主機遙控第三章-1

1、第三章 NABCO M-800型主機遙控系統(tǒng) M-800型主機遙控系統(tǒng)是日本NABCO公司產(chǎn)品。本章將介紹該系統(tǒng)駕駛臺電動控制系統(tǒng)的組成、操作使用、系統(tǒng)的工作原理和故障診斷的基本思路和常用技巧。本章的部分插圖由于是來自實船資料的圖幅尺寸比較大的的電路圖，集中放置于本章的末尾。第一節(jié) 主機遙控系統(tǒng)的組成和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置表M800型主機遙控系統(tǒng)的駕駛臺控制功能是通過微型機氣動結(jié)合的方式實現(xiàn)的。第一章圖4-1-2 繪出了系統(tǒng)各個組成部件在駕駛臺、集控室、機艙的實際布置圖。本節(jié)則是從微型機控制系統(tǒng)的角度，對系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)功能的實現(xiàn)方法進行分析。一微型機控制系統(tǒng)的組成和工作原理輸入接口電路板輸出接口電路

2、板CPU，內(nèi)存程序，系統(tǒng)參數(shù)微型機機械電氣接口>電氣輸入信號電氣氣動接口>電氣輸出信號系統(tǒng)狀態(tài)的氣動和機械信號執(zhí)行機構(gòu)的氣動或機械動作 電 源鍵盤、按鈕數(shù)碼顯示、指示燈 人機接口圖4-3-1 微型機控制系統(tǒng)信號傳遞和處理示意圖圖4-3-1 的方框示意圖繪出了在以微型機為核心組成的船舶自動化系統(tǒng)中，信號的傳遞和處理過程。我們在理解此類系統(tǒng)的工作原理和進行故障診斷時，都可以基于此圖進行思考。同時，理解微型機控制系統(tǒng)的工作原理和進行故障診斷可以用一個人處理事務(wù)的過程或人體機能發(fā)生故障的診斷過程進行類比。自動化控制系統(tǒng)的功能是由微型機的硬件和軟件，微型機和外部接口設(shè)備共同實現(xiàn)的。系統(tǒng)中微型

3、機相當于人的大腦，大腦中的中樞神經(jīng)、管理人體某機能的神經(jīng)相當于電腦的硬件，腦中存儲的知識相當于電腦中的軟件。人的手、腿相當于外部接口設(shè)備。以一個人用手去取一杯水的控制過程為例，人的眼睛和接觸杯子的皮膚相當于電腦外部設(shè)備的機械/電氣接口，要將水杯的位置信息、水杯是否燙手的溫度信息轉(zhuǎn)化為大腦能夠懂的神經(jīng)信息，傳遞到大腦的神經(jīng)，大腦使用過去學習到的知識，判斷水杯不燙手，再從大腦發(fā)出神經(jīng)控制命令，傳遞到手的控制神經(jīng)，手相當于電氣/氣動接口，將神經(jīng)控制信號轉(zhuǎn)換為肌肉握緊的動作，完成拿水杯的控制動作。圖中人機接口相當于一個人和另一個人交換信息的耳朵和口，電源則相當于人體的心臟和供血系統(tǒng)。上述軟硬件各部分、

4、微型機和外部輸入/輸出設(shè)備一起構(gòu)成了微型機控制系統(tǒng)。以上一連串環(huán)節(jié)構(gòu)成了手拿水杯的控制過程，其中任一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障，都可以導致手不能取水杯。像一個人，如果一只手的功能出了毛病，不能拿水杯，病因可能是肌肉（系統(tǒng)的機械故障），也可能是手的神經(jīng)（系統(tǒng)輸出設(shè)備的電氣/氣動轉(zhuǎn)換接口），也可能是從手到大腦的傳遞神經(jīng)（設(shè)備間的電氣連接線），也可能是腦血栓（微型機的輸出接口電路板），甚至心臟不跳了或人去世了（電源故障或CPU故障）；當然還有一種可能，就是這個人機體沒有毛病，可是腦子傻了（軟件有問題，例如控制程序中使用的參數(shù)被設(shè)錯了），也會導致手失去應(yīng)有的機能。但是，各部分在系統(tǒng)中的作用是不同的，除了一些共同癥

5、狀之外，不同的病因，還會引起范圍大小不同，不同的其他癥狀，來幫助大夫確定病因。例如，CPU故障會使整個系統(tǒng)所有設(shè)備失去反應(yīng)，而某一外部設(shè)備的故障則只影響系統(tǒng)的局部功能。本節(jié)下面，對微型機、系統(tǒng)的輸入/輸出接口部件、人機接口和參數(shù)進一步進行介紹。二微型機印刷電路板本章后面圖4-3-2是技術(shù)資料中遙控系統(tǒng)微型機（C/R CONTROL PANEL）印刷電路板的連接圖，下面表格4-3-1列出各印刷版的型號和功能。當微型機發(fā)生故障時，可以選擇相同型號的印刷電路板替換，進行測試，以及訂貨。機箱中插卡位置印刷電路板型號說明COP001鍵盤指示燈板AMCA601電源板，提供5VDC，15VDC,15VDC等

6、工作電壓CMCA-203開關(guān)量輸出接口板DMCA-204開關(guān)量輸出接口板EMCA-202開關(guān)量輸入接口板FMCA-201開關(guān)量輸入接口板GMCA-401模擬量輸入/輸出接口板HMCA-501F/V轉(zhuǎn)換卡MCA-001母板(連接外設(shè)電纜和接口板扁平電纜)MCA-103CPU板MCA-901輸入/輸出板(連接CPU板和接口板)三 機械/電氣接口輸入部件和電/氣接口輸出部件1. 機械/電氣接口輸入部件 微型機是控制系統(tǒng)信息處理的核心，但是外部的機械、氣動信息必須通過信號轉(zhuǎn)換接口部件，先轉(zhuǎn)換為電氣信息，才能與微型機相互溝通。機械/電氣接口輸入部件包括代表主機工作狀態(tài)的限位開關(guān)(如盤車機嚙合、操縱位置等

7、)、壓力開關(guān)（控制空氣壓力正常等）等開關(guān)量傳感器，車鐘手柄位置電位器（信號范圍15V15V）等模擬量傳感器。用于將被控制對象的機械或氣動工作狀態(tài)轉(zhuǎn)化為電氣信號輸入微型機輸入接口電路。2電/氣接口輸出部件從第二章氣動操縱系統(tǒng)的分析可知，如將機旁的“機旁/遙控”手柄應(yīng)置于“遙控”位，集控室中的“集控/駕控”轉(zhuǎn)換手柄置在“駕控”位置，機旁和集控室主機操縱的發(fā)令部件會失去氣源或控制功能。駕駛臺遙控主機時，通過操縱駕駛臺上的遙控車鐘手柄，向主機遙控系統(tǒng)發(fā)出換向、起動、停機等各種邏輯控制命令，系統(tǒng)由微型計算機控制，遙控系統(tǒng)對這些命令進行相關(guān)的邏輯運算和邏輯判斷后，計算機輸出的電氣控制信號，主要通過氣動操縱

