中速柴油主机推进控制和液位遥测及阀门遥控实训平台技术参数

1、中速柴油主机推进控制和液位遥测及阀门遥控实训平台技术参数一、目标和实现功能1.1项目建设目标本项目主要研制一套具有先进技术，符合实船要求，同时又能结合实验教学要求的中速柴油主机推进控制和液位遥测及阀门遥控实验实训教学平台。主要完成对遥控系统功能及结构的设计，阀门遥控及液位遥测系统功能及结构的设计，系统采用模块化构成，配置灵活，具有较高的实用性和较强的教学演示功能。1.2系统实现功能1.2.1中速柴油主机推进控制系统功能a)操纵部位切换功能：系统设集控室操纵和机旁操纵两种方式。集控室操纵：集控室控制主机起动、停车、换向以及按照指定的加速、减速、调速。机旁操纵：机旁控制主机起动、停车、换向以及按照

2、指定的加减速速率调速。机旁优先权高于集控室。同时，两种操作方式又互相连锁，以避免在同一时间造成操纵指令的混乱。b)逻辑程序控制功能如下：换向逻辑控制：车钟手柄从停车位置扳到正车(或倒车)任一位置时判断车令位置与实际齿轮箱位置是否一致。两者不一致时，自动控制主机减速换向，反向合排后加速。换向不到位，发出换向失败报警信号。起动逻辑控制：主机满足起动条件后，启动主机，自动模式下自动完成主机运转，手动控制模式下，轮机员手动控制运转。起动成功后，主机按照加速程序加速。运行中的换向与制动控制：主机在运行中进行换向时有两种情况，一种是“正常换向”，另一种是“应急换向”。正常换向：主机运行时改变转向，主机降速

3、到脱排转速后脱排，然后再反向合排。盘车机连锁：盘车机未脱开禁止主机起动。c)转速与负荷程序控制功能如下转速控制包括两种控制模式：转速的程序控制；转速的定值控制船舶在大风浪天航行时，为避免造成柴油机承受较大的热负荷和机械负荷，主机按负荷控制运行。d)安全保护控制功能如下：安保系统包括主机故障减速及故障停车控制、应急停车等。（1）主机故障减速及故障停车控制当发生危及主机运行安全的故障时，安全保护装置将根据其危害程度自动控制主机减速或者停车，同时发出响应报警，并显示故障原因，以确保主机运行安全。有些重要参数的安全保护值有两个：一个是自动减速值，另一个是自动停车值。当出现安全保护装置动作且故障排除后，

4、这时需要对故障复位才能合排和加速。（2）应急停车在遥控系统正常停车失灵时，按下“应急停车”按钮，遥控系统就会通过应急停车回路使主机立即断油停车，同时发出报警。在应急停车后重新起动主机前，必须对应急停车信号进行复位，否则主机仍不能供油起动。1.2.2 液位遥测及阀门遥控系统功能（1）液舱遥测随时监测各个液体舱室的液位、温度、气体压力等变化情况;自动测量货油船油舱油液密度，计算液体体积、重量、测量船舶吃水。（2）模拟计算船舶各种装载状态下船舶吃水、船体重心、船体稳心、排水量等各种稳性数据。实时计算船舶当前装载条件下船舶吃水、船体重心、船体稳心、排水量等各种稳性数据。（3）故障检测系统运行后将循环执

5、行主程序和自检程序，一方面，显示舱室内的各种数据信息和报警信息，另一方面，检测硬件电路和各个输人输出设备，当发生硬件故障时，能指示有关信息，供维护人员提供依据。（4）阀门遥控根据操作人员的要求，实现船舶各系统所属遥控阀门、泵等设备的遥控操作。（5）阀门状态监测实时监测显示遥控阀门的开关状态，对有开度控制要求的阀门实现阀门开度显示。二、系统组成2.1中速柴油主机推进控制组成组成满足基本功能遥控操纵台包含有驾驶室和集控室操纵台，操作台上装有直接操纵主机的车钟和指示操作面板。显示屏可显示系统执行命令情况、各参数和状态信号、报警指示、车钟记录及辅车钟信号。紧急操纵按钮用于发出应急停车、应急运行及越控等

