海船船员适任证书知识更新现场总线型主机遥控系统2

海船船员适任证书知识更新现场总线型主机遥控系统2 五、AC C20控制面板 (一)Autochief控制面板 Autochief控制面板(Autochief Control Panel，ACP)是AC C20主机遥控系统的重要组成部分，它和单手柄复合车钟(LTU)一起构成驾驶台/集控室操作单元，如图9-8-8所示。ACP由独立的一个DPU控制，内装嵌入式操作系统，通过LCD显示窗口、按键和多功能旋转按钮为用户提供了丰富的人机交互功能，操作简单便捷。 1(显示窗口 显示窗口具有丰富的显示功能，通过菜单式软按钮能够调出各种mimic显示画面。图9-8-2所示为两个常用的显示页面，窗口顶部文本显示副车令、操作部位和主机状态等，底部显示为菜单按钮，中间部位为主要显示区域，可以是文本信息、图或显示参数的模拟仪表和条形图等。例如图9-8-9(a)显示主机转速、起动空气压力、燃油齿条刻度、手柄设定转速(SETP)和经过各种转速限制环节之后实际送到调速器的设定转速(ACT);9-8-9(b)显示出主机当前状态(STATE)、起动失败/起动阻塞(START FAIL/BLOCK)原因和主机备车未完(ENGINE NOT READY)原因等。 AC C20的软件显示功能不仅省去了传统的硬件显示面板，而且也使显示内容更加丰富多彩。 2(多功能旋转按钮 多功能旋转按钮相当于计算机鼠标，可用于点击显示窗口中菜单键和mimic图中的操作对象、移动mimic图中的虚拟手柄以及进行参数修改。通过左右旋转可对操作目标进行轮回选择(被选目标变为高亮)，按下旋转按钮即可激活相应的功能。因此旋转按钮是驾驶 台和集控室操作面板的重要操作工具。 1 显示窗口 ACP LTU 应急取消按钮 旋转按钮 报警操作按钮 图9-8-8 AC-C20驾驶台/集控室操作单元 3(应急取消按钮 应急取消按钮是为紧急情况下取消遥控系统的各种限制和自动降速及自动停车功能而设置的。“Cancel SHD”键按下时将取消被设定为可取消的自动停车项目，而按下“Cancel SLD”则可取消被设定为可取消的自动降速项目，“Cancel limits”用于取消转速和负荷限制。 4(报警操作按钮 报警操作按钮包括“Sound off”(消音)按钮和“Alarm ackn.”(报警确认)按钮。当有报警事件时，显示窗口将出现报警信息的文本显示，可通过这两个按钮进行消音和确认，恢复正常后报警文本消失。与报警确认和消音按钮并排设置的还有一个“In command”绿色指示灯，灯亮表示该ACP具有对主机的操作权。 (a) 2 (b) 图9-8-9 ACP显示窗口 (二)IPU指示面板单元 IPU指示面板单元位于集控室控制台，面板的结构和布局如图9-8-10所示。它由一个独立的DPU进行控制，其主要功能是对主机及遥控系统状态进行直接显示，另外还兼有辅助风机的控制和状态指示功能。面板上半部分指示主机及遥控系统的状态，具体内容参见面板上的各个指示灯名称;下半部分用于辅助风机的运行控制和状态显示。辅助风机的数量最多可以有三台，分别通过带灯按钮“START /RUN”和“STOP”进行控制和指示。运行选择开关打在“MAN”位置时可通过“START/RUN”或“STOP”按钮进行手动起停控制;打在“AUTO”位置时，风机将根据风压情况自动起动或自动停止，增加或减少运行风机的 WARNING”数量;而打在“STOP”位置时，将禁止对风机的操作。若有风机出现故障，则“报警灯发出报警信号。 (三)机旁显示面板 当操作部位切换至机旁操作时，通过按键式车钟与驾驶台联络，根据驾驶台车令在机旁操作主机。此时，借助机旁显示面板能够了解主机当前运行状态、安全状态及操作部位等综合信息。显示内容包括主机转速、主机运转方向指示、主机当前操作部位指示、辅助风机运行指示、应急操作指示、自动停车指示和盘车机未脱开指示等，此外包括一个自动停车取消按钮和试灯按钮。 六、AC C20的控制功能 遥控系统中，只要出现下列任意一种情况，都将激活遥控系统的起动封锁功能。 (2)慢转起动 当满足慢转逻辑条件时，主机的第一次起动将自动包含一次慢转过程。若在规定时间 图9-8-10 指示面板单元 3 5(其他辅助功能 AC C20遥控系统还提供了以下辅助功能: (1)辅助风机控制 系统可以控制1至3个辅助风机，在主机低负荷条件和起动之前，可在集控室指示面板上通过手动或自动的方式起动或停止风机的运行。在自动模式下，风机的起停由扫气箱压力传感器控制。当扫气压力达到0.65bar时风机自动停止。 (2)燃油凸轮监控 燃油凸轮监控功能可确保在换向过程中所有的燃油凸轮都能动作到位，以便主机能按照希望的方向正确起动。 (3)电子VIT控制(可选功能) 作为一个可选功能，AC C20遥控系统可提供电子VIT(Variable Injection Timing)控制功能，以取代MAN B&W主机的机械式VIT机构。 (4)气缸追加润滑(可选功能) 当监测到主机负荷在相对长的时间内有明显增加时，调速器将控制气缸注油系统的一个电磁阀动作，使得注油量在原来的基础上额外增加，更好地适应主机负荷的变化。