8、系統(tǒng)中的下列四個電控兩位三通閥轉(zhuǎn)換為氣動信號，控制主機的起動、換向、停車。在這里，氣動操縱系統(tǒng)的閥件是作為電/氣轉(zhuǎn)換的接口，或控制系統(tǒng)輸出信號的執(zhí)行機構(gòu)來參與實現(xiàn)駕控功能的。停車控制電磁閥84將駕控停車信號送給閥38，實現(xiàn)停油控制；起動控制電磁閥90將駕控起動信號送給閥37，實現(xiàn)起動控制；正車換向控制電磁閥86將駕控正車換向信號送給閥10和55，實現(xiàn)正車換向控制；倒車換向控制電磁閥88將駕控倒車換向信號送給閥11和56，實現(xiàn)倒車換向控制；從前面第二章的學習可以知道，在駕駛臺操縱的各過程中，在上述四個電磁閥之后，氣動信號在氣動操縱系統(tǒng)中的傳遞過程與集控室氣動手動操縱時的狀態(tài)基本相同。同時，將應(yīng)急

9、操縱臺上燃油調(diào)節(jié)手輪P順時鐘轉(zhuǎn)至“遙控”位置：手輪P轉(zhuǎn)至“遙控”位置后，使油門連桿機構(gòu)與電子調(diào)速器的電動執(zhí)行機構(gòu)42連接。電子調(diào)速器根據(jù)主機遙控系統(tǒng)的指令，控制執(zhí)行機構(gòu)42 輸出傳動機構(gòu)動作，帶動燃油泵的油量調(diào)節(jié)齒條動作，增大（或減少）供油量。主機自動加速或減速，直到達到所要求的設(shè)定轉(zhuǎn)速。另外，本書示例的氣動操縱系統(tǒng)中還有幾個電磁閥在駕控操作時也起作用：慢轉(zhuǎn)起動電磁閥26切斷主起動閥的開啟空氣，實現(xiàn)慢轉(zhuǎn)起動控制；安全保護電磁閥127使燃油泵泄油閥打開，實現(xiàn)安全保護停機控制；倒車停機VIT電磁閥40控制調(diào)壓閥53和59的切換，實現(xiàn)倒車與停機工況下切除VIT的正時調(diào)節(jié)作用。主機遙控系統(tǒng)中使用的電磁

10、閥線圈規(guī)格一般為24VDC。電子調(diào)速器的輸入信號范圍是0.5V10VDC。四控制系統(tǒng)鍵盤顯示面板和系統(tǒng)參數(shù)地址設(shè)定表我們在第一章第二節(jié)技術(shù)資料瀏覽中已經(jīng)初步介紹了控制系統(tǒng)鍵盤顯示面板（也稱為MIMIC板）和系統(tǒng)參數(shù)地址設(shè)定表的作用。鍵盤顯示面板是微型機控制系統(tǒng)中通常采用的人機信息交換接口。1MIMIC板的發(fā)光二極管信息本章后面圖4-3-3繪出遙控系統(tǒng)的鍵盤顯示面板布置。面板左上方的發(fā)光二極管（LED）順序圖顯示主機和遙控系統(tǒng)相應(yīng)部件在操作時的動作狀態(tài)。其他區(qū)域的LED則分別顯示電源狀況（Electric Source）、操縱位置（Control position）、駕控工作必須滿足的條件（Re

11、mote Control Condition）、備車狀況（Engine ready Condition）、起動聯(lián)鎖的條件（Starting Interlock Condition），以及紅色LED的故障自檢指示（Monitor）。2系統(tǒng)參數(shù)地址設(shè)定表微型機控制系統(tǒng)的信息處理主要是通過執(zhí)行軟件程序進行的的。對于已經(jīng)交付使用的控制系統(tǒng)，已經(jīng)設(shè)計好的程序通常存儲在只讀存儲器中，不會丟失，也不能變更。為了使控制系統(tǒng)適合不同的系統(tǒng)配置安裝時的初始調(diào)試和使用后的系統(tǒng)變更，主機遙控系統(tǒng)將系統(tǒng)程序執(zhí)行過程中使用的參數(shù)存儲在靠鋰電池維持的RAM中或FLASH MEMORY中，對這些能決定系統(tǒng)功能的關(guān)鍵參數(shù)，技術(shù)

12、資料中提供了靠鍵盤顯示面板的操作進行修改的方法。M-800型主機遙控系統(tǒng)對控制系統(tǒng)的微型機、安全系統(tǒng)的微型機、電子調(diào)速器的微型機分別設(shè)置了數(shù)百個系統(tǒng)參數(shù)。表格32舉例了列出遙控系統(tǒng)微型機的部分常用參數(shù)地址等數(shù)據(jù)，其中術(shù)語“地址”來源于計算機領(lǐng)域，實際就是參數(shù)的序號（M-800遙控系統(tǒng)技術(shù)資料中，有時將序號，如021，寫為T021，本書中也采用相同的標注方法）。表中有的參數(shù)在正?？刂茣r用做邏輯判斷的條件，例如021正車發(fā)火轉(zhuǎn)速，當主機轉(zhuǎn)速達到正車發(fā)火轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)發(fā)出關(guān)閉主起動空氣閥的命令；有的參數(shù)用做系統(tǒng)故障自檢的鑒別值，例如111，112電位器斷線鑒別值；有的參數(shù)可用于故障診斷時，讀取計算機內(nèi)部

13、各環(huán)節(jié)執(zhí)行結(jié)果的數(shù)據(jù)，例如320，321，分別能顯示出轉(zhuǎn)速信號、車鐘發(fā)訊器電位器輸入電壓信號經(jīng)過微型機A/D轉(zhuǎn)換接口讀入計算機的數(shù)值，322顯示出傳遞給電子調(diào)速器的輸入信號數(shù)值。表4-3-2控制系統(tǒng)的參數(shù)地址地址參數(shù)說明單位調(diào)節(jié)范圍設(shè)定值004點火失敗的檢驗時間SEC.5006起動不可能的判別時間SEC.15007起動油量的保持時間SEC.6021正車發(fā)火轉(zhuǎn)速R.P.M.10022倒車發(fā)火轉(zhuǎn)速R.P.M.-10024換向轉(zhuǎn)速R.P.M.45039車令正車DEAD SLOW的轉(zhuǎn)速設(shè)定值R.P.M.35040車令正車SLOW的轉(zhuǎn)速設(shè)定值R.P.M.45045車令正車海上全速最大值的轉(zhuǎn)速設(shè)定值R.P

14、.M.89071自動減速的轉(zhuǎn)速設(shè)置值R.P.M.45072起動油量的轉(zhuǎn)速設(shè)定值R.P.M.45074臨界轉(zhuǎn)速回避低限值R.P.M.55075臨界轉(zhuǎn)速回避高限值R.P.M.65100起動空氣壓力太低（起動聯(lián)鎖）鑒別值KGF/cm210111鑒別電位器斷線的低限值VOLT112鑒別電位器斷線的高限值VOLT138車令手柄在正車DEAD SLOW位置的鑒別值VOLT139車令手柄在正車DEAD SLOW位置的鑒別值VOLT142車令手柄在正車海上全速最大值位置的鑒別值VOLT302車令發(fā)訊環(huán)節(jié)計算出來的轉(zhuǎn)速設(shè)定值R.P.M.304主機轉(zhuǎn)速信號R.P.M.305經(jīng)過臨界轉(zhuǎn)速回避環(huán)節(jié)處理的轉(zhuǎn)速設(shè)定值R.