6、命令。遥控装置遥控装置即系统主控单元，集控室或驾驶室发出车令信号输入，输出主机运行的控制信号，控制主机制动、换向、起动、调速。主机及齿轮箱模拟装置接收遥控装置的指示信号后，产生与实际柴油机操纵机构一样的各种操纵动作及主机转速、转向，使遥控系统的工作能像遥控一台实际柴油机一样，构成闭环回路，模拟故障产生后，遥控装置将改变为另一种的动作程序，使整套装置较遥控一台主柴油机更适合于教学安全保护装置安全保护装置用来监视主机运行中的一些重要参数，一旦某个重要参数发生严重越限，自动控制主机减速运行，或使主机停车，以保障主机安全。2.2液位遥测系统组成组成满足基本功能模拟液舱装置模拟液舱装置，布置传感器检测液

7、舱的液位、温度信号，检测船舶艏、舯(左舷、右舷)、舰吃水状态信号，并将这些信号转换4-20mA的标准电流输入信号，作为中间控制模块的输入信号。吹气式测控箱根据采得的信号，对传感器标定自检，确保送入操作单元的信号有效，保证系统安全运行控制台部分上位机安装有液位遥测系统监控软件，切换界面可以得到所有监测数据，利于船上操作人员上机操作。另外，操作单元时刻与信号处理单元通讯，指挥其运行，对信号处理单元送来的数据信号进行处理计算并编制成表格、图像后送至显示器和打印机。2.3阀门遥控系统组成组成满足基本功能电磁阀箱电磁阀箱由电磁阀、节流阀、滤器以及快速接头等元器件组成，接收控制台或计算机发出的信号液压泵站

8、系统动力源液压驱动器由动力模块、液压执行机构、阀门位置指示三个部分组成，其中动力模块将电机、液压泵、控制附件等部件集成在一起，组成独立的电液控制器，装在每个液舱阀门的液压执行机构上，由控制单元控制液压油路中电磁阀的通、断电来控制阀门的开关。MIMIC控制板箱模拟装置MIMIC面板上绘制有压载水系统、舱底水系统的示意图，各个阀门、泵在示意图上的位置与原理图一一对应，并且标有标号，直观明了，便于操作者迅速熟悉全船压载水系统以及舱底水系统，从而实现正确操作。控制面板上的灯指示能够实时指示阀门的开关状态以及泵的起停运行状态。三、技术规格3.1 技术指标：产品工作条件环境条件，满足实验室环境条件环境温度

9、：535相对湿度：温度达45时： 95%±3%电压和频率波动：工作电压：AC 220V ， 50Hz±5%DC +24V 3.2 特性1）物理特性控制台、盘、柜的安装要求有减振、照明，并留有维修空间和进出口通道。并且安装在便于人员操作及维护的位置，调节阀控制箱应安装在环境条件好一些的位置，应避开热源直接辐射或振动较大的设备，同时避开大功率电器设备，并尽可能集中安装。2）可靠性实验平台在规定的环境条件和动力装置额定参数运行条件下使用。3）维修性监控系统和设备的平均故障修复时间（MTTR）为2h。4）环境条件监控系统所有设备保证实验室条件下正常工作。四、系统设计4.1硬件设计要

10、求1）监控台设计:包括驾驶室、集控室监控台、机旁就地监控台以及主机模拟装置试验台控制柜等。2）控制系统。:包括控制系统及模拟装置，可实现上述所有功能要求。3）参数监测系统。:包括上位计算机参数监测系统和二次仪表参数监测系统（根据实际需求定）。4.2 软件设计要求1）语言和程序要求采用硬件系统自带编程语言编制的软件，按软件测试大纲要求进行测试。2）一致性要求软件的给定需求、软件需求、技术设计和相关文档应保持一致。3）人机接口要求软件的操作方式兼容MS-WINDOWS标准，可做到系统范围的报警显示及管理。五、项目完成时间起止时间完成工作内容2015.10项目招标2015.11-2016.05设计、制造2016.06-2016.07安装、调试六、交货条件6.1技术资料1）实验平台参数监测报警点清单；2）系统的系统图、原理图、电缆联接图；3）保护系统逻辑图，控制台、盘、柜的安装