ME-C柴油机设计概念
柴油机控制系统
? 控制系统
-多功能控制器
-控制网络
-主操作面板
-机旁操作面板
? 角度编码器系统
? 工况
? 气动系统
2013 培训中心 2
控制系统
桥楼控制系统
主机控制系统
2013 培训中心 3
控制系统
? 多功能控制器具有相同的硬件
? 不同的软件功能
? 2个相互备用网络连接着所有多功能控制
器和 2个主操作面板器和 个主操作面板
? 所有应用软件都备份在 2个主操作面板的
电脑里
? 在更换新的控制器时 ，新的备件控制器会
通过控制网络自动下载相应的软件
2013 培训中心 4
多功能控制器
2013 培训中心 5
+MU >
U <
+MU >
U <
Insulation
monitor
24V supply A 24V supply B
Main supply A Main supply B
+
M
Battery
UPS
独立的电源供应系统
Multi Purpose
Controllers MPC
Distribution
box
M
I/O
MPC
I/O
MPC
I/O
2013 培训中心 6
多功能控制器
2013 培训中心 7
多动能控制机械控制
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多功能控制器
多功能控制器 (MPC)
‘IP 66’ 控制箱
放大器
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MPC10
2013 培训中心 10
LED信号信息
LED无论是持续发亮或是闪烁 ，都反映着相应的信息
LED闪烁时表示从控制器发来了一个编码信息 ，这段编码由 2种不同颜色的信号组成 ：
一种由黄色或者橙色背景上的红色闪光表示
另一种由在黄色或者橙色背景上的绿色闪光表示
两者由 1秒的黄色或者橙色间隔相互分开
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LED信号信息
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控制网络
2013 培训中心 13
MPC现场图片-6S70MEC
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和外部系统进行通讯-EICU
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转速设置-EICU
?Pre defined RPM for starting 设定的启动转速
?Stop 停车
?Gives the mimium speed setpoint 给出最小转速设定值
?Gives the maximum speed setpoint 给出最大转速设定值
?ONLY for CPP plants – Fixed speed setpoint when ‘bridg e command take’is active
只适用于变距浆设备 – 当 ‘ 转到桥楼控制 ’ 时给出固定的转速设定只适用于变距浆设备 当 ‘ 转到桥楼控制 ’ 时给出固定的转速设定
?Shut Down -> Stop 停车
?Speed setpoint reduced to Slow Down Speed 慢车时的转速设定
?Speed setpoint set inside RPM range for shaftgenerator
有轴带发电机的转速设定
?Speed ramp up/down,3 rpm/sec.Not cancellable
加速或减速的限制 ，3rpm/秒，不可取消
?80 – 100%RPM in 90 min. on large bore engines.Cancellable by ‘Increase Limits’
大缸径柴油机从 80%-100%的转速需要 90分钟 ，通过 ‘Increased Limits’ 取消
?Modifies setpoint to be outside the barred speed range将转速设为临界转速范围以外
?Fine adjustment of speed set active 转速微调
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启动闭锁-ECU
在启动主机前检查表应当确保在正常工作状态下
这个是 “备车 ”检查表还有一个是 “完车 ”检查表
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主机控制单元-ECU
2种运行模式
经济模式 – 排放模式
3种调试器 模式
转速 – 扭矩 – 刻度 启动失败时 ，会出现两次重 起
（重起动 ）
启动准备 ：
通过按下 MOP或者推动速度手
柄执行汽缸预润滑与启动风机
与操作手柄同时使用 ： （当手柄处于 “停止 ”位置时无任何动作 ）
自动 ：打开慢转启动阀 – 打开住启动阀 – 喷油
慢转 ：仅打开慢转启动阀 ，不喷油
冲车 ：空气起动程序 ，不喷油
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模式切换-7S50ME-C –75% Load
700
800
900
1000
1100
1200
1300
pp
m]
2003-02-17
40 200
60 300
80 400
100 500
120 600
140 700
160 800
Cylinder
Pump
2003-02-17
40 200
60 300
80 400
100 500
120 600
140 700
160 800
Cylinder
Pump
Economy mode Low NOX mode
0
100
200
300
400
500
600
16:37 16:38 16:39 16:40 16:41 16:42 16:43 16:44 16:45 16:46
NO
x[
pp
m
140 150 160 170 180 190 200 210 220 230
0 0
20 100
140 150 160 170 180 190 200 210 220 230
0 0
20 100
Time
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调试器-ECU
ECUA和B是调速器 – 计算需要的油门
? 启动时的油门设定
? 由轮机长给出的单杠或整机的最大油门设定
? 一定的扫气压力对应一定的油门刻度一定的扫气压力对应一定的油门刻度
? 一定的转速对应一定的油门刻度
? 一定的液压油压力对应一定的油门刻度
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气缸控制单元-CCU
FIVA： 控制燃油喷射和排气阀动作
FIVA反馈信号来自 LVDT传感器 ，
4~20mA
燃油柱塞位置的反馈信号 ， 4~20mA
排气阀杆位置的反馈信号 ， 4~20mA,反馈排气阀杆位置的反馈信号 ， 反馈
信号用于阀的控制
起动空气阀 ，与MC主机的起动顺序
相同
气缸注油器 ON/OFF阀，反馈由喷射
频率控制
每个气缸有一个 CCU控制器
2013 培训中心 21
起动空气系统
MC 设计ME 设计
引导空气进入
放气
起动阀起动阀
起动空气
分配器
NC-电磁阀 连接到 ECS
