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AUTOCHIEF-Ⅳ主机遥控系
2023-06-17 | 阅:  转:  |  分享 
  
AUTOCHIEF-Ⅳ主机遥控系§12-1 概述§12-2 AC-4主机遥控系统§12-3 DGS8800e数字调速系统§12-4 SSU8810安全保护系统

§ 12-1 概述 AUTOCHIEF-Ⅳ(简称AC-4)是Norcontrol公司在上世纪末推出的第四代产品,是为在驾驶台遥控低速二冲程柴油机而专门设计的自动遥控系统,目前广泛应用于我国的远洋船舶上。它的前代产品(AC-3)是由集成电路实现的,而AC-4是采用微机控制的遥控系统,具有功能丰富、维护方便和安全性强等特点。

AC-4主机遥控系统的结构组成和布局

驾驶台单元、集控室单元、安全保护单元和数字调速单元的硬件结构及其相互连接关系

第二节 AC-4主机遥控系统一. AC-4主机遥控系统的驾驶台的组成及其功能 1 驾驶台控制面板及其功能l有驾驶台操作面板有车钟单元面板和AC-4遥控单元面板两部分。l为驾驶员与遥控系统提供了人机之间交互的界面。l在驾驶台,可以实现对主机的遥控、状态监视,也可以实现有关驾驶台单元的参数设定;



第二节 AC-4主机遥控系统一. AC-4主机遥控系统的驾驶台的组成及其功能 1)驾驶台AC-4遥控单元面板及其功能l 显示器l 报警和工作状态指示灯l 功能按钮l 系统工作状态和系统硬件故障指示灯注意:驾驶台只能进行车钟各挡级的参数设定,不能进行遥控系统的参数设定,而遥控系统的参数设定只能在集控室进行。



第二节 AC-4主机遥控系统一. AC-4主机遥控系统的集控室控制面板的组成及其功能 1 集控室控制面板及其功能l有集控室操作面板有车钟单元面板和AC-4遥控单元面板两部分。l在驾驶台,可以实现对主机的遥控、参数调试、模拟实验、操作部位转换等;l提供了主机控制过程的模拟流程图。



第二节 AC-4主机遥控系统一. AC-4主机遥控系统的驾驶台的组成及其功能 1)集控室AC-4遥控单元面板l 模拟流程图l 报警和状态指示灯l 按钮和数字显示器



三、AC-4主机遥控系统的主要控制功能① 起动阻塞(Start Block);② 慢转起动(Slow Turning);③ 正常起动(Normal starting);④ 重复起动(Restarting);⑤ 转速设定;⑥ 负荷程序(Load program);⑦ 轮机长最大转速限制;

三、AC-4主机遥控系统的主要控制功能⑧ 临界转速回避;⑨ 故障降速(Slow Down);⑩ 换向(Reversing);? 应急操纵(Crash Maneuvering);? 恶劣海况模式(Rough Sea Mode);? 轴带发电机控制模式(Shaft Gen. Control Mode)。

第三节 AC-4主机遥控系统不同车令下的工作过程 1 主机正车起动过程的状态指示2 主机停车过程的状态指示3 主机停车过程的状态指示

第四节 AC-4 主机遥控系统的参数显示与设置 l通过显示器和操作按钮进行显示或设置的参数类型有两种,即系统参数和I/O通道参数,可通过“COMMIS LOCK”按钮进行切换;l集控单元面板上的“CHANGE LOCK”修改锁一般置于“LOCK”位置,通过编码显示框下面的“DOWN”或“UP”按钮操作只能读出编码55至58的参数显示值。只有用钥匙将“CHANGE LOCK”修改锁置于“OPEN位置时,才能将编码1至59的参数全部读出。



