alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)2

1、<p><b>　　大連海事大學(xué)</b></p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　二〇一二 年 六 月</p><p>　　Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)</p><p><b>　　原理及管理</b></p>

2、<p>　　專業(yè)班級(jí)：輪機(jī)工程2008-17</p><p>　　姓 名： 封 志 強(qiáng) </p><p>　　指導(dǎo)教師： 張 均 東 </p><p><b>　　輪機(jī)工程學(xué)院</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><

3、;p>　　摘要：育鯤輪主機(jī)遙控系統(tǒng)是采用Alphatronic 2000 作為推進(jìn)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)主驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)和可調(diào)螺距漿（CPP）的微機(jī)聯(lián)合式控制。本文簡(jiǎn)要的介紹了Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理；詳細(xì)的列舉了各控制面板的作用及其操作方法；系統(tǒng)的分析了Alphatronic2000推進(jìn)控制系統(tǒng)的主要控制功能和安全保護(hù)功能以及其三種主要工作模式，并以操作使用的角度介紹了三種模式之間的轉(zhuǎn)換方法和注意事項(xiàng)。本

4、文結(jié)合了畢業(yè)實(shí)習(xí)期間對(duì)育鯤輪上Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)的深入學(xué)習(xí); 總結(jié)出了該系統(tǒng)日常操作步驟和注意事項(xiàng);并制定了一套故障診斷程序和故障排除排除方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 功能 故障診斷</p><p>　　ABSTRACT: The propulsion control system of M/V Y

5、uKun is Alphatronic 2000 propulsion control system, which is one part of the remote control system of main engine. The system can achieve the control of main engine and controllable pitch propeller (CPP) in a unit by a m

6、icrocomputer. This thesis is to introduce the construction and the principle of Alphatronic 2000 propulsion control system briefly; to presentation the function and the method for use of the control panels ;to analysis t

7、he function </p><p>　　Keywords：Alphatronic 2000 propulsion control system construction function</p><p>　　Diagnosis of breakdown</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

8、<b>　　前言1</b></p><p>　　1 Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)概述1</p><p>　　1.1 原理及組成簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.2 結(jié)構(gòu)布局2</p><p>　　1.3 功能和特點(diǎn)2</p><p>　　2 Alphatronic 200

9、0 PCS 遙控面板組成及其功能3</p><p>　　2.1 通用主控制屏的組成及功能3</p><p>　　2.2 推進(jìn)控制屏組成及功能4</p><p>　　3 Alphatronic 2000 PCS 主要控制功能5</p><p>　　3.1 啟動(dòng)阻塞[STARTBLOK]5</p><p>　　3

10、.2 慢轉(zhuǎn)啟動(dòng)[SLOWTURNING]5</p><p>　　3.3 自動(dòng)/手動(dòng)對(duì)主機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)/停止[AUTO/MANUAL START/STOP OF MAIN ENGINE]5</p><p>　　3.4 重復(fù)啟動(dòng)[REPEATED START]5</p><p>　　3.5轉(zhuǎn)速設(shè)定[MAIN ENGINE RPM SETPOINT]5</p&g

11、t;<p>　　3.6 螺距設(shè)定[PROPELLER PITCH SETPOINT]5</p><p>　　3.7 負(fù)荷控制[LOAD CONTROL]5</p><p>　　3.8 離合器和減速齒輪箱控制[GEAR AND CLUTCH CONTROL]6</p><p>　　3.9 軸帶發(fā)電機(jī)控制[SHAFE GEN CONTROL]6&l

12、t;/p><p>　　4 Alphatronic 2000 PCS 主要安全保護(hù)功能6</p><p>　　4.1 應(yīng)急停車[EMERGENCY STOP]6</p><p>　　4.2 減小負(fù)荷[LOAD REDUCE]6</p><p>　　4.3臨界速度避讓[CRITICAL SPEED PROTECTION]6</p>

13、<p>　　4.4 Alphatronic 2000與SSU8810和DGS8800e的聯(lián)合安保作用6</p><p>　　5 Alphatronic 2000 PCS三種控制模式7</p><p>　　5.1 組合控制模式7</p><p>　　5.2 定速控制模式7</p><p>　　5.3 獨(dú)立控制模式8<

14、;/p><p>　　5.4 三種模式的切換8</p><p>　　6 Alphatronic 2000 PCS在不同車令和工況下的工作過(guò)程8</p><p>　　6.1備車操作步驟和注意事項(xiàng)8</p><p>　　6.2完車操作步驟和注意事項(xiàng)9</p><p>　　6.3緊急倒航操作步驟和注意事項(xiàng)9</p&

15、gt;<p>　　6.4顯示屏報(bào)警指示及采取的措施9</p><p>　　6.5 操縱位置切換步驟9</p><p>　　6.6駕駛臺(tái)備用操作切換步驟10</p><p>　　7 Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定10</p><p>　　8 Alphatronic 2000 PCS故障診斷程序10

16、</p><p><b>　　9 總結(jié)11</b></p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】12</b></p><p><b>　　致謝12</b></p><p>　　Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)原理及管理</p><p>&l

17、t;b>　　前言</b></p><p>　　隨著柴油機(jī)制造和控制技術(shù)的發(fā)展，近些年來(lái)船舶自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，通過(guò)在操作部位和主機(jī)之間設(shè)置一套能夠?qū)ζ溥h(yuǎn)距離操縱控制的主機(jī)遙控系統(tǒng)，大部分船舶都能實(shí)現(xiàn)機(jī)旁、集控室和駕駛臺(tái)三個(gè)操作部位進(jìn)行操作和控制。遙控系統(tǒng)能根據(jù)操作人員發(fā)出的車令信號(hào)按照主機(jī)的操作步驟和要求自動(dòng)的進(jìn)行啟動(dòng)、換向、停車和加減速控制，直至主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到車令要求。同時(shí)還有對(duì)主機(jī)的轉(zhuǎn)速