15、P.M.313經(jīng)過負荷程序環(huán)節(jié)處理的轉(zhuǎn)速設(shè)定值R.P.M.320主機轉(zhuǎn)速信號(F/V轉(zhuǎn)換后的電壓值)VOLT321車鐘發(fā)訊器電位器輸入電壓信號VOLT322遙控系統(tǒng)送往電子調(diào)速器的設(shè)定轉(zhuǎn)速電壓輸入信號VOLT圖 4-3-4 3使用鍵盤閱讀和修改系統(tǒng)參數(shù)的方法 參數(shù)的閱讀圖4-3-4中，當“READ”綠色LED燈亮時（或按“R”鍵后，“READ”綠色LED燈亮），使用鍵盤鍵入如表32中參數(shù)的地址，則數(shù)碼顯示管“ADDRESS”顯示地址，數(shù)碼顯示管“DATA”顯示該地址代表的參數(shù)的數(shù)值。 參數(shù)的修改 旋轉(zhuǎn)位于鍵盤背面的鑰匙開關(guān)，使紅色“WRITE ENABLE”LED燈亮，再按“W”鍵，使紅色“W

16、RITE”LED燈亮，系統(tǒng)即進入修改參數(shù)的狀態(tài)。先鍵入要修改的參數(shù)的地址，然后按“D”鍵，“DATA”顯示區(qū)域變黑，這時可以鍵入該參數(shù)的新數(shù)值，最后，按“E”鍵，新的數(shù)據(jù)就被記憶到控制系統(tǒng)的微型機中。第二節(jié) 駕控的邏輯控制和邏輯流程圖當將操縱位置轉(zhuǎn)換到駕駛臺后，可以使用駕駛臺車鐘手柄，通過系統(tǒng)的駕駛臺電氣控制系統(tǒng)，借助于主機操縱系統(tǒng)提供的正車換向控制、倒車換向控制、起動、停車電控兩位三通閥（見前面第二章圖4-2-1 中，閥件84、86、88、90 ）分別將電氣信號轉(zhuǎn)換為氣動信號，以及通過電子調(diào)速器對轉(zhuǎn)速的控制，對主機進行操縱。在分析主機的操縱和控制時，可以分為對起動、換向等操作的順序邏輯控制和

17、對主機轉(zhuǎn)速參數(shù)的控制兩部分來研究，本節(jié)先分析邏輯控制。香遠船舶常見的與MAN B&W型柴油主機氣動操縱系統(tǒng)相配套的，M-800型主機遙控系統(tǒng)操縱位置轉(zhuǎn)換、駕駛臺起動、換向、停車、緊急倒車等邏輯控制的操作使用和邏輯流程圖如下：1 操縱位置的轉(zhuǎn)換機旁、集控室、駕駛臺三個操縱位置的轉(zhuǎn)換是由機旁控制位置轉(zhuǎn)換手柄的位置、機旁燃油調(diào)節(jié)軸的連接位置、集控室控制位置轉(zhuǎn)換開關(guān)位置、駕駛臺按鈕開關(guān)位置決定，并由相應(yīng)的指示燈顯示。在AC或DC電源不正常，或者電控系統(tǒng)存在嚴重故障（給出“SYSTEM FAILURE”報警）時，從集控室轉(zhuǎn)換到駕駛臺的功能被連鎖，電控系統(tǒng)的嚴重故障通常指： 微型機的CPU硬件故障

18、 15V電源故障 通訊不正常 車鐘發(fā)訊電位器斷線 正車換向電磁閥電路斷線 正車換向電磁閥電路斷線 起動電磁閥電路斷線 停車電磁閥電路斷線 轉(zhuǎn)速信號不正常 當請求駕控,而操縱位置轉(zhuǎn)換連鎖時,系統(tǒng)給出“IMPEFECT BRIDGECONTROL”報警。2. 起動的控制過程和控制邏輯圖 起動的控制過程要起動主機，必須實現(xiàn)以下順序控制：將車鐘發(fā)訊器的手柄推到正車（或倒車）位置，并且起動空氣分配器已經(jīng)換到正車位置，換向信號空氣已經(jīng)送到噴油泵換向機構(gòu)，然后，供給起動空氣，隨著主機的旋轉(zhuǎn)，各噴油泵換向機構(gòu)轉(zhuǎn)逐一換向到正車（或倒車）位置，當主機轉(zhuǎn)速依靠起動空氣運轉(zhuǎn)達到發(fā)火轉(zhuǎn)速時，供應(yīng)起動油量，切斷起動空氣，

19、切換到靠燃油運轉(zhuǎn)。從起動空氣切除起, 再經(jīng)過予置時間, 立即釋放起動油量, 燃油供油量將以一定的速率從起動油量減少或增加至車鐘手柄給定的油量。 起動的連鎖只有滿足以下所有工況，起動才能進行：a) 滿足主機準備工況（包括主起動閥在“SERVICE”位置，AC或DC電源正常，盤車機脫開，起動空氣分配器中間閥不再“BLOCK”位置，調(diào)速器連接到燃油調(diào)節(jié)桿等。）b) 應(yīng)急停車沒有動作或被取消。 c）燃油在切斷位置d) 起動空氣壓力正常 e ）起動失敗已經(jīng)復位 點火失敗和重復起動在起動過程中, 如果主機轉(zhuǎn)速已達到發(fā)火轉(zhuǎn)速, 轉(zhuǎn)換為燃油運轉(zhuǎn), 但主機轉(zhuǎn)速又重新降低到發(fā)火轉(zhuǎn)速之下( 例如由于油路問題 ),

20、并且轉(zhuǎn)速低于發(fā)火轉(zhuǎn)速的時間已超過預定的時間, 則系統(tǒng)判斷這種狀態(tài)為點火失敗。 并且自動重新開始起動過程。 自動重新起動的功能稱作重復起動, 在重復起動時, 為了使起動容易成功, 系統(tǒng)自動取消增壓空氣壓力限制。重復起動的次數(shù)限為二次, 如果點火失敗達到三次, 系統(tǒng)自動中止重復起動。 并發(fā)出“START FAILURE”的報警信號。 起動不可能在每一次起動過程中, 如果起動空氣連續(xù)供應(yīng)的時間已超過系統(tǒng)預置的時間限制( 可調(diào) ), 而主機轉(zhuǎn)速始終達不到發(fā)火轉(zhuǎn)速, 則系統(tǒng)自動停止起動過程, 并發(fā)出“START FAILURE”的報警信號。在發(fā)生“START FAILURE”報警后, 只有把車鐘手柄退回

21、“停車”位置, 才能使報警復位, 重新開始進行起動。車鐘發(fā)訊器置正車位置 供給起動油量與門主機轉(zhuǎn)速超過正車發(fā)火轉(zhuǎn)速（021）起動電磁閥斷電切斷起動空氣燃油凸輪軸：正車 停油電磁閥斷電 起動電磁閥斷電調(diào)速器停車信號：ON中斷起動操作.重復起動次數(shù)主起動閥開啟時間限制（參數(shù)006：15秒） 否是3圖 4-3-5 起動控制的邏輯流程圖是否滿足起動連鎖條件是否起動油量保持時間（參數(shù)007，6秒）點火失敗判斷時間（參數(shù)004，5秒）定時器（6秒）（參數(shù)020）與門主機：靠起動空氣運轉(zhuǎn)起動空氣分配器：正車 正車電磁閥通電 定時器（2秒）（參數(shù)003）調(diào)速器“停車”信號：OFF 調(diào)速器轉(zhuǎn)速設(shè)置：起動油量（0