①打开修改锁②在OP. CODES中选择操作代码③在PARAMETER中选择待修改参数④在VALUE中修改参数值一、系统参数的设定

lI/O通道参数是指与计算机输入/输出通道相关的设置参数或反应通道状态的状态参数。lI/O通道参数的意义在于可以修正模拟量信号的零值和量程、设定上下限报警值、对输入信号及传感器接线情况等进行监视,在摇控系统不正常情况下可以借助显示来对输入信号进行检查,还可以进行摇控系统控制功能的输出模拟。lI/O通道参数的显示和设置与系统参数基本相似,区别在于打开修改锁开关后,需要按一下“COMMIS-.LOCK”按钮(49开关灯点亮),使编码显示切换为I/O通道号。二、I/O参数的设定

①打开修改锁②按一下“COMMIS-.LOCK”按钮(49开关灯点亮)③在OP. CODES中选择操作通道号④在PARAMETER中查看参数类型⑤在VALUE中修改参数值二、I/O参数的设定

lAC-4主机遥控系统提供了一种在线功能试验的功能,可以在不间断运行的情况下,对系统有关硬件进行全面自检。l正常情况下,系统的功能试验程序是不运行的,只有在使用驾驶台和集控室单元上的TEST按钮时,试验程序才能被启动。l在进行功能试验时,系统工作在试验模式(Test Mode)。第五节 AC-4 主机遥控系统的功能试验

(1)在集控室单元上将修改锁置于“OPEN”位置。 (2)在驾驶台单元上按下“COMMIS LOCK”按钮。(3)在集控室单元上选择“Op. Code”为01,改变参数从“fals”变为“true”。(4)按下驾驶台单元上顶部显示器下的“TEST”按钮。(5)按下集控室单元上显示器下方的“TEST”按钮,则检验程序被激活,控制面板上将出现:①在显示器上显示系统软件的版本型号;②所有的报警/状态LED指示灯将同时闪烁。(6)5 s之后,集控室单元面板将进一步出现:①所有的显示窗口将同时显示数字从0到9,每个数字显示两次;②所有的报警/状态LED指示灯将成对交替闪烁。功能试验的步骤如下:

(7)过程6的显示进行两次以后,将发生下述过程:①所有的报警/状态LED指示灯将同时闪烁,并且数码显示器的每个显示位都显示数字“1”。 ②数码显示器的所有显示位都显示“0”,若有某一位或若干位显示为“1”,则表示有故障。(8)再次按下驾驶台单元上顶部显示器下的“TEST”按钮,结束试验,返回正常显示。(9)在集控室单元上选择“OP. CODE”为01,改变参数从“true”变为“fals”。(10)将集控室单元上的修改锁置于“LOCK”位置。(11)再次按下驾驶台单元上“COMMIS LOCK”按钮。



第六节 DGS8800e数字调速系统lDGS8800e数字调速系统是由计算机控制的全数字式调速系统可接受4~20mA电流信号、0~10DVC电压信号、5KΩ电位器信号三种转速设定输入信号。lDGS8800e既适于定螺距系统(FPP fixed pitch propeller)又适于可变螺距系统(CPP control pitch propeller)。lDGS8800e包括两个由Intel8088微处理器组成的相对独立的微型计算机子系统。l在调速控制方面,系统实现了数字PID闭环转速调节。在转速反馈通道或PID环节故障情况下,通过设定值操作模式,系统也可直接旁通这些环节,进行开环转速控制。

1 系统组成一、DGS8800e数字调速系统组成及工作原理①驾驶台和集控室的发令装置②电源③数字调速单元④转速检测装置⑤扫气压力传感器

(1)输入/输出数据通道①来自两个测速探头的飞轮转速信号。②来自遥控系统或集控室手动设定手柄的两个车令速度输入信号。③一个扫气空气压力输入信号。④螺距反馈信号(仅限CPP系统)。⑤两个燃油刻度指示(负荷指示)输出信号。⑥变负荷润滑( LCD)开关信号。⑦可变喷油定时( VIT)及其报警信号。⑧柴油发电机起动信号(轴带发电机运行且命令转速降低时激活)。调速系统主要的输入/输出信号:

(2)逻辑输入信号①来自安全保护装置的停车信号。②来自安全保护装置的减速信号。③车令位置选择信号(遥控系统设定或集控室手动设定)。 ④操纵命令数量选择(1个或2个,遥控系统设定和集控室手动设定)。⑤遥控系统电源故障(冻结最新设定转速)。⑥备用转速(适用于可调螺距系统)。 ⑦各类限制取消信号。调速系统主要的输入/输出信号:

一、DGS8800e数字调速系统组成及工作原理2 系统工作原理l调速器为PID控制算法;l执行器位置控制器为PI控制算法。

二、DGS8800e数字调速系统的主要功能

三、调速器

1 调速器(REGLATOR)的运行模式①正常(NORMAL)模式;该模式的进入是由备车和各种有效的遥控操纵而自动实现的。 ②空闲(IDLE)模式;空闲(IDLE)模式也可说是运行就绪模式或停车模式,在空闲模式下,可以进行参数查询和修改。三、调速器

③设定值( SETPOINT)模式设定值模式又称直接燃油量控制模式,车钟手柄发出的车令转速设定信号不通过调速器的运算和调节,而直接发送到电动执行机构前的选小器,实现直接控制主机油门开度的应急操作模式。进入设定值模式的方法:将在执行机构面板中右方的修改锁(CHANGE LOCK)用钥匙将开关扳向开( OPEN)的位置,然后按下调速器面板左下方控制模式(CONTROL MODE)区域中的燃油设定值按钮(FUEL SETPOINT),系统便自动进入设定值模式。 三、调速器

④试验( TEST)模式试验模式的设置主要是用来诊断DGS8800e数字调速系统故障,特别是可以判别是外部传感器故障还是DGS系统内部部件(适配器卡、扩展I/O接口板或微处理器板)故障。进入实验模式方法:一种是在线试验模式( ON- LINE TEST),即从正常模式进入试验模武。方法是:在调速器面板右下方的试验区域中,按下模拟车令“CMD”、模拟螺距“PITCH.”等按钮即可进行相应的系统实验。另一种是离线试验模式( OFF-LINE TEST),即从空闲模式进入试验模式。方法是:在空闲模式下,选择调速器面板左侧参数编号( PARAMETER NO.)为1,并将数值(VALUE)改为2。 三、调速器

⑤校验( CALIBRATION)模式在校验模式下遥控系统自动调用一个预设转速值来代替实际转速测量值,这时相当于对系统加了一个阶跃的转速扰动信号,观察调速器对输入扰动信号的响应情况,以此来检验调速器的灵敏度和调节精度。进入校验模式方法:在正常模式下按下试验区域中的“CAL”按钮,系统将起动校验程序,“CALIBRATION”指示灯亮。如果在空闲状态要进入校验模式,需要选择调速器面板左侧参数编号为1,并选该参数点的数值等于3。 三、调速器

(1)运行模式(MODE)指示灯(2)运行状态(STATUS)指示灯(3)报警(ALARM)指示灯2. 调速器的运行状态指示灯

(1)恒定供油量(CONSTANT FUEL)控制模式该模式是一种当主机转速维持在预设的转速死区限制(RPM DEADBAND LIMIT)范围内时,燃油供油量维持恒定不变的控制模式。主要目的是减少调速器的频繁动作。(2)恶劣海况(ROUGH SEA)控制模式该模式主要采取以下三大举措:①减小PI调速器的比例带;②在PI调节规律中引入微分作用;③DGS数字调速系统还兼有极限调速器的功能(超速断油、复位转速恢复供油)。3 调速器(REGULATOR)的三种特别控制模式

(3)燃油设定值(FUEL SETPOINT)直接控制模式调速器的基本功能和转速反馈信号都将被切除,进入直接通过授权的车钟手柄给出的车令信号控制电动执行机构及燃油齿条位置调油调速。在这种控制模式下,各种燃油限制仍然起作用,所以主机不会超负荷,但是容易超速,所以在这种模式下的加/减速操车速度不能太快。