18、和負(fù)荷進(jìn)行必要的限制，并具有必要的安全保護(hù)功能。主機(jī)遙控系統(tǒng)不僅能改善輪機(jī)人員的工作條件，改善船舶的操縱性能，而且還能提高船舶航行的安全性能，以及主機(jī)工作的經(jīng)濟(jì)性能和可靠性能，是輪機(jī)自動(dòng)化的重要組成部分，也是現(xiàn)代化船舶實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)艙必不可少的條件之一。</p><p>　　Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)是MAN B&W 公司開(kāi)發(fā)的專門專用于變距漿船舶推進(jìn)裝置的微機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)主機(jī)和變

19、距漿的聯(lián)合控制。MAN B&w公司早期開(kāi)發(fā)的Alpha推進(jìn)控制系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)船上是1902年，當(dāng)時(shí)的控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，各種操作主要是靠手動(dòng)操作來(lái)完成。從1902年至今，已經(jīng)有6500條船舶應(yīng)用了Alpha推進(jìn)控制系統(tǒng)。1982年Alpha系統(tǒng)改名為Alphatronci系統(tǒng)，Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)是MAN B&w公司經(jīng)過(guò)多年改進(jìn)后最近幾年推出的推進(jìn)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了先進(jìn)的電子設(shè)備，具有操作模式多

20、樣化、可靠性好等特點(diǎn)，應(yīng)用該系統(tǒng)可以明顯提高動(dòng)力裝置的經(jīng)濟(jì)能。</p><p>　　大連海事大學(xué)“育鯤”輪作為我國(guó)第一艘自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造的現(xiàn)代化遠(yuǎn)洋教學(xué)實(shí)習(xí)船，采用的是MAN B&W公司生產(chǎn)的S635MC型柴油機(jī)。該型號(hào)主機(jī)是MANB&W公司近幾年推出的一種低速二沖程十字頭式、超長(zhǎng)行程、低速船用柴油機(jī)。船上采用變距槳（CPP）實(shí)現(xiàn)主機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中恒速，同時(shí)采用先進(jìn)的Alphatronic 20

21、00 推進(jìn)控制系統(tǒng)配合SSU8810主機(jī)安全系統(tǒng)和DGS8800e數(shù)字調(diào)速器實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的遙控與監(jiān)測(cè)保護(hù)。</p><p>　　1 Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)概述</p><p>　　1.1 原理及組成簡(jiǎn)介</p><p>　　Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)是MAN B&W公司開(kāi)發(fā)的專門裝用于變距漿船舶推進(jìn)裝置的微機(jī)控制系統(tǒng)

22、，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)主機(jī)和變距漿（CPP）的聯(lián)合控制。</p><p>　　圖1給出了Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型組成框圖：</p><p>　　圖1 AT2000PCS數(shù)學(xué)模型組成框圖</p><p>　　圖中可以看出控制系統(tǒng)主要有兩個(gè)控制回路組成，一個(gè)是柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制回路，控制器采用的是DGU8800e電子調(diào)速系統(tǒng)；另外一個(gè)是螺距控制系統(tǒng)，有

23、螺距控制器、液壓伺服機(jī)構(gòu)和限制環(huán)節(jié)組成，實(shí)際的螺距控制器是一個(gè)PI調(diào)節(jié)器，根據(jù)給定螺距角和實(shí)際螺距角的偏差值來(lái)調(diào)節(jié)螺距角。</p><p><b>　　1.2 結(jié)構(gòu)布局</b></p><p>　　圖2 給出了Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局圖</p><p>　　圖2 AT 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局圖</

24、p><p>　　從圖中可以看出Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)組成部分包括位于集控室內(nèi)的主控制箱、駕駛臺(tái)中央控制面板和駕駛臺(tái)側(cè)翼控制面板、集控室內(nèi)控制面板、變距漿裝置控制箱內(nèi)的螺旋槳伺服單元等。駕駛臺(tái)和集中控制室控制屏主要完成控制發(fā)送、操作模式的選擇、控制參數(shù)的設(shè)定、運(yùn)行參數(shù)的顯示和報(bào)警等功能，主控制箱是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，根據(jù)操作模式和設(shè)定參數(shù)信號(hào)給出最佳的控制信號(hào)，將其分別輸出到螺距伺服控制器和

25、DGS8800e主機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)定值和實(shí)際值之間的偏差來(lái)發(fā)出信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)螺旋槳螺距和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。</p><p><b>　　1.3 功能和特點(diǎn)</b></p><p>　　在過(guò)去一段時(shí)間內(nèi)，人們一直認(rèn)為動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)知識(shí)輔助和附屬裝置，但實(shí)踐證明動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)的性能的優(yōu)劣在很大程度上影響到船舶主機(jī)的機(jī)動(dòng)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，因而，控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究逐漸

26、引起了人們的重視。Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)主要有一下功能和特色：</p><p>　　確保推進(jìn)系統(tǒng)的安全控制和船舶操縱的可靠性能。</p><p>　　確保柴油機(jī)和螺旋槳處于最佳的負(fù)荷匹配狀態(tài)，提高經(jīng)濟(jì)性能。</p><p>　　確保推進(jìn)系統(tǒng)的快速響應(yīng)和提高調(diào)距槳在機(jī)動(dòng)操縱下的效率。</p><p>　　有利于配備軸帶發(fā)

