操调是通过电 液和机械传动的协调作用来进行的 对于单机来讲螺距控制的有关组成情况涉及到以下各部分 见图3 2所示1 螺距指令发送2 微机处理3 执行机构4 螺距检测及螺距指示5 应急操纵螺距的备用设备6 联合操调 16 2 6负荷控制 船舶在航行过程中 推进器负荷的变化是经常发生的 尤其在航行条件较差的情况下 更容易出现负荷波动 甚至会造成超负荷 负荷控制主要从总的能量角度来对这种变化进行监视 并设法防止发生超负荷 图3 4主机负荷变化原理框 17 四自动化船舶发展趋势展望 自动化船舶从单机自动化 无人值班机舱 进入一人桥楼驾驶 今后的发展趋势如何 相信随着通信一遥控技术 全智能随机实时处理技术 航行空间精确定位技术的发展而更加先进 随着计算机技术的高度发展 带动了该技术在舰船上的日益发展和广泛运用 展望21世纪舰船自动化技术 将不断向全船综合自动化这个高层次阶段发展 我们深信 在21世纪将会有越来越多的新建船舶配套综合自动化系统在实现了遥控无