22、72） 起動失敗故障報警. 起動不可能報警復位.起動失敗故障報警.車令手柄置于停車位置. 起動失敗故障報警復位.主機：靠燃油運轉(zhuǎn)主機轉(zhuǎn)速超過正車發(fā)火轉(zhuǎn)速（021）否是停車電磁閥：通電調(diào)速器停油信號：ON取消掃氣空氣限制信號主機燃油運行10秒后，調(diào)速器掃氣空氣限制取消信號：OFF調(diào)速器起動油量設(shè)置: 復位起動完成后，主機轉(zhuǎn)速按照參數(shù)（014或018）的速率，增加或減少到與車令手柄位置相對應(yīng)的數(shù)值正車電磁閥：斷電上述起動控制過程在技術(shù)資料中，使用了如圖4-3-5的邏輯流程方框圖給予了更準確的表述。在基于微型機的控制系統(tǒng)中，外界輸入/輸出信號通過標準模塊化的輸入/輸出硬件電路與計算機相聯(lián)后，系統(tǒng)的功

23、能（例如邏輯結(jié)果和邏輯條件之間的關(guān)系）主要通過執(zhí)行軟件程序來實現(xiàn)。因此，該邏輯流程圖的主要部分實際也就是軟件程序的方框圖。在八十年代的早期NABCO產(chǎn)品技術(shù)資料中，提供了詳細的軟件程序，而現(xiàn)在的技術(shù)資料中，由于船舶的用戶不需要，也不可能修改程序，則僅提供了邏輯流程圖。但是，在系統(tǒng)交付時需要根據(jù)不同的主機、不同的設(shè)備配置、某些部件的安裝初始位置等，對程序中相應(yīng)參數(shù)（例如圖4-3-5中主機正車發(fā)火轉(zhuǎn)速021）進行初始設(shè)置、整定，同時在系統(tǒng)使用后，根據(jù)設(shè)備狀況的變動，也應(yīng)該允許輪機員對系統(tǒng)中的某些參數(shù)進行調(diào)整，因此，在邏輯流程圖的相應(yīng)位置標出了該邏輯處理階段的重要參數(shù)，使用者可以通過本章第2節(jié)提供的

24、表格和講述的方法，查閱或修改參數(shù)。另外，一部分參數(shù)（例如圖4-3-5中的321是車令手柄電位器位置的對應(yīng)電壓輸入計算機后，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換的對應(yīng)數(shù)值）不是程序進行邏輯處理使用的判斷值，不可以修改，而是用于顯示邏輯處理的結(jié)果數(shù)值，幫助了解計算機中處理的中間結(jié)果，幫助判斷系統(tǒng)中發(fā)生的故障。3轉(zhuǎn)速鑒別程序示例圖4-3-6繪出微型機軟件中對主機轉(zhuǎn)速信號處理的程序方框圖T21T22正車發(fā)火轉(zhuǎn)速鑒別+-CMP+-CMPT304控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速信號(R.P.M.)ABS圖4-3-6 主機轉(zhuǎn)速鑒別程序倒車發(fā)火轉(zhuǎn)速鑒別T23T24制動轉(zhuǎn)速鑒別+-CMP+-CMP換向轉(zhuǎn)速鑒別4換向、停車、緊急倒車等邏輯控制換向、停車、

25、緊急倒車等邏輯控制的操作過程和邏輯流程圖與上面起動過程的分析說明類似，請讀者在需要時自行閱讀實際的船舶技術(shù)資料。圖4-3-7轉(zhuǎn)速的設(shè)置與控制流程方框圖駕駛臺車鐘手柄EF F H S DS ST DS S H F NF轉(zhuǎn)速設(shè)定信號輸出 正車 倒車 手柄位置（輸入電壓）車令發(fā)訊程序起動油量設(shè)置程序INOUT緊急減速重起動起動油量設(shè)置 轉(zhuǎn)速信號發(fā)送速率限制和負荷程序轉(zhuǎn)速設(shè)定信號時間輸出信號輸入信號臨界轉(zhuǎn)速回避程序臨界轉(zhuǎn)速上限臨界轉(zhuǎn)速下限車令發(fā)訊電位器313參數(shù)305參數(shù)321參數(shù)314參數(shù)322參數(shù)302發(fā)出“SYSTEM ABNORMAL”（車令電位器斷線）報警電壓值是否正常？否(RPM)是(V)

26、調(diào)速器補償環(huán)節(jié)輸入信號（RPM）輸出（電壓）電子調(diào)速器（電壓信號：0.5 10V）(072)(RPM)(RPM)(RPM)(V)第三節(jié) 轉(zhuǎn)速控制的邏輯流程圖圖4-3-7繪出了M-800型主機遙控系統(tǒng)駕控操縱時，主機轉(zhuǎn)速的設(shè)置和控制邏輯流程圖。從該圖可以看出，在駕駛臺移動車令手柄位置，發(fā)出轉(zhuǎn)速設(shè)置命令之后，微型機對轉(zhuǎn)速控制命令的傳遞和處理過程。其中信號處理的主要環(huán)節(jié)有：1車令發(fā)訊環(huán)節(jié)圖4-3-8車令手柄位置與設(shè)定轉(zhuǎn)速對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)速的設(shè)置是將駕駛臺車鐘手柄移動到某一位置，發(fā)出命令。手柄的移動，帶動車令發(fā)訊器的電位器向微型機輸入相應(yīng)的電壓信號。計算機中對轉(zhuǎn)速處理的第一個環(huán)節(jié)是車令發(fā)訊環(huán)節(jié)，在計算機軟件

27、中預先設(shè)置了車令發(fā)訊器手柄位置(即輸入電壓信號)與轉(zhuǎn)速控制信號(即電子調(diào)速器轉(zhuǎn)速設(shè)定值的輸入信號)的對應(yīng)關(guān)系，如圖4-3-8，從而可以計算出與車令手柄位置相對應(yīng)的電子調(diào)速器轉(zhuǎn)速設(shè)定值。圖中橫坐標的參數(shù)（例如計算機中預設(shè)的主機遙控系統(tǒng)參數(shù)T139），是計算機用于判斷車令手柄是否位于正車SLOW中點位置的手柄電位器的輸入電壓值。當更換該電位器之后，需要重新校準這些橫坐標參數(shù)。圖中縱坐標的參數(shù)（例如T40，對應(yīng)正車SLOW的轉(zhuǎn)速設(shè)定值）是計算機用于計算車令手柄相應(yīng)位置的輸出給電子調(diào)速器的轉(zhuǎn)速設(shè)定值，這些縱坐標參數(shù)可供輪機員在車令手柄位置和主機轉(zhuǎn)速統(tǒng)調(diào)時，使用本章前面第一節(jié)介紹的方法在MIMIC板上進