27、電機(jī)，保證柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制在要求的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)機(jī)一槳的最佳匹配。</p><p>　　防止柴油機(jī)超負(fù)荷，延長(zhǎng)推進(jìn)系統(tǒng)的使用壽命。</p><p>　　通過(guò)程序負(fù)荷控制，可以防止柴油機(jī)熱負(fù)荷過(guò)高。</p><p>　　提高對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)最小排放控制，減少大氣污染。</p><p>　　采用模塊化設(shè)計(jì)思想，進(jìn)一步加強(qiáng)控制系統(tǒng)的冗余、可靠性

28、。</p><p>　　采用數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要功能由軟件實(shí)現(xiàn)，大大降低了硬件的投資費(fèi)用。</p><p>　　可以實(shí)現(xiàn)在駕駛臺(tái)、駕駛臺(tái)兩側(cè)翼、集控室、機(jī)艙、機(jī)旁操縱推進(jìn)裝置。</p><p>　　2 Alphatronic 2000 PCS 遙控面板組成及其功能</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)操作人員和遙控系統(tǒng)的人機(jī)之間的交互，Alphatr

29、onic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)通常在集控室和駕駛臺(tái)上各有一個(gè)遙控面板，駕駛臺(tái)左、右翼也各設(shè)有一個(gè)遙控面板。按照其作用和分布分類，遙控面板組要可以分為通用主控制屏和推進(jìn)控制屏。</p><p>　　2.1 通用主控制屏的組成及功能</p><p><b>　　如圖3所示：</b></p><p><b>　　圖3 通用主控制屏<

30、/b></p><p>　　通用主控制屏作是Alphatronic 2000 主機(jī)操縱系統(tǒng)的核心部分，主要由三部分組成：</p><p>　　顯示儀表面板，包括一個(gè)螺旋槳螺距表和一個(gè)螺旋槳轉(zhuǎn)速表，分別用于指示變距漿的螺距和轉(zhuǎn)速。</p><p>　　操縱手柄面板，包括一個(gè)操縱手柄、應(yīng)急停車按鈕和最下面的駕駛臺(tái)-集控室通訊按鈕。</p><p

31、>　　推進(jìn)控制屏，包括報(bào)警處理按鈕、控制位置選擇按鈕、控制模式選擇按鈕、自動(dòng)停車保護(hù)按鈕、負(fù)荷降低按鈕、取消負(fù)荷限制按鈕等其他功能按鈕，基本功能是用來(lái)選擇控制位置和控制模式，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。</p><p>　　2.2 推進(jìn)控制屏組成及功能</p><p><b>　　圖4 推進(jìn)控制屏</b></p><p>　　圖4中顯示了推進(jìn)控制屏的

32、基本組成。LED顯示屏上的內(nèi)容將會(huì)隨著操作過(guò)程而變化。在基本模式中，顯示屏將會(huì)顯示可用功率、控制位置需求功率和主機(jī)實(shí)際功率。最后一行顯示系統(tǒng)中可能有的報(bào)警,每行最多可以顯示40個(gè)字符。推進(jìn)控制屏上的按鈕和指示器具有如下的功能：</p><p>　　[ENGINE CONTROL ROOM][BRIDGE] [LOCAL CONTROL]：控制位置選擇和指示 。 [SEPARATE][

33、CONST.SPEED][COMBINATOR]:工作模式選擇和指示。</p><p>　　[SHUTDOWN][CANCEL SHUTDOWN][RESET SHUTDOWN]停車按鈕和指示（取消和復(fù)位）。 </p><p>　　[LOAD REDUC.][CANCEL LOAD REDUCE.][RESET LOAD REDUC.]負(fù)荷減少按鈕和指示（取消和復(fù)位）。<

34、/p><p>　　[LOAD RESTRICT CANCEL]指示實(shí)際的負(fù)荷限制，可以通過(guò)按下該按鈕取消負(fù)荷限制。</p><p>　　[MACHINERY CONTROL]主機(jī)控制，比如起動(dòng)或停止主機(jī)等，通過(guò)S1到S4按鈕操作。</p><p>　　[↑][↓][←][→]顯示屏中導(dǎo)航鍵并用于參數(shù)的修改。 </p><p>　

35、　[?][?]調(diào)光器，調(diào)節(jié)顯示屏的亮度。</p><p>　　[S1][S2][S3][S4]實(shí)際操作按鈕，相應(yīng)的功能會(huì)顯示在顯示屏中 。</p><p>　　[ACCEPT]停止報(bào)警并確認(rèn)報(bào)警。</p><p>　　[MAINTENANCE]維護(hù)保養(yǎng)鍵，允許進(jìn)入報(bào)警菜單并調(diào)整參數(shù)。</p><p>　　[ALARM]報(bào)警指示燈，當(dāng)有報(bào)警時(shí)閃

36、爍。</p><p>　　[OVER LOAD]主機(jī)超負(fù)荷指示燈。 </p><p>　　[FAULT]推進(jìn)控制屏故障燈，當(dāng)推進(jìn)控制系統(tǒng)內(nèi)部有故障時(shí)閃爍。</p><p>　　3 Alphatronic 2000 PCS 主要控制功能</p><p>　　3.1 啟動(dòng)阻塞[STARTBLOK]</p><p>