4. 调速器(Regulator)参数查询与修改(1)调速器参数及参数类型OpCode 0类参数代码;OpCode 1类参数代码;OpCode 2类参数代码。(2)调速器参数显示器在调速器控制部分面板图上“PARAMETER NO.”显示器用于显示参数编号,“DATA VALUE”区的显示器用于显示该参数的数值或状态。(3)调速器参数整定与服务密码的使用选择“密码”;转换OpCode类型和参数调整;复位“密码”和保存调整结果。

5 调速器(Regulator)模拟试验功能在DGU8800e数字调速单元的控制面板图右下方的调速器模拟试验区,有5种模拟输入信号的选择按钮:模拟车令CMD、模拟转速RPM、模拟螺距PITCH、模拟扫气力压SCAV或校验CAL。

四、电动执行机构由数字伺服装置(DSU)和电动执行器两部分组成。

交流伺服电机:①无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。②定子绕组散热比较方便。③惯量小,易于提高系统的快速性。④适应于高速大力矩工作状态。⑤同功率下有较小的体积和重量。

伺服马达的转角和角速度反馈是由被称为“Resolver”的旋转变压器来实现的。①R1和R2接励磁旋转变压器的定子原边励磁绕组②S2和S4输出余弦转角位置反馈信号③S1和S3输出正弦转角位置反馈信号。

燃油齿条位置即伺服电机输出位置是通过一个直接安装在伺服电机非负载端的绝对编码器进行检测的

3 执行机构(REGULATOR)参数调整(1)执行机构的零点调整正常车令零点整定:将车钟手柄置“STOP”位置,选择电动执行机构专用参数No. 20使该显示值为0.0,即执行机构反馈信号为零。(2)执行机构燃油输出信号(量程)的调整选择电动执行机构专用参数No. 45,观察和调整执行机构输出位置的零点电动执行机构专用参数No. 46,观察和调整执行机构输出位置的最大值,使执行机构的输出与燃油泵齿条刻度和燃油设定最大百分比相对应。

设有SET、FUEL和AUTO三个实验功能按钮: SET──油量手动设定按钮,用它可以改变油门位置,也就是改变油门PI反馈定位系统的给定值,可以检查该闭环系统中的PI调节器、油门位置反馈装置及电机是否正常; FUEL──油门调节按钮,用它直接控制电机来调节油门,可以检查电机及其驱动电路是否正常工作; AUTO──自动校验按钮,按下按钮AUTO,将启动一个执行机构的“自动校准”程序(包括零点和量程),对执行机构进行自动校验。4 执行机构的试验功能

五、DGS8800e数字调速器系统故障诊断及处理方法l在出现报警后,应首先根据控制面板上液晶显示器给出的报警信息和控制面板上ALARM区报警指示灯给出的故障信息和故障指示,找到故障的大致范围或大致的故障部位;l然后,打开控制面板,检查响应电路板上的红色故障状态指示灯,进一步判断故障的详细部位。

1.DGU数字调速器装置故障诊断及处理方法①报警组灯:在REGULATOR和ACTUATOR控制面板上的ALARM区域各设置了六个报警组指示灯,为用户提供了故障群组的故障指示;

执行器面板报警指示

②报警信息显示:在控制面板的PARAMETOR NO和DATA VALUE显示器上选择有关参数(NO.或VALUE)可以进一步查看报警组灯指示出的一组报警中出现的是哪一个或那几个报警

③利用模拟实验( TEST)功能提供的模拟实验输入/输出信号来取代实际的故障的输入输出信号,从而实现对报警指示和报警信息的进一步确认和验证。2.执行机构报警信息及处理方法3.内部故障4.执行机构工作不稳定

第七节 SSU8810安全保护系统

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