这是针对MAN B&W主机的可选功能。 (5)可变气缸切换 该功能是针对主机的低负荷和低转速情况设计的，也称气缸切除(Cylinder Cut Out，CCO)。当主机的负荷和转速都比较低时，可将主机的工作气缸分为两组，并且只让其中一组工作，即只有一半的气缸在同时工作。其目的是保证主机在低转速和低负荷情况下的运转能够更加平稳。考虑到各缸热负荷的均匀以及避免气缸润滑油的浪费，两组气缸一般按照时间顺序进行轮流工作。 手柄设控制转速转速设定转速PID 作燃油输出 偏差定值转速用规律限制限制 实际转速 其他输出功能ACP补偿DGU数字调速器 伺服控制燃油给RS422定值单元 伺服转速检伺服马达控制飞轮测单元测速单元 单元RPMD伺服油门转速探头 RPMERPME马达拉杆RS422主机电源位置伺服马达 油门拉杆高压油泵 (a) (b) 图 主机转速控制系统结构原理图 (二)转速控制 (四)特殊工作模式 为满足某些特殊情况的需要，AC C20的转速控制系统还提供了几种特殊的工作模式。 1(轴带发电机模式 2(恶劣海况模式 4 3(定油量模式 七、AC C20的安全保护功能 安全保护系统的主要功能是在出现某些特殊情况时对主机进行应急停车或自动降速，确保主机的安全。 (一)应急停车 应急停车包括自动停车和手动应急停车2种情况，AC C20的应急停车功能主要通过安全单元ESU实现。 1(自动停车 自动停车是当测速单元(RPME)发出主机超速信号或其他专门的应急停车传感器发生作用时，ESU将指挥停车电磁阀动作，转速控制系统也同时将调速器的输出减少至零位，使主机停车。AC C20一般可设置6个自动停车项目，即“Shut down 1”~ “Shut down 6”。其中“Shut down 1”固定用作超速停车，其余5个可根据实际需要分配给其他应急停车传感器。在某些特殊的场合，若所需的应急停车项目较多，则还可以增加5个额外的定制项目。 超速信号来自测速单元，当主机转速超过额定转速的109%(可调)时，RPME将发出一个继电器触点信号，并通过硬线连接(所谓硬线连接是指非数据连接)送至ESU的第19输入通道(参见图9-8-3)，触发自动停车。 其他应急停车传感器可以是开关量或是模拟量传感器，若是开关量传感器，则可通过硬线连接直接接到ESU的备用停车通道，若是模拟量传感器，则必须通过CAN网络将应急停车指令送达ESU。 1)自动停车的取消 对所有的自动停车项目均可通过ACP屏幕操作将其设置为“不可取消(Non cancellable)”或“可取消(Cancellable)” 2种类型，一般情况下超速停车应设为“不可取消”。对于不可取消的项目，只要传感器起作用就将立即触发主机自动停车;而对于可取消的项目，则可分别设置一定的延时时间，并且在延时范围内可以取消。取消方法有2种，一是在集控室ACP上通过屏幕操作对当前出现的自动停车项目进行选择性取消(这种方法与当前操作部位无关)，二是在当前操作部位按下“Cancel SHD”按钮进行一次性全部取消。 2)自动停车的复位 一旦发生自动停车时，必须在自动停车故障消失后，在当前操作部位将操作手柄回零进行复位操作，然后才能再次起动主机。 2(手动应急停车 当值班人员发现紧急情况时，还可通过按下应急停车按钮来实现手动应急停车。驾驶台车钟、集控室车钟和机旁应急车钟均设有应急停车按钮，对于有侧翼操作台的船舶，则在侧翼操作台也设有应急停车按钮。按下任意一个部位的应急停车按钮，均可发出应急停车命令，且与当前操作部位无关。再按一次应急停车按钮可取消应急停车信号。 (二)自动降速 AC C20的自动降速是由自动降速传感器和转速控制系统在网络通信的配合下完成的，最多可设置20个自动降速项目，对应20个降速传感器。降速传感器可以是开关量或是模拟 5 量传感器，只要其中某个开关量传感器动作或模拟量传感器的测量值越限都将使调速器的转速设定值自动降低到某个预设值(一般为“慢速”档设定值)，迫使主机自动降速。此时，主机转速不会超过这一预设转速，但在最低稳定转速和该预设转速之间，手柄调速仍然有效。 和自动停车项目类似，自动降速项目也可被设置为“不可取消(Non cancellable)”或“可取消(Cancellable)”2种类型。对于不可取消的项目，只要相应的自动降速条件具备，遥控系统将指挥调速器进行立即降速;对于可取消的项目，则可分别设置一定的延时时间，并可在延时范围内取消。取消方法也有2种，一是在集控室ACP上通过屏幕操作对当前出现的自动降速项目进行选择性取消，二是在当前操作部位按下“Cancel SLD”按钮进行一次性全部取消。 当引发自动降速的故障现象消失时，自动降速将自动复位。只有复位以后，手柄的转速设定功能才能在正常的转速区间有效。 不论是发生自动降速还是应急停车，AC C20都将发出报警信号，并在ACP显示屏上显示相应的文本信息。此时，可通过ACP上的“Sound off”和“Alarm ackn.”按钮进行消音和报警确认。 6