37、　　啟動(dòng)主機(jī)時(shí)，要注意“STRATBLOK”信號(hào)。STRATBLOK產(chǎn)生的原因有：?jiǎn)?dòng)空氣壓力太低，轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置故障、有應(yīng)急停車命令、主機(jī)滑油失壓、超速等原因?qū)е碌墓收贤＼嚒?lt;/p><p>　　3.2 慢轉(zhuǎn)啟動(dòng)[SLOWTURNING]</p><p>　　如果主機(jī)停機(jī)超過(guò)設(shè)定時(shí)間（通常為30 min）時(shí)，則第一次啟動(dòng)主機(jī)時(shí)，慢轉(zhuǎn)啟動(dòng)電磁閥動(dòng)作，供給有限的啟動(dòng)空氣啟動(dòng)主機(jī)，使主機(jī)進(jìn)行一到

38、兩圈的慢轉(zhuǎn)。慢轉(zhuǎn)啟動(dòng)功能可以通過(guò)駕駛臺(tái)面板上的按鈕取消。</p><p>　　3.3 自動(dòng)/手動(dòng)對(duì)主機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)/停止[AUTO/MANUAL START/STOP OF MAIN ENGINE]</p><p>　　可以自動(dòng)或者手動(dòng)模式在駕駛臺(tái)和集控室啟動(dòng)和停止主機(jī)，主機(jī)的啟動(dòng)和停止可以通過(guò)有控制權(quán)限的推進(jìn)控制板上的按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果操作的面板沒(méi)有控制權(quán)限，則系統(tǒng)會(huì)發(fā)出蜂鳴報(bào)警，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)

39、生影響。</p><p>　　3.4 重復(fù)啟動(dòng)[REPEATED START]</p><p>　　若啟動(dòng)空氣切斷后，主機(jī)未能正常發(fā)火燃燒，則系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行第二次試啟動(dòng)。同時(shí)在駕駛臺(tái)和集控室控制板上有相應(yīng)的指示。第二次試啟動(dòng)的發(fā)火轉(zhuǎn)速設(shè)定值較高，同時(shí)取消調(diào)速器的掃氣空氣壓力限制和轉(zhuǎn)矩限制。若第三次試啟動(dòng)也失敗了，則發(fā)出啟動(dòng)失敗報(bào)警信號(hào)。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未到達(dá)規(guī)定轉(zhuǎn)速，也會(huì)發(fā)出啟動(dòng)時(shí)間太長(zhǎng)報(bào)

40、警信號(hào)。</p><p>　　3.5轉(zhuǎn)速設(shè)定[MAIN ENGINE RPM SETPOINT]</p><p>　　主機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定功能設(shè)置在集控室和駕駛臺(tái)的操作手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過(guò)具有一個(gè)速度設(shè)定單元的電子調(diào)速器或者機(jī)械調(diào)速器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，操作手柄產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)化為4-20mA的電流信號(hào)發(fā)送到調(diào)速器的速度設(shè)定單元，調(diào)速器根據(jù)模擬信號(hào)的大小來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到要求的主機(jī)轉(zhuǎn)速。</p&

41、gt;<p>　　3.6 螺距設(shè)定[PROPELLER PITCH SETPOINT]</p><p>　　Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)的螺距系統(tǒng)輸出螺距設(shè)定信號(hào)，該信號(hào)被轉(zhuǎn)化為符合變距漿液壓控制部分的CPP閉環(huán)控制器的信號(hào)，但是實(shí)際螺距的輸出可能會(huì)受到負(fù)荷限制的影響。</p><p>　　3.7 負(fù)荷控制[LOAD CONTROL]</p>&

42、lt;p>　　在Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷控制是一個(gè)閉環(huán)控制,用于防止主機(jī)超負(fù)荷。螺旋槳的螺距根據(jù)負(fù)荷限制器的控制進(jìn)行設(shè)定，而主機(jī)的轉(zhuǎn)速能則獨(dú)立于負(fù)荷控制器。當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，如果螺距不減小，主機(jī)的油門齒條讀數(shù)將會(huì)達(dá)到最大值，則在負(fù)荷控制器的作用下調(diào)速器就不能使主機(jī)保持恒速，主機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)的降低而不致于超載。Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)具有以下保護(hù)主機(jī)的負(fù)荷控制作用：</p>&l

43、t;p><b>　　程序加負(fù)荷，可取消</b></p><p>　　增壓空氣壓力限制，可取消</p><p>　　最大油量限制，不可取消但可調(diào)節(jié)</p><p>　　轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩限制，不可取消</p><p>　　程序減負(fù)荷，只能用[LOAD REDUC .CANCEL]鍵取消</p><p>

44、;　　3.8 離合器和減速齒輪箱控制[GEAR AND CLUTCH CONTROL]</p><p>　　Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)可以對(duì)很多不同種類的減速齒輪箱和離合器部件實(shí)現(xiàn)控制。對(duì)于主機(jī)為二沖程柴油機(jī)的船舶，離合器和減速齒輪箱的作用是在PCS控制下減速以達(dá)到最佳的機(jī)-漿配合和推進(jìn)器與驅(qū)動(dòng)裝置的嚙合（Power Take In, PTI）和脫開(kāi)(Power Take Off, PTO)。從

45、而提高船舶的機(jī)動(dòng)性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　3.9 軸帶發(fā)電機(jī)控制[SHAFE GEN CONTROL]</p><p>　　如果船舶裝備帶有定頻齒輪裝置的軸帶發(fā)電機(jī)，主機(jī)遙控系統(tǒng)不許具有和船舶電站控制系統(tǒng)進(jìn)行信息交流的功能，以避免主機(jī)轉(zhuǎn)速降低或故障降速是造成軸帶發(fā)電機(jī)跳閘，從而導(dǎo)致全船失電的惡性事故發(fā)生。</p><p>　　4 Alphatronic 20

