船用柴油机上的电气(电子)技术

三管轮岗前培训一船用柴油机上电气（电子）技术应用与设备二主机安保系统介绍三船舶自动化电站安保系统（包括原动机安保四三管轮值班时遇到主机、副机、电站警报时处理措施一船用柴油机上电气（电子）技术的应用（以挪康AC-4为例）电气（电子）技术应用发展早期的船用主机上是不存在电气设备的，其工作和控制完全是由机械设备来实现的。那时候所谓的主机遥控，也就是通过拉杆或传动链条等机械设施，将控制室里的操作传送到主机上，对主机进行控制。这种控制方式由于受到机械结构的限制，传送的距离不远。后来气动（或液压）控制技术取代了笨重的机械传动，使得主机远控的距离大大增加，操作也变得很轻便和灵活。被广泛地应用在大型船舶的机舱集控室控制上。但是请注意：气控信号在传送过程中，存在着损耗和滞后，即随着传输距离的增加，信号会减弱和延迟。如果将气控的指令发送器（例：操纵手柄）放在驾驶室，对于大型船舶来说，由于控制信号传送距离很远，控制信号在管路中的损耗和滞后将变得不可忽略，对主机的操作的可靠性变差。而对于小型船舶，气动的遥控方式还是可行的。例如：黄浦江上的轮渡，就采用了驾驶台气动遥控的形式。电气（电子）技术应用发展自从将电气（电子）技术应用到主机上以后，使得“主机遥控”的性能变得越来越令人满意、功能也越来越丰富。主机上涉及的电气控制技术主要有：控制：包括人工控制和自动控制。监测：包括主机运行参数和为主机服务的系统参数的测量（显示）和监控（报警）。主机遥控系统主机遥控系统的组成：车钟系统调速器测速系统和遥控操纵的其他各功能单元安全保护系统主机遥控系统同时又分为桥楼遥控和集控室集控。主机的控制还包含机旁控制。集控室车钟车钟系统左翼车钟车钟记录仪架控台车钟右翼车钟车钟系统主要功能有：•传递指令•遥控主机•触发车钟记录仪车钟系统的构成：•桥楼（驾驶台）车钟•集控室车钟•机旁车钟桥楼（驾驶台）两翼车钟车钟记录仪集控台车间集控台•••关于调速器调速器:主机供油调速系统中的一个重要环节。机械调速器：制造成本低，结构简单，但输出力矩小，性能较差。小型的、早期的柴油机上多有采用。液压型调速器：性能较机械调速器好，输出力矩大。广泛应用于70年代-90年代建造的大型船用主机中。缺点是结构复杂，制造要求高。电子调速器：80年代后期电子调速器开始在大型船用柴油机上的应用逐渐多起来了。电子调速器的性能较前两者更优越，更适用于一些大型的、超大型的船舶上。电子调速器系统：控制单元执行器驱动单元执行器电子调速器系统元件包括：电源变压器，控制单元，执行器驱动单元，执行器，测速传感器和压力传感器。压力传感器电源变压器控制单元测速传感器执行器驱动单元执行器执行器测速系统测速系统被用于主机转速、转向的检测和指示。转速的检测是遥控功能中的一个重要组成部分，为遥控系统各功能单元提供主机实际的正、倒车转速和转向。从而保证遥控系统得以按主机运行规律自动实现遥控操纵。主机测速系统被包含在主机遥控系统的功能之中。主机遥控系统中常用的测速方法有两种。一种采用测速电机，另一种采用的是电磁式测速传感器。由于电磁式转速检测测速范围广、精确、可靠，近年来在船舶建造中得到了广泛采用。测速传感器遥控系统中的集控单元集控单元安全保护系统安全保护系统该系统把一些重要的参数作为检测对象，如果被测参数出现越限情况，它将给出声、光报警，同时发送减速运行或故障停车指令，通过主机遥控系统执行主机减速运行或直接控制主机上的紧急停车电磁阀实现主机紧急停车。各类监控设备和仪器对主机上有关需监控点参数的采集一般通过传感器或开关来得到（压力、温度、位置、流量、液位、测速等）；对于某些参数则可以通过一些专用设备（如：油雾探测器、轴向振动检测仪等）来采集。油雾探测器轴向震动检测仪各种压力传感器、压力开关各种温度传感器、温度开关其他各种开关量传感器换向空气缸位置开关（磁电式）燃油泄漏液位开关118号阀位置开关主启动阀上位置开关盘车机连锁装置各类电磁阀电/气转换器（IP转换器）二主机安保系统介绍•主机安保系统的功能，它是如何实现的？•能实现主机故障停车的保护项目有哪些？•能实现主机故障减速的保护项目有哪些？