28、行修改調(diào)試。2起動油量、自動減速油量設(shè)置環(huán)節(jié)遙控系統(tǒng)在起動( 重復起動 )過程以及緊急自動減速( 停車 )狀態(tài), 將不理會車鐘發(fā)出的設(shè)定轉(zhuǎn)速車令, 而是向調(diào)速器分別提供起動油量、重起動油量、自動減速油量或零油量信號。3轉(zhuǎn)速信號發(fā)送速率限制和負荷程序環(huán)節(jié)遙控系統(tǒng)在操作時, 允許駕駛?cè)藛T將車鐘手柄直接推至任意位置, 可以直接發(fā)出全速車令信號, 但是船舶主機從冷機起動, 加速至全速, 如果加速過快, 則主機將承受很大的熱應(yīng)力, 以致受熱部位產(chǎn)生裂紋而損壞主機。 為此在遙控系統(tǒng)中, 對于轉(zhuǎn)速車令信號的發(fā)送設(shè)有加速速率限制環(huán)節(jié)。 這一環(huán)節(jié)使得在上述加速過程, 送至調(diào)速器的實際轉(zhuǎn)速設(shè)定信號并不立即等于車鐘

29、的給定轉(zhuǎn)速值, 而是按照一定的速率延時逐漸增加到車鐘的設(shè)定值, 以保護主機。 當對主機進行加速操縱時，轉(zhuǎn)速（或負荷）范圍不同對加速過程的限制程度就不同，因此加速過程控制有下列兩種形式：(1)發(fā)送速率限制；(2)負荷程序（也稱程序負荷）。其中發(fā)送速率指的是主機在中速區(qū)以下的加速控制，加速較快。而負荷程序指的是高速區(qū)的加速控制，特別強調(diào)慢加速。因為在高負荷時加速太快，會使主機超熱負荷，嚴重影響缸套、活塞等部件的壽命。因此，負荷程序也常稱為熱負荷程序。有了發(fā)送速率和負荷程序這種控制功能，駕駛員可按實際情況把車鐘手柄扳到任一速度擋，而不必考慮是否會損害主機。當車鐘手柄從停車扳到正車（倒車）全速時，主機

30、先進行起動操作，起動階段完成以后，主機的加速過程就會按預先設(shè)定好的加速速率進行加速，最后一直到車鐘手柄所設(shè)定的正車全速位置。由此可見，轉(zhuǎn)速給定值是變化的，而且變化規(guī)律是確定的。在本章的系統(tǒng)中, 上述功能是通過轉(zhuǎn)速信號發(fā)送速率限制程序?qū)崿F(xiàn)的。有關(guān)轉(zhuǎn)速信號發(fā)送速率限制程序的具體邏輯流程圖就不在本章列出和進行分析了。 由于主機在從起動到加速至全速以及減速等不同階段對轉(zhuǎn)速變化的速率有不同的要求。 例如在前面圖4-3-7的發(fā)送速率程序方框中, 曲線有四種斜率, 其中1）是起動過程中主機達到發(fā)火轉(zhuǎn)速, 起動油量釋放后, 供油量從起動油量減少到車鐘手柄給定油量的速率; 2）是主機轉(zhuǎn)速不高時的加速速率; 3）

31、是主機在高負荷時的加速速率, 這是要求以很慢的速率加速, 系統(tǒng)在此時的功能也稱作負荷程序; 4）是非起動過程時的減速速率, 這時可以較快的減速。CNSTT74CNSTT75+-+-S QRORANDANDCMP1CMP2ACRLRSFFDCRLDCRHA111T305T313(M170)D521D522D524D521D523SW1SW2圖4-3-9 臨界轉(zhuǎn)速回避子程序4 臨界轉(zhuǎn)速迥避程序 主機在工作時必須避開共振轉(zhuǎn)速區(qū)。為了幫助有興趣的讀者進一步的理解計算機軟件在自動控制系統(tǒng)中的作用，圖4-3-9繪出實現(xiàn)臨界轉(zhuǎn)速回避的具體子程序塊，該程序是NABCO公司M-800主機遙控系統(tǒng)早期產(chǎn)品技術(shù)資料

32、中提供的，采用的是類似于可編程序控制器邏輯流程圖編程語言來編寫的。圖4-3-9程序中, 從前一環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)速信號發(fā)送速率限制子程序M170傳送過來的信號T313 代表轉(zhuǎn)速設(shè)定值, 當T313 小于臨界轉(zhuǎn)速下限時, T313 通過選擇開關(guān)SW1 和SW2 , 傳送至后續(xù)環(huán)節(jié)。 當T313 的數(shù)值逐漸增至臨界轉(zhuǎn)速上限和下限之間時, 臨界轉(zhuǎn)迥避環(huán)節(jié)的輸出量( SW2 的輸出T305) 等于臨界轉(zhuǎn)速的下限值( 系統(tǒng)參數(shù)T74 的值 ), 而不隨轉(zhuǎn)速設(shè)定值一起增加, 只有當T313 的數(shù)值大于臨界轉(zhuǎn)速上限時, 臨界轉(zhuǎn)速的輸出才恢復隨著轉(zhuǎn)速設(shè)定值變化。 至于主機轉(zhuǎn)速下降時的情況。 與此相似, 只是采取在臨界轉(zhuǎn)速

33、上限等的措施。 下面僅舉當T313 從小于臨界轉(zhuǎn)速下限逐漸增加的情況加以分析: 當T313臨界轉(zhuǎn)速下限值( T74 )時比較器CMP1的輸出D521=1, 比較器CMP2的輸出D522=0( T75 是臨界轉(zhuǎn)速上限值 )RS觸發(fā)器功能塊RSFF的狀態(tài)D523=0,并且或非門輸出D524=0與門輸出DCRL=0,DCRH=0設(shè)定轉(zhuǎn)速信號T313 通過SW1 和SW2 , T305=T313。 當臨界轉(zhuǎn)速下限值( T74 )T313臨界轉(zhuǎn)速上限值( T15 ) 時D521=0, D522=0D5230，D524=1DCRL=1，DCRH=0T305臨界轉(zhuǎn)速回避下限值（T74）當轉(zhuǎn)速設(shè)定值T313

34、增加至大于臨界轉(zhuǎn)速上限值（T75）時, D521=0, D522=1D523=1, D524=0DCRL=0, DCRH=0T305=T313。調(diào)速器補償環(huán)節(jié)可以用來調(diào)整來自上述環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與控制系統(tǒng)輸出給電子調(diào)速器的電壓信號（作為電子調(diào)速器的轉(zhuǎn)速設(shè)定值）之間的對應(yīng)關(guān)系。用于補償電子調(diào)速器安裝時機械或電子電路的匹配差別。經(jīng)過該環(huán)節(jié)的處理，駕駛臺電氣控制系統(tǒng)輸出一個電壓信號到調(diào)速器環(huán)節(jié)，作為調(diào)速器的設(shè)定值。有關(guān)電子調(diào)速器的內(nèi)容，請閱讀本書第四章。另外，上世紀八十年代中期的遠洋船舶柴油主機通常采用WOODWARD PGA液壓調(diào)速器，其輸入的轉(zhuǎn)速設(shè)定值是范圍a-0.5Mpa的氣壓信號，調(diào)速器按P