46、00 PCS 主要安全保護(hù)功能</p><p>　　4.1 應(yīng)急停車[EMERGENCY STOP]</p><p>　　應(yīng)急停車的作用是獨(dú)立于安保系統(tǒng)的，通過(guò)駕駛臺(tái)和集控室上的應(yīng)急停車按鈕來(lái)實(shí)。這些按鈕的接線與主機(jī)和安保系統(tǒng)是平行關(guān)系。即使激活沒(méi)有控制權(quán)限的操作面板上的應(yīng)急停車按鈕也會(huì)使主機(jī)停車。釋放應(yīng)急停車按鈕并報(bào)警復(fù)位后，方可重新啟動(dòng)主機(jī)。</p><p>　

47、　4.2 減小負(fù)荷[LOAD REDUCE]</p><p>　　當(dāng)安保傳感器采集的信息要求主機(jī)進(jìn)行負(fù)荷減小時(shí)，控制系統(tǒng)內(nèi)的控制器會(huì)自動(dòng)的減少負(fù)荷，此時(shí)，控制器是靠自動(dòng)調(diào)節(jié)CPP螺距來(lái)響應(yīng)負(fù)荷減少的，而主機(jī)的轉(zhuǎn)速卻未改變。負(fù)荷減少時(shí)，在主要的三塊操作面板上會(huì)有所指示，操作人員可以得知每次負(fù)荷減少的狀態(tài)信息。</p><p>　　4.3臨界速度避讓[CRITICAL SPEED PROTEC

48、TION]</p><p>　　臨界轉(zhuǎn)速避讓的作用是防止主機(jī)運(yùn)行在事先設(shè)定好的臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)，以免發(fā)生機(jī)體共振，造成機(jī)損事故。在Alphatronic 2000 PCS中可以設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)速限制區(qū)域。</p><p>　　4.4 Alphatronic 2000與SSU8810和DGS8800e的聯(lián)合安保作用</p><p>　　SSU8810主機(jī)安全系統(tǒng)和DGS

49、8800e數(shù)字調(diào)速器通過(guò)相應(yīng)的接口串聯(lián)到Alphatronic 2000 PCS組合控制單元。由于是串聯(lián)接口，SSU8810主機(jī)安全系統(tǒng)與Alphatronic 2000組合控制單元存在相互鎖閉，兩個(gè)系統(tǒng)必須都正常工作才能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的遙控。操縱面板上的操縱手柄用來(lái)控制螺距和主機(jī)轉(zhuǎn)速，駕駛臺(tái)和集控室的操縱手柄都通過(guò)各自獨(dú)立的電位計(jì)發(fā)出控制信號(hào)到主控制單元。根據(jù)所選工作模式的不同，這些控制信號(hào)將根據(jù)相應(yīng)的曲線分別控制螺距和轉(zhuǎn)速。從主控制單元

50、發(fā)出一個(gè)電子轉(zhuǎn)速設(shè)定值到DGS8800e數(shù)字調(diào)速器。螺距是通過(guò)液壓系統(tǒng)中的兩個(gè)電磁閥控制的。螺距伺服控制器通過(guò)比較螺距設(shè)定值和實(shí)際值的偏差，控制電磁閥向“前進(jìn)”或“后退”兩個(gè)方向動(dòng)作。實(shí)際螺距的測(cè)定是通過(guò)兩個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)傳感器用于指示螺旋槳的實(shí)際位置，另一個(gè)傳感器用于將反饋信號(hào)傳至螺距伺服控制器。</p><p>　　5 Alphatronic 2000 PCS三種控制模式</p><p

51、>　　Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)有三種控制模式，分別為：組合控制模式、定速控制模式、獨(dú)立控制模式。</p><p>　　5.1 組合控制模式</p><p>　　在這種操作模式下，控制臺(tái)上的操縱手柄既控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速同時(shí)也控制螺旋槳的螺距，這種控制模式下操縱手柄在不同位置時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值和螺距(百分比)的設(shè)定值由組合控制曲線給出，如圖6所示。圖中可見(jiàn)，操縱手柄在

52、0位(即停船位置)時(shí)設(shè)定轉(zhuǎn)速大約為額定轉(zhuǎn)速的70%左右，但此時(shí)螺旋槳的螺距為0，船舶處于停止?fàn)顟B(tài)。</p><p>　　圖6　組合控制模式轉(zhuǎn)速和螺距設(shè)定值曲線</p><p>　　5.2 定速控制模式</p><p>　　在定速控制模式下，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值是不改變的，即柴油機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)控制臺(tái)(駕駛臺(tái)或者集中控制室)的操縱手柄僅僅控制螺旋槳的螺距，轉(zhuǎn)

53、速設(shè)給定值設(shè)定在保證軸帶發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速上，該轉(zhuǎn)速值可以通過(guò)對(duì)控制臺(tái)上的參數(shù)設(shè)定按鈕操作進(jìn)行設(shè)定。在該控制模式下，軸帶發(fā)電機(jī)運(yùn)行，柴油機(jī)的負(fù)荷保護(hù)功能和緊急倒車程序仍然工作。</p><p>　　5.3 獨(dú)立控制模式</p><p>　　這種控制模式是實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和螺距分別獨(dú)立控制，操縱手柄主要控制螺距，而柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速的設(shè)定是通過(guò)控制屏進(jìn)行的。這種控制模式與定速控制模式的區(qū)別是柴油機(jī)