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起动空气引导阀
起动阀
起动空气引导阀
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辅助风机控制-ACU
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辅助风机控制-ACU
鼓风机是一个接一个启动的 ，为了防止电力系统的过载
自动模式 ：
? 在“启动准备 ”时鼓风机启动
? 主机在运行时它们由扫气压力控制 ，0.7bar 时停止 （有延时 ），
0.4bar时启动 （ 压力取决于不同的机型 ）时启动 （ 压力取决于不同的机型 ）
? 主机停车时 ，继续运行 30分钟
手动模式 ：
由操作者控制
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液压泵控制 -ACU
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液压泵控制-ACU
? 1号和 2号电动泵分别由 ACU 1和2控制
? 机带泵 1，2，3由ACU1，2，3控制 ，该控制基于设定压力和
实际压力进行调整
? 4号和 5号机带泵与 1，2，3是相同类型的 ，但是它们分别由
ECUA和B控制 ，要么正车排量最大 ，要么倒车最大排量
如果主机有 4或者 5台机带泵 ，ECUA和B就不是 100%完全冗余
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MPC小结
MPC由4种不同的软件使其具备不同的控制功能 ：
1) Engine Interface Control Unit – EICU 柴油机通讯控制单元
? 2个完全冗余的单元
? 处理和外部系统的通信
2) Engine Control Unit – ECU 柴油机控制单元
? 2个完全冗余的单元 （除了有 3台以上机带泵的时候 ）
? 处理柴油机的特定控制 （调速器 ）
3) Cylinder Control Unit – CCU 汽缸控制单元
? 每个缸一个 ，每个单元之间互相没有冗余作用
? 处理单缸的具体控制功能 （燃油喷射 ，排气阀开关 ，汽缸注油 ，汽缸启动阀 ）
4) Auxiliary Control Unit – ACU 辅助控制单元
? 3个单元 ，每个单元之间互相没有冗余作用
? 控制辅助系统 （液压动力单元 ，辅助风机 ）
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控制面板
桥楼控制系统与 EICU相连
集控室控制面板 MOP和EICU相连
机旁控制板 LOP与ECU相连
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主操作面板-MOP
2013 培训中心 30
机旁操作面板-LOP
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角度编码器系统
2个冗余的系统
系统 A
系统 B
标准配置是 ：
角度编码器 有一个参照传感器装在 飞轮 上（A系统 ）
所有的传感器装在 飞轮上 （可选项 ）
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角度编码器系统
2013 培训中心 33
传感器
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角度编码器
2013 培训中心 35
角度编码器
2013 培训中心 36
传感器
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角度编码器系统放大器盒子-TSA
2013 培训中心 38
半圆环
2013 培训中心 39
在飞轮上的传感器-MSA
2013 培训中心 40
Quadratursensor (trigger sensor)
（传感器）
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触发环与传感器（可选）
? 2套互为备用传感器
? 每套传感器都可以测定柴油机转速和曲轴的位置用来
同步控制柴油机的动作
? 每套由 4个传感器组成 。其中 2个求积分传感器由 360
个齿轮的触发环 ，还有 2个标识传感器由一个半圆环触
发
每个触发段有着相同半径的齿形轮廓 ，整体的触
发环由 8个相同的触发段构成
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控制模式
15/02/20037S50ME-C / 7S50MC-C 75 % Load
MAN B&W Diesel A/S 2003-02-14 18:04
70
15/02/2003
ba
r
7S50ME-C 75 % Load Injection Profiles
MAN B&W Diesel A/S 2003-02-14 14:30
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Classic
Constant Pressure
Double Injection
DEG A BDC
MJ
/S
160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270
0
10
20
30
40
50
60
ME-C
MC-C
deg a BDC
165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215
0
开始喷射
喷射长度
停止喷射
喷射图谱
15/02/20037S50ME-C Alpha KF 144 Propeller Curve
MAN B&W Diesel A/S 2003-02-01 12:44
50
60
70
80
100 %
75 %
Start opening exhaust valve
15/02/2003
BA
R
AB
S
7S50ME-C / 7S50MC-C 75 % Load
MAN B&W Diesel A/S 2003-02-14 18:04
100
120
140
160
ME-C
MC-C
控制模式
deg a TDC
mm
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
0
10
20
30
40
Length of open exhaust valve
Closing exhaust valve
DEG A BDC
BA
R
AB
S
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
0
20
40
60
80
Exhaust valve movement
50
60
70
80
Early closing
排气正时
0
10
20
30
40
90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290
Dg. C. A.
m
m
Late closing
Early opening
Late opening
Reference
气动系统-60ME-C
2013 培训中心 46
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