35、I調(diào)節(jié)規(guī)律控制主機油門開度，以保持在不同負荷時主機轉(zhuǎn)速符合車令的設(shè)置。因而，對于這種調(diào)速器，系統(tǒng)在駕駛臺電氣控制系統(tǒng)輸出的代表車令轉(zhuǎn)速設(shè)置值的電壓信號和調(diào)速器之間設(shè)置有E-P轉(zhuǎn)換器，用于將電壓或電流信號，轉(zhuǎn)換為氣壓信號。有關(guān)WOODWARD PGA液壓調(diào)速器和E-P轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能測試和特性調(diào)整的方法可以查閱其他書籍資料，就不再本書中講解了。第四節(jié) 主機駕控系統(tǒng)故障診斷的基本思路和常用技巧主機遙控系統(tǒng)是關(guān)系船舶操縱的重要設(shè)備, 保持其性能良好以及在發(fā)生故障時能迅速地判斷出故障部位, 進行修理是十分重要。 前面第二章第三節(jié)介紹了對主機氣動操縱系統(tǒng)故障的診斷方法。本節(jié)進一步介紹主機駕駛

36、臺電氣控制系統(tǒng)的維修和故障診斷方法。一電控系統(tǒng)日常維護檢查的注意事項微型機硬件是大規(guī)模集成電路，基本上沒有壽命問題，但要考慮由于環(huán)境條件會導致元件劣化，有必要進行定期維護檢查。使用中應(yīng)注意的事項和系統(tǒng)的常規(guī)維護與檢查事項如下：1. 應(yīng)注意系統(tǒng)的環(huán)境溫度、濕度以及是否積塵（盡管目前已經(jīng)在船舶上安裝的微型機控制系統(tǒng)已經(jīng)通過船級社的各種形式實驗認可）。2. 檢查系統(tǒng)的供電和輸入輸出使用的電源是否在基準范圍之內(nèi)，盡量避免不必要的停電.3. 檢查安裝情況，各單元是否固定好，連接電纜是否完全插入連接器并鎖定，外部配線螺絲有無松動，外部配線電纜是否有斷裂。定期檢查微型機系統(tǒng)的I/O（輸入/輸出模塊）的接線情

37、況。特別注意，盡量不要將灰塵、油污弄到接線端子上，引起接觸不良。4. 注意輸出繼電器的壽命，檢查控制系統(tǒng)外部電氣、繼電器觸頭、滑動接觸電器的狀況（如果有）。5. 對于使用電池維持CPU模塊中用于存儲可更改工作參數(shù)的內(nèi)存的電源的老式產(chǎn)品，要經(jīng)常注意電池狀況，應(yīng)及時更換電池。6. 閱讀系統(tǒng)的技術(shù)資料，接船、交船時對系統(tǒng)進行全面的功能測試，或進行模擬試驗。注意與資料對照或記錄系統(tǒng)正常工作時的參數(shù)，注意系統(tǒng)正常運行時的儀表和指示燈顯示，以便在維修或發(fā)生故障時進行對照。二主機遙控系統(tǒng)的常見故障微型機印刷電路板本身是大規(guī)模集成電路，一般發(fā)生故障的機率很低。駕駛臺操縱的功能出現(xiàn)問題，對一些一直在正常營運的老

38、舊船舶，經(jīng)驗表明，實際多數(shù)故障原因還是參于駕駛臺控制過程的氣動閥件或者電氣轉(zhuǎn)換部件的氣動部分橡膠密封件老化失修所致；另外從微型機通往外部設(shè)備，如位于機艙中的傳感器、電磁閥的電氣連接年久腐蝕、在主機大修時被不慎損壞，也是常見的故障原因。1. 氣動閥件的常見故障和維修 氣動邏輯回路的常見故障為: 1) 漏氣, 使閥件控制端動作氣壓過低, 閥位不能切換。 漏氣原因通常是管接頭漏氣或二位三通閥內(nèi)的密封環(huán)丟失。 查找漏氣部位時, 可以聽聲音,但最好是用氣壓表定量從氣源向末端測量。 活塞環(huán)等運動部件的磨損也能造成漏氣。2) 運動部件卡住, 例如停油氣缸活塞卡住。 這往往是缺油造成的。 氣源或轉(zhuǎn)速設(shè)定氣壓信

39、號等氣控調(diào)節(jié)回路 減壓閥、調(diào)壓閥在正常使用時, 其輸出氣壓穩(wěn)定在整定值。放氣孔在工況不變時, 沒有空氣泄出。 故障時則在放氣孔可以發(fā)現(xiàn)較嚴重的漏氣聲。 其故障原因一般是節(jié)流孔堵塞, 橡膠膜老化, 或者是拆裝時某些部件位置裝錯。修理時用通針通開堵塞的節(jié)流孔, 清洗污垢, 更換橡膠膜。氣動部件的故障在運行時間過長的舊船上比較常見。2. 電氣部件( 包括電子、微型機 )的常見故障及維修 電源故障：某一路電源部件損壞；調(diào)試時，某一路電源沒有合上等，熔絲熔斷。和?；螂娫垂收稀?微型機連接的外部設(shè)備由于工作環(huán)境較差，容易發(fā)生故障：如接線端子或接插件接觸不良，銹蝕。 電氣元部件故障，電源故障導致的元部件損壞

40、。 檢修后，錯誤接線，或經(jīng)驗不足的維修人員在檢修過程中短路，燒毀元部件。從前面幾節(jié)的學習可以知道，主機遙控系統(tǒng)的工作參數(shù)對系統(tǒng)的正常工作影響很大。例如，在點火轉(zhuǎn)速預置值、起動油量、每次起動主起動空氣閥開啟時間限制三個參數(shù)中，任何一個被錯誤的設(shè)置為零，即使系統(tǒng)部件沒有任何故障，也會造成主機起動失敗。平時，造成工作參數(shù)設(shè)置錯誤的原因可能是系統(tǒng)老化，原有的工作參數(shù)不符；或維修工程師更換部件后，沒有相應(yīng)的調(diào)整工作參數(shù)，或甚至把參數(shù)設(shè)錯。對于氣動遙控系統(tǒng)，工作參數(shù)的設(shè)置是通過減壓閥設(shè)定值（如起動油量）、單向節(jié)流閥的節(jié)流大小來實現(xiàn)。對于使用小規(guī)模集成電路構(gòu)成的遙控系統(tǒng)，工作參數(shù)的設(shè)置是通過調(diào)整印刷電路板上

41、的微調(diào)電位器阻值來實現(xiàn)的。而對微型機主機遙控系統(tǒng)則是使用鍵盤來設(shè)置、修改工作參數(shù)。NABCO M-800型主機遙控系統(tǒng)和M-800型電子調(diào)速器（下一章講述）共使用了三個微型機（不包括車鐘、主機轉(zhuǎn)數(shù)表中使用的微處理器），提供了三個鍵盤顯示面板，各有幾百個參數(shù)，對于一般水平的用戶，難以掌握技術(shù)資料中各參數(shù)英文簡單說明的用途和含義。輪機員可以在接船時，在遙控系統(tǒng)工作正常的時候，對照技術(shù)資料查閱并記住各參數(shù)的實際設(shè)定數(shù)值，以便在日后出現(xiàn)故障時進行比較。三. 微型機控制系統(tǒng)故障判斷的基本思路前面，本章第一節(jié)，圖4-3-1 微型機控制系統(tǒng)信號傳遞和處理示意圖繪出了在以微型機為核心組成的船舶自動化系統(tǒng)中，信