54、的轉(zhuǎn)速給定值可以任意改變。獨(dú)立控制方式能使推進(jìn)裝置有最大的操縱性能，并在整個(gè)工作負(fù)荷范圍應(yīng)用變距槳。</p><p>　　5.4 三種模式的切換</p><p>　　在實(shí)際操作中常常要求在三種模式之間轉(zhuǎn)換，由于各個(gè)模式的工況條件不同，切換是必須滿足一定的條件，下圖7中表詳細(xì)列出了在三種模式之間轉(zhuǎn)換應(yīng)分別滿足的條件：</p><p>　　圖7 三種模式之間切換的條件&

55、lt;/p><p>　　6 Alphatronic 2000 PCS在不同車令和工況下的工作過(guò)程</p><p>　　6.1備車操作步驟和注意事項(xiàng)</p><p>　　備車時(shí)在為主機(jī)服務(wù)的各系統(tǒng)都準(zhǔn)備好的前提下，起動(dòng)主機(jī)前半小時(shí)開(kāi)啟廢棄鍋爐循環(huán)泵，將螺距向AHEAD和ASTERN方向移動(dòng)數(shù)次，這一在停車時(shí)間長(zhǎng)的情況下尤為重要。然后盤車兩圈（在CPP伺服油泵運(yùn)行的條件下才

56、運(yùn)行盤車），脫開(kāi)盤車機(jī)后打開(kāi)示功閥，按下[ENGINE ROOM CONROL]按鈕將操縱位置選擇集控室，復(fù)位SHUT DOWN 報(bào)警（如果不能復(fù)位的話，通常必須先復(fù)位主機(jī)安全系統(tǒng)報(bào)警），按下[MACHINERY CONTROL]按鈕，選擇顯示屏對(duì)應(yīng)于SLOW TURN功能的實(shí)際操縱鍵進(jìn)行沖車，確認(rèn)無(wú)異常后關(guān)閉示功閥，此時(shí)立即選擇對(duì)應(yīng)于[STOP MAIN ENGINE]功能鍵停止主機(jī)，然后選擇顯示屏對(duì)應(yīng)于START MAIN ENGI

57、NE功能的實(shí)際操作鍵起動(dòng)主機(jī)，此時(shí)[COMBINATOR]工作模式指示燈亮，此時(shí)使主機(jī)在組合控制模式對(duì)應(yīng)的85r/min轉(zhuǎn)速下運(yùn)作10分鐘左右，按下[SEPERATE]鍵即分離控制模式，主機(jī)在程序控制下逐漸加速到125r/min.主機(jī)在此轉(zhuǎn)速下再運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后，按下[CONSTANT SPEED]鍵即定速工作模式，主機(jī)逐漸加速到170r/min..主機(jī)恒</p><p>　　6.2完車操作步驟和注意事項(xiàng)</

58、p><p>　　完車時(shí)確保操縱手柄上指示0位，螺距顯示表上顯示的螺距是0，這時(shí)候主機(jī)恒速([CONSTANT SPEED]鍵亮)，但船靜止。確認(rèn)軸帶發(fā)電機(jī)已經(jīng)從電網(wǎng)上斷開(kāi)，按下AT2000控制屏上[ENGINE ROOM CONROL]按鈕將操縱位置選擇集控室.再按下[SEPERATE]鍵，將主機(jī)轉(zhuǎn)速降到125r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后，按下[COMBINATOR]鍵，將主機(jī)轉(zhuǎn)速降到85r/min，再運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘。最

59、后選擇顯示屏上對(duì)于于[STOP MAIN ENGINE]功能的實(shí)際操作鍵，停止主機(jī)。停車6小時(shí)后關(guān)閉廢棄鍋爐循環(huán)泵。</p><p>　　6.3緊急倒航操作步驟和注意事項(xiàng)</p><p>　　緊急倒航工況通常為了減少損失，常采取“舍機(jī)保船”的措施，此時(shí)允許主機(jī)短時(shí)間的超負(fù)荷。因此在緊急倒航情況下需先按下控制屏上的[LOAD REDUCTION CANCLE]和[ROAD RESTRICTI

60、ON CANCEL]按鈕取消對(duì)主機(jī)的負(fù)荷限制，允許主機(jī)在較短時(shí)間內(nèi)到達(dá)最大負(fù)荷。然后操縱操縱手柄進(jìn)行緊急倒航。</p><p>　　6.4顯示屏報(bào)警指示及采取的措施</p><p>　　推進(jìn)控制系統(tǒng)中的報(bào)警將激活其內(nèi)部的蜂鳴器，并且在顯示屏顯示在最后一行。當(dāng)有報(bào)警的時(shí)候，先按下[STOP HORN]停止蜂鳴器響，然后按下[ACCEPT]以確認(rèn)。實(shí)際的報(bào)警可能不止一項(xiàng)，需要逐一處理。此時(shí)輪機(jī)

61、員應(yīng)結(jié)合機(jī)艙報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)，盡快找到報(bào)警的具體原因并采取必要的措施，同時(shí)并對(duì)報(bào)警進(jìn)行復(fù)位。由于主機(jī)安全系統(tǒng)SSU8810通過(guò)相應(yīng)的接口串聯(lián)到AT2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)的組合控制單元，當(dāng)AT2000控制屏上報(bào)警出現(xiàn)不能復(fù)位時(shí)，需先復(fù)位主機(jī)安全系統(tǒng)SSU8810上的報(bào)警。當(dāng)安全控制面板SHUT DOWN 功能運(yùn)行的時(shí)候是不允許起動(dòng)主機(jī)的。當(dāng)重新起動(dòng)主機(jī)的時(shí)候車鐘手柄必須在零位置，并復(fù)位SHUT DOWN 報(bào)警。</p><

