[实用新型]一种气动操纵台和船舶主机电-气集成复合控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及轮机工程及轮机自动化技术领域，尤其涉及一种气动操纵台和船舶主机电-气集成MAN&复合控制系统。

背景技术

随着航运业与计算机技术的飞速发展，船舶主机遥控系统的集成化、模块化、功能先进性和完备性越来越高。目前典型的主机遥控系统以计算机、PLC为核心，主机遥控过程中具有逻辑控制与判断、限制环节、安全保护及系统管理等。尽管船舶主机遥控系统具有多样性和复杂性，但船舶大型主机的起动、制动、换向、停车等操纵离不开气动系统，需要利用30MPa的压缩空气，通过气动逻辑阀件来实现。气动系统比电动系统的可靠性和安全性都高。油轮、液化气船、天然气船等，防爆性要求极高，因此具有本质安全型的气动控制系统仍然占主要地位。气动控制系统具有高可靠性和安全性的优点，只要气源保持清洁，使用寿命达16年以上。

MAN B﹠W、Sulzer、Nabtesco、UEC等典型的主机遥控系统，都有专门的测试台，在遥控系统出厂之前，先在该试验台上进行遥控系统的功能试验。船上有主机遥控模拟试验面板，可对遥控系统中电气部件的工作情况进行试验，也可测试某些阀件的动作情况及起动、换向系统的工作性能。该模拟试验给出遥控系统的功能是否实现的结果，指出某个功能单元可能存在的故障，但不能具体到某个部件的故障。模拟试验结果发现某个气动阀件不动作，也不能轻易地判断这个阀件有故障，因为一个阀件的动作需要满足一些逻辑条件。

由于船舶主机气动控制阀箱结构的紧凑性和复杂性，轮机员对气动控制系统出现的问题无从入手，采用“试探法”更换可能有故障的阀件，导致备件消耗多，增大维修工作量。

由于气动阀件集成在阀箱内，气动回路比较复杂。一旦某个阀件出现故障，即使分析明白主机控制系统工作原理图，查找故障原因还是比较困难的，需要耗费很长的时间。另一方面，气动控制信号实时检测困难，也难以采集到计算机中，先进的计算机故障诊断系统难以应用于气动控制系统故障分析。

气动系统出故障的根本原因是控制空气不清洁,其含有的水分、杂质和污物,造成气动阀卡死或气孔堵死,主要原因是气动阀件久用后密封圈失效,不起密封作用等等。故障原因虽然简单,但要在众多的气动阀件中尽快地找出有故障的阀件却是不容易的。

船舶主机控制系统设计公司对某种机型专门配套研发，对船舶管理、维护人员进行培训，仅达到可操作维护的目的，很难达到深层次理解，管理人员对控制系统缺乏实物感认识，动手操作能力欠缺。海事院校对主机控制系统的研究多侧重理论分析，当控制系统出现故障时缺乏分析、排查和解决问题的技能型人才。

当前，船舶主机气动控制系统的教学与培训，仅重视主机遥控系统工作原理和功能介绍，重视微机式遥控系统和理论知识的学习。通过PPT课件、动画演示及影像资料、轮机模拟器训练、参观实船的自动化机舱等教学培训手段，来提高轮机自动化业务水平。但是，主机气动控制系统难以通过多媒体展示，气动控制专业知识的学习与实操技能存在很大的滞后性和局限性，关于气动控制系统故障诊断和管理方面缺少实操训练、故障诊断和评估内容。国内海事院校用于教学的气动控制系统可分为四种：轮机模拟器气动控制系统MINIC板、简易的主机气动控制模拟系统、单机版型主机气动控制计算机仿真系统、主机控制执行机构原理模拟系统。

尽管主机气动控制系统的形式是多种多样的,所用阀件的数量也不相同,但五个基本控制回路是相同的,建立的故障诊断流程图的形式是相似的。在流程图中先检查哪个阀,后检查哪个阀可根据阀件动作的先后顺序,也可根据阀的工作条件灵活安排。在使用故障诊断流程图前,要对遥控系统故障现象清楚，根据故障现象就可大大缩小检查范围。

另一方面，船舶主机气动控制系统是轮机自动化课程中最重要的教学与培训的内容之一，气动阀件在各种类型的主机气动遥控系统中应用最广泛，气动控制系统对船舶主机的操纵性、安全可靠性和经济性方面起着至关重要的作用，气动控制系统的教学与培训须满足STCW公约要求。各海事院校与培训机构都重视船舶主机气动控制系统，但船舶主机气动控制系统多采用模拟仿真，没有一整套船舶主机气动控制实训与故障诊断培训系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气动操纵台和船舶主机电-气集成MAN&复合控制系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：