42、號的傳遞和處理過程。我們在理解此類系統(tǒng)的工作原理和進行故障診斷時，都可以基于此圖進行思考。M800型主機遙控系統(tǒng)的駕駛臺控制功能是通過微型機氣動結(jié)合的方式實現(xiàn)的，傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)和使用小規(guī)模集成電路實現(xiàn)的控制系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)的功能全部靠硬件來實現(xiàn)。而基于微型機技術(shù)的控制系統(tǒng)，其功能則是由硬件（外部電路和微型機硬件電路）和軟件（控制程序）一起實現(xiàn)的。因此，微型機控制系統(tǒng)的工作原理和故障排除技巧是與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)不同的。對微型機控制系統(tǒng)進行維修，只靠控制系統(tǒng)的硬件電氣原理圖或硬件邏輯電路圖對系統(tǒng)進行分析，是無法解決問題的。圖中的電路也無法象繼電器-接觸器控制系統(tǒng)電路圖一樣

43、，讀出從電源的一端，通過繼電器輔觸點和繼電器線圈到電源另一端的通路。作為傳統(tǒng)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的替代者，微型機控制系統(tǒng)的控制功能主要是在微型機的硬件和軟件中實現(xiàn)的。模塊化的結(jié)構(gòu)，微型機控制系統(tǒng)的輸入/輸出接口電路直接與傳感器或執(zhí)行機構(gòu)相連，大大地簡化了系統(tǒng)的電氣物理結(jié)構(gòu)，減少了發(fā)生故障的可能性，也使得系統(tǒng)的故障判斷和處理比承擔同樣控制功能的繼電器-接觸器系統(tǒng)容易的多。像所有的計算機工業(yè)控制系統(tǒng)一樣，在主機遙控系統(tǒng)的電氣原理圖中，微型機部件是按照計算機原理工作的“BLACK BOX”（俗稱“黑盒子”）。一般水平的系統(tǒng)的使用者是無法，也沒有必要了解微型機硬件大規(guī)模集成電路的詳細細節(jié)和軟件程序的

44、源程序細節(jié)。對于微型機部件，一般水平的維修人員，只要了解這個“BLACK BOX”的功能，知道其輸入/輸出信號之間的邏輯關(guān)系，知道它的功能是由其中的硬件和軟件一起決定的，知道如何從模塊角度判斷它是否損壞，是否需要更換就可以了。一個完善的微型機控制系統(tǒng)的用戶技術(shù)文檔會包含對該控制系統(tǒng)的軟件（微型機用戶程序）功能的描述（描述系統(tǒng)功能、微型機輸入輸出信號之間的邏輯和時序關(guān)系的文字或邏輯時序圖，描述了系統(tǒng)的輸入/輸出信號進入微型機之后是如何進行處理的，是我們判斷微型機模塊輸入信號和輸出信號之間的關(guān)系是否正確的依據(jù)）和對該控制系統(tǒng)硬件的描述（外部設(shè)備和微型機部件連接的電氣原理圖，即微型機的輸入輸出信號連

45、接圖，和電氣接線圖，供對外部信號進行具體測量時，判斷輸入/輸出信號狀態(tài)時使用。）。這是我們掌握系統(tǒng)工作原理和進行故障排除的基礎(chǔ)。自動控制系統(tǒng)的功能是自動地根據(jù)生產(chǎn)過程的狀態(tài)和控制指令對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制信號，對被控制對象進行控制。在微型機控制系統(tǒng)中，各種物理量（生產(chǎn)過程的狀態(tài)和執(zhí)行機構(gòu)的動作等）都是以電氣信號的形式輸入/輸出到計算機，由計算機中預先輸入的用戶程序進行處理。當我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的功能不符合該系統(tǒng)的規(guī)定時，則往往是系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。在故障查找時，一般先看看電源是否正常。如果電源正常，再看看故障的影響范圍，是整個系統(tǒng)（包括微型機設(shè)備的顯示信息和被控制的設(shè)備）都癱瘓，還是局部的故障（此時，只有微

46、型機控制的部分功能失去作用）。如果是局部故障，則要使用技術(shù)資料圖紙，找到該項出問題的功能所涉及的外部邏輯條件，及其所對應(yīng)的具體I/O通道和具體設(shè)備，進一步檢查測量。正在營運中船舶的自動化系統(tǒng)如果發(fā)生故障，一般故障部位比較單一，容易找到。而陳舊的故障或經(jīng)過多位維修人員處理仍未修復的故障，則往往增添一些人為的故障，增加了故障判斷的難度。下面介紹一些故障判斷和修理的常用方法和技巧。四電控系統(tǒng)故障診斷的常用方法和技巧1. 在進行故障判斷前首先要熟悉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、功能和操縱方法。熟悉操縱手柄的用途, 顯示燈的含義, 熟悉各種操縱方式之間的轉(zhuǎn)換方法和相互關(guān)系, 系統(tǒng)運行的條件和結(jié)果，仔細地閱讀說明

47、書，這是進行故障排除的基礎(chǔ)。當然，有實踐經(jīng)驗的維修人員，也可以通過燒焦的元件或氣味，或先檢查易損部件，迅速找到故障部件。2. 發(fā)生故障后，首先利用顯示燈、LED的信息,檢查系統(tǒng)的工況是否符合正常運行要求當遙控系統(tǒng)的某項功能不能實現(xiàn)時, 并不一定系統(tǒng)確實有故障。首先可能是操縱者對系統(tǒng)不熟悉, 系統(tǒng)工況不符合正常運行要求，而引起的假故障。要觀察控制臺指示燈的顯示，是否有影響該項功能的紅色指示燈。一個設(shè)計完善的系統(tǒng)，對于系統(tǒng)工作時或故障診斷時用戶需要知道的重要狀態(tài)信息都會在MIMIC板安排指示燈顯示來提供幫助，因此用戶要閱讀說明書，清楚的理解各發(fā)光二極管（LED）的含義。3. 不同操縱位置交叉對比測

48、試法當發(fā)生起動、換向、轉(zhuǎn)速控制等故障時，可以在機旁、機控室、駕駛臺不同位置分別進行操縱，進行交叉對比，定位故障區(qū)域。熟悉三個操縱部位所提供的功能和所使用設(shè)備的差別，掌握哪些部件是三個操縱部位都使用的共有部件，哪些部件是某一操縱部位單獨涉及的部件，通過選用不同的操縱位置，進行對比測試，定位故障區(qū)域，區(qū)分故障是屬于氣動部分, 還是屬于電氣部分，是進行故障診斷的首選方法之一。當使用機旁操縱檢查執(zhí)行機構(gòu)，此時微機與主機之間的聯(lián)系被切斷，人機對話變的簡單了，便于發(fā)現(xiàn)故障的所在。4. 故障信號流程圖追蹤法故障信號流程圖追蹤法是判斷故障部位的最常用方法。該方法亦稱為故障樹分析法。在這種方法中, 首先判斷出故