62、p>　　6.5 操縱位置切換步驟</p><p>　　駕駛臺(tái)主控制屏和兩翼控制屏的轉(zhuǎn)換：按下相應(yīng)要轉(zhuǎn)換的控制屏上的[TAKE CONTROL]按鈕即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，可以通過(guò)[IN CONTROL]按鈕的指示燈常亮來(lái)顯示。</p><p>　　集控室轉(zhuǎn)駕駛臺(tái)控制：這通常是在備車完成后進(jìn)行，按下集控室推進(jìn)控制屏上的[BRIDGE]按鈕，請(qǐng)求轉(zhuǎn)駕控，這時(shí)候蜂鳴器經(jīng)過(guò)5秒的暫停后將發(fā)出兩短聲，駕

63、駛臺(tái)推進(jìn)控制屏上[BRIDGE]按鈕將閃爍，直到駕駛臺(tái)值班人員按下[BRIDGE]按鈕以確認(rèn)。</p><p>　　駕駛臺(tái)轉(zhuǎn)集控室控制：這通常在航行中或者主機(jī)完車前，按下駕駛臺(tái)推進(jìn)控制屏上的[ENGINE CONTROL ROOM]按鈕，請(qǐng)求轉(zhuǎn)集控室，這時(shí)候蜂鳴器經(jīng)過(guò)5秒的暫停后將發(fā)出兩短聲，集控室推進(jìn)控制屏上[ENGINE CONTROL ROOM]按鈕將閃爍，這時(shí)候必須將集控室操縱手柄推到與駕駛臺(tái)一致的車令位

64、置，再按下[ENGINE CONTROL ROOM]按鈕以確認(rèn)。</p><p>　　駕駛臺(tái)或集控室轉(zhuǎn)機(jī)艙控制：育鯤輪上在CPP變距槳液壓控制單元旁設(shè)置了一套機(jī)艙控制系統(tǒng)，值班輪機(jī)員可以將操縱位置切換到機(jī)艙，直接按下[ON SERVICE]按鈕即可完成操縱位置的切換。由于該系統(tǒng)和駕駛臺(tái)直接的聯(lián)系采用了電報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)駕駛臺(tái)發(fā)出車鐘指令時(shí)，會(huì)激活警報(bào)直到值班輪機(jī)員將機(jī)艙操縱手輪移至駕駛臺(tái)指定指令。</p>

65、<p>　　6.6駕駛臺(tái)備用操作切換步驟</p><p>　　為了保證系統(tǒng)的安全性與可靠性，在AT2000推進(jìn)控制系統(tǒng)失靈的時(shí)候，將無(wú)法利用AT2000推進(jìn)控制系統(tǒng)起動(dòng)或者停止主機(jī)，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)其負(fù)荷控制功能，在這種情況下，可以采用備用控制方式操作螺距。此時(shí)需要機(jī)旁起動(dòng)主機(jī)，先按下駕駛臺(tái)控制屏[BRIDGE CONTROL]將控制位置選擇駕駛臺(tái)，然后按下駕駛臺(tái)控制屏上[BACKUP CONTROL ON

66、/OFF]鍵，這將使駕駛臺(tái)操縱手柄直接操縱螺距而主機(jī)轉(zhuǎn)速由調(diào)速器保持恒速。此時(shí)主機(jī)的電子調(diào)速器失去左右，應(yīng)根據(jù)螺距的變化及時(shí)利用應(yīng)急操縱手柄改變油門大小，防止主機(jī)超負(fù)荷。</p><p>　　7 Alphatronic 2000 推進(jìn)控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定</p><p>　　由于推進(jìn)控制屏上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種參數(shù)（包括主機(jī)最大負(fù)荷、分離工況轉(zhuǎn)速等）的設(shè)定與調(diào)整，并實(shí)現(xiàn)主機(jī)轉(zhuǎn)速和調(diào)距槳螺距的控制功能

67、（包括起動(dòng)、停止主機(jī)等），現(xiàn)在以調(diào)整主機(jī)最大功率（即顯示屏上的可用功率）為例說(shuō)明如何推進(jìn)控制屏上進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定：</p><p>　　按下[MACHINERY CONTROL]按鈕，觀察顯示屏上S1—S4分別對(duì)應(yīng)不同的功能</p><p>　　按下[S4]選擇MORE功能鍵，直到顯示屏上出現(xiàn)[S1]ME CONTROL功能時(shí)，按下[S1],此時(shí)顯示屏上S1對(duì)應(yīng)的是LOAD CONTROL功

68、能</p><p>　　按下[S1]選擇LOAD CONTROL功能，此時(shí)顯示屏上顯示負(fù)荷控制單元可調(diào)的設(shè)定值</p><p>　　按下[ENTER]鍵，此時(shí)顯示屏上第三行將顯示最大功率的舊值，第二行顯示的是實(shí)際功率，新設(shè)定值可以在第四行通過(guò)導(dǎo)航方向鍵進(jìn)行設(shè)定，其中左右方向鍵用于選擇第四行，上下方向鍵用于設(shè)定新值。設(shè)定好新的值后按下[ENTER]鍵確認(rèn)。</p><p&