•“SHUTDOWN”和”SLOWDOWN”故障现象解除后，复位方法主机安保系统功能安全保护系统是主机遥控系统三大重要组成部分之一，是为保护主机安全运行而特设的一个功能系统，它的主要作用是在主机运行过程中出现不正常情况时，例如，主机冷却水系统、滑油系统、燃油系统的温度、压力、流量等参数异常；主机排气温度过高；增压器滑油油柜液位过低；曲轴箱内油雾浓度越限；盘车机未脱开；主机超速；转速传感器故障等情况发生时，自动控制主机减油减速或停油停机。•大多采用开关量传感器来检测，一旦出现异常，则通过安保系统输出信号去控制“安保电磁阀”动作，再通过操纵系统中的气路控制停油装置进行停油停机或减油减速，同时给出报警信号。AC-4SSU8810面板•通常安保系统下达的故障减速和故障停机指令，还可以根据故障对主机的危害程度不同，分成可取消（CANCELABLE）和不可取消（NONCANCEL）两类，例如：推力轴承高温、主机滑油失压、超速等所引发的故障停车指令通常是不可取消的。主机排气温度过高、增压器滑油油柜的液位过低、转速传感器故障等所引发的故障停车指令通常是可取消的。SHUTDOWN故障停机保护•01超速保护OVERSPEED•02主机滑油低压保护MAINLUBRICATIONOILLOWPRESSURE•03凸轮轴滑油低压保护CAMSHAFTLUBRICATIONOILLOWPRESSURE•04推力块高温保护THRUSTPADHIGHTEMPERATURE•05透平增压器进口滑油压力低TURBOCHARGERLUB.OILINNETLOWPRESSURESHUTDOWN故障停机保护•当上述故障停机项目发生时，主机遥控系统将控制操纵系统中的“应急/安全保护停油电磁阀（127）”有电动作，控制停油机构停油停机，同时控制面板上35号（EMERGENCYSTOPVALVEACTIVATED）指示灯亮。SHUTDOWN故障停机保护•关于停油机构，对MENB&W主机而言，控制燃油泵泄油阀打开泄油；对NEWSULZER主机而言，控制燃油泵停油机伺服构动作关闭油门SLOWDOWN故障减速保护•08曲柄箱油雾高OILMISTINCRAKCASEGIGH•09缸套冷却水进口低压JACKETCOOLWATERINLETLOWPRESSURE•10活塞冷却水进口低压POSTONCOOLANTINLETLOWPRESSURE•11活塞冷却水出口高温POSTONCOOLANTOUTLETHIGHTEMPERATRE•12扫气空气高温（扫气箱失火）SCAV.AIRHIGHTEMPERATURE(FIRE)•13活塞冷却水出口流量低PISTONCOOLANTOUTLETLOWFLOW•14推力块高温THRUSTPADHIGHTEMPERATURE•15曲柄箱油雾高温OILMISTHIGHTEMPERATURE•16排气出口高温EXHAUSTGASOUTLETHIGHTEMPERATURE“SHUTDOWN”和”SLOWDOWN”后的复位•停车•当“SHUTDOWNACTIVE”报警启动后，蜂鸣器响起，主机将自动停止。•把车钟操作手柄manoeuvrehandle调整到“STOP”位置。当“SHDACTIVE”报警关闭后，可以重新起动主机。•按下“CANCELSHD”，取消停车（应急操作，仅包括所有可取消的停车操作），再次按下“CANCELSHD”，恢复原停车操作（正常操作）•“SHUTDOWN”和”SLOWDOWN”后的复位•减速•“SLDACTIVE”报警启功后，蜂鸣器响起，主机将自动减速到预定的转速；当“SLDACTIVE”报警关闭后，转速自动提升。•按下“CANCELSLD”，取消减速（应急操作），再次按下“CANCELSLD”，恢复原减速操作（正常操作）。•主机超速•当“OVERSPEED”报警发生时，蜂鸣器响，主机将自动停止。把车钟操作手柄manoeuvrehandle调整到“STOP”位置，可复位，恢复原命令。•应急操作•按下所有“CANCELFUNCTION”按钮，主机应急运行。•所有的停车、减速功能取消；•手动的转速设定限制取消；•负荷程序取消；•起动设定点增加；•警报送到报警系统；•再次按下所有的“CANCELFUNCTION”按钮，主机取消应急运行。•起动故障•当“STARTFAILURE”报警发生时，蜂鸣器响。•把车钟操作手柄manoeuvrehandle放到“STOP”位置，可以复位，恢复原命令；•如果“STARTAIRPRESSURELOW”（12bar以下）灯亮起，驾驶台起动将被闭锁；此时若要起动主机，则须把控制位置转到集控室。•三