49、障的性質(zhì)，是起動故障，還是換向故障，還是轉(zhuǎn)速控制出現(xiàn)問題；其后通過追蹤檢查與故障有關(guān)的各種信號通路及狀態(tài), 一步步判斷，排除沒有發(fā)生故障的部件，逐步逼近，確定出發(fā)生故障的部位。圖4-3-10列出了查找主機起動故障的流程圖。 5. 模擬試驗法為了檢查一個控制系統(tǒng)的功能, 進行調(diào)試和故障診斷，必須對系統(tǒng)在各種運行狀況下的控制動作進行測試。但是，實際的被控制對象的各種工況，例如主機的轉(zhuǎn)速、鍋爐的水位、冷卻水的溫度等一些大型設(shè)備的參數(shù)，牽扯很多因素，很難根據(jù)測試的需要，隨時、任意、方便的設(shè)置。同時，主機遙控系統(tǒng)的的檢查通常是在系統(tǒng)停車、在港停泊或在船廠主機大修的同時進行, 這時無法提供遙控系統(tǒng)在判斷時

50、需要的不同狀態(tài)值。為了解決上述問題, 就需要進行模擬試驗。 所謂模擬試驗就是采取以假代真的模擬手段, 為系統(tǒng)測試提供可以隨意設(shè)置的各種運行狀態(tài)模擬信號, 使控制系統(tǒng)或系統(tǒng)中的某一部分根據(jù)這些模擬信號發(fā)出控制信號, 進行顯示, 從而判斷控制裝置的功能, 進行調(diào)試和故障診斷。在進行模擬試驗前要做好各種準備工作。而在模擬試驗進行完畢后，必須將進行模擬試驗的臨時設(shè)置全部復位，否則系統(tǒng)不能正常工作。掌握模擬試驗方法對輪機管理人員來說是十分重要的。盡管有各種各樣的模擬試驗裝置和多種試驗方式，但基本的試驗方式是在主機停車時利用車令發(fā)訊器和模擬轉(zhuǎn)速旋鈕配合操作，使遙控系統(tǒng)完成一系列動作。因為遙控系統(tǒng)對主機的實

51、際轉(zhuǎn)速和模擬轉(zhuǎn)速是沒有辨別能力的，把模擬轉(zhuǎn)速同實際轉(zhuǎn)速同等對待。正是利用這一點，使遙控系統(tǒng)達到檢查各種功能和判斷故障的目的，按設(shè)計要求完成各種動作。在用車令發(fā)訊器和模擬轉(zhuǎn)速的試驗中，除了主機因起動空氣截止閥關(guān)閉而不動以外，遙控系統(tǒng)的各種部件都可以動作。因此，在進行模擬試驗前要做好各種準備工作，例如提供正常的控制空氣壓力等。而在模擬試驗進行完畢后，必須將模擬試驗使用的開關(guān)全部復位，否則系統(tǒng)不能正常工作。實際上，當控制設(shè)備或部件離開它的工作現(xiàn)場進行測試，設(shè)備工作需要的輸入信號也往往是使用了模擬信號。主機遙控系統(tǒng)故障診斷時，當懷疑某一輸入邏輯條件（例如控制空氣壓力過低）是導致系統(tǒng)故障的原因，則可以一

52、用短接線，方便的人工改變該開關(guān)量信號的輸入觸點（壓力繼電器觸點）的狀態(tài)，進行判斷。主機遙控系統(tǒng)對于測試時需要的主要信號通常提供了相應(yīng)的模擬測試裝置或部件，系統(tǒng)功能模擬試驗使得輪機人員可以在不開動主機時, 就能對主機遙控系統(tǒng)的功能進行檢查、調(diào)試以及故障分析。目前營運船舶的氣動、電動及電-氣結(jié)合等各類主機遙控系統(tǒng)都設(shè)有模擬試驗裝置, 其試驗目的、步驟基本上是類似的。但也因各類設(shè)備結(jié)構(gòu)上的差異存在一些不同之處。對于不同的主機遙控系統(tǒng)產(chǎn)品所提供的模擬試驗方法及功能，請根據(jù)技術(shù)資料的說明使用。6模塊功能測試法 各種復雜的系統(tǒng)通?？梢钥醋饔梢恍┓窒到y(tǒng)、環(huán)節(jié)或部件組成。這些具有一定功能的分系統(tǒng)、環(huán)節(jié)或部件可

53、以稱作模塊。模塊的劃分并不是死板的，一個模塊可以是一個元件，也可以包含許多部件，只要輸入和輸出信號之間存在一定的對應(yīng)關(guān)系,具有一定的功能，便于對其進行測試。對一個模塊盡管可能不知道它的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)（俗稱“黑盒子”），但只要對其功能和輸入輸出信號的關(guān)系進行測試，就可以判斷該部分是否正常。 例如一個微型機控制系統(tǒng)可以分為微型機設(shè)備和外部設(shè)備兩大部分；而微型機設(shè)備可以分為CPU 模塊、輸入/輸出模塊等，但它本身也可以看作一個模塊。不同模塊在系統(tǒng)中的地位、作用不同, 有的是系統(tǒng)實現(xiàn)各種功能的共用部分, 如果CPU模塊損壞了,則系統(tǒng)的全部功能喪失。 而另一些模塊只承擔局部的工作, 如果損壞了, 將只影響

54、局部的功能。 因此, 當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時, 可以根據(jù)系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu), 將故障原因判斷至模塊一級,然后對這一模塊設(shè)計測試方案，進行測試, 即對該模塊提供輸入信號, 觀察其輸出信號是否符合模塊設(shè)計的規(guī)定。如果不符合，則基本證明該模塊有故障。CPU模塊的故障往往表現(xiàn)為整個系統(tǒng)失去反應(yīng)，而I/O模塊的故障往往只影響該模塊I/O信號相關(guān)的功能，某一外部設(shè)備的故障只影響這一信號的相關(guān)功能。新造船舶主機的遙控系統(tǒng)，大多以微機遙控為主，氣動遙控作為輔助或備用。氣動遙控系統(tǒng)比較直觀，一般根據(jù)說明書中提供的邏輯圖，能夠較快地掌握系統(tǒng)的主要功能，而在微機遙控系統(tǒng)中，主機操縱的主要功能都“壓縮”到微機里去了，因而一但發(fā)

55、生故障，雖然不能比較直觀地查找與分析，但如果能夠把微機作為操縱系統(tǒng)中一個功能塊來對待，問題就會簡單多了。對于微型機控制系統(tǒng)通常首先可以區(qū)分出故障是發(fā)生在微型機，還是外部設(shè)備。合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、嚴格的工藝技術(shù)要求以及為使用者提供能迅速進行故障診斷的方法和簡單方便的維修手段都可以提高系統(tǒng)的可靠性。主機遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次清晰，不僅可以在發(fā)生故障時, 迅速地更換為另一種操縱方式, 還十分方便于使用模塊功能測試法來鑒別故障的位置。模塊功能測試法通過對系統(tǒng)或部件功能的測試, 通過對各環(huán)節(jié)輸入/輸出信號的測試, 通過功能不正?；蜉斎?輸出關(guān)系不正確來找出相應(yīng)的故障部件或環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的設(shè)計清晰, 各部分功能明確, 則為模塊功能測試提供了方便, 也便于更換故障部件，以及使用模塊替換法來進行故障診斷測試。 主機遙控系統(tǒng)的核心部件微型機硬件結(jié)構(gòu)模塊化, 工藝要求符合船檢標準, 使用了抗干擾電源,輸入/輸出都采用了與現(xiàn)場相隔離的措施。在計算機自檢方面,使用了奇偶校驗、硬件定時器復位等手段。一旦