69、gt;　　8 Alphatronic 2000 PCS故障診斷程序 </p><p>　　觀察控制臺(tái)和控制面板上的狀態(tài)指示燈、報(bào)警指示燈以及LED顯示器的故障信息等，了解故障的大致范圍。</p><p>　　根據(jù)故障的報(bào)警指示和故障信息提示，采取相應(yīng)的操作試驗(yàn)以便區(qū)分開(kāi)故障是發(fā)生在主機(jī)遙控系統(tǒng)氣動(dòng)操作部分還是在電動(dòng)自動(dòng)遙控部分。例如，如果不能在駕駛臺(tái)遙控啟動(dòng)主機(jī)，則應(yīng)該改為集控室或機(jī)旁試

70、啟動(dòng)，如果集控室和機(jī)旁都不能起動(dòng)，則首先應(yīng)該檢查的范圍是氣動(dòng)操作系統(tǒng)；反之可以確定故障發(fā)生在電動(dòng)遙控部分。</p><p>　　在進(jìn)行了（2）項(xiàng)后，再參照（1）項(xiàng)提供的各種指示及信息，有目的地利用遙控系統(tǒng)所提供的其他專用“檢驗(yàn)/實(shí)驗(yàn)功能TEST”或通過(guò)“參數(shù)檢查與修改”等方法，進(jìn)一步確定故障的具體部位、具體環(huán)節(jié)或具體回路。</p><p>　　在確定了故障的具體位置、具體環(huán)節(jié)或具體回路后，

71、就要“查找-分析-測(cè)試-判斷”接線圖及其環(huán)節(jié)中的“I/O設(shè)備”、“導(dǎo)線”、“接線端子或針孔插件”、“適配器版、擴(kuò)展I/O接口板或?qū)Ｓ肐/O接口板”等每個(gè)小環(huán)節(jié)的確切狀況，如發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)予以相應(yīng)的維修或更換備件。</p><p>　　檢修后要進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)。若條件允許，則可以起動(dòng)主機(jī)進(jìn)行實(shí)操試驗(yàn)，以便驗(yàn)證故障是否已經(jīng)消除，如果條件不允許，也可以將啟動(dòng)空氣和燃油總閥關(guān)閉，僅通過(guò)遙控系統(tǒng)模擬試驗(yàn)或參數(shù)監(jiān)視等方法即可驗(yàn)證故

72、障是否已修復(fù)，而無(wú)需啟動(dòng)主機(jī)。</p><p><b>　　9 總結(jié)</b></p><p>　　本文以大連海事大學(xué)輪機(jī)工程專業(yè)2008級(jí)育鯤輪畢業(yè)實(shí)習(xí)為契機(jī)，按理論結(jié)合實(shí)際的總體思路，從操作使用的角度來(lái)介紹了Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)的原理和管理。本文以數(shù)學(xué)模擬模型的方式來(lái)簡(jiǎn)潔的介紹了Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)的理論原理，能使讀者

73、有一個(gè)總體的理論輪廓；用圖文結(jié)合的方式描述了該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及其主要功能，詳細(xì)介紹了通用主控制屏和推進(jìn)控制屏上的各按鈕的功能及用法，對(duì)輪機(jī)及駕駛?cè)藛T實(shí)際操作提供必要的說(shuō)明；系統(tǒng)的介紹了該系統(tǒng)的主要控制功能和主要安保功能，使船舶操縱人員對(duì)主要功能產(chǎn)生系統(tǒng)的了解和更深的理解；以輪機(jī)員老師們的操作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，著重列舉了該系統(tǒng)的三大控制模式特點(diǎn)及其之間的轉(zhuǎn)換、各種車令下的操作步驟及其注意事項(xiàng)、參數(shù)設(shè)定方法等，對(duì)輪機(jī)員的實(shí)際操作提供一定的參考；通

74、過(guò)查閱資料和結(jié)合主機(jī)控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，總結(jié)出了一套故障診斷程序，給輪機(jī)修理及維護(hù)提供明確的指導(dǎo)方針?？偠灾?，希望本文能給輪機(jī)管理人員提供關(guān)于Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)的在操作、管理、維修、保養(yǎng)方面的相應(yīng)的參考和建議。</p><p>　　然而，由于Alphatronic 2000推進(jìn)控制系統(tǒng)仍屬于新興產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有關(guān)資料稀缺，其技術(shù)核心也無(wú)從知曉，現(xiàn)有有關(guān)論文也是鳳毛麟角，加之本文作者

75、水平有限，文中難免出現(xiàn)紕漏、謬誤、文獻(xiàn)翻譯不得體、語(yǔ)言組織差等問(wèn)題，懇請(qǐng)各位老師、學(xué)長(zhǎng)、同學(xué)批評(píng)指正！</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1] 林葉錦主編. 輪機(jī)自動(dòng)化. 大連：大連海事大學(xué)出版社，2009年.</p><p>　　[2] 《Product Information Alphatronic 2

76、000 PSC Propulsion Control System》-MAN B&W DIESEL A/S Alpha</p><p>　　[3]《Quick User Guide Alphatronic 2000 PSC Propulsion Control System》-MAN B&W DIESEL A/S Alpha</p><p>　　[4]《Alphatroni

77、c 2000 PSC Propulsion Control System Instuction Manual》-MAN B&W DIESEL A/S Alpha</p><p>　　[5] 《船舶調(diào)距槳推進(jìn)裝置及其控制系統(tǒng)的建模與仿真研究》. 吳爽.</p><p>　　[6] 潘新祥主編．海上輪機(jī)實(shí)習(xí)．大連：大連海事大學(xué)出版社，2010年．</p><p>