第十二章微机控制的主机遥控系统.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途第十二章AUTOCHIEF型微机控制的主机遥控系统第一节 系统的硬件结构图12-1-1 AC-4主机遥控系统结构图驾驶台车钟记录装置OPU8810集控室数字调速单元DGU8800e安全保护单元SSU8810机舱转速检测装置机旁应急装置AC-4驾驶台单元车钟系统串行通信主机AC-4集控室单元串行通信串行通信串行通信AUTOCHIEF-(简称AC4)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(AC3)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
2、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如图12-1-1所示.整个系统包括四大部分:实现主机起停换向等逻辑控制的AC-4主机遥控系统,包括AC4驾驶台单元和AC4集控室单元;实现主机转速控制的DGU8800e数字调速单元;实现主机安全保护功能的SSU8810安全保护单元;车钟系统。各大部分在功能上具有完整性和独立性,既可以由这四部分组合成一套完整的主机遥控系统,也可以单独地与其它遥控系统配合使用.AC-4系统的以上各个组成部分都是采用以Intel8088为核心的微机电路实现的。其中,驾驶台单元、集控室单元和安全保护单元各包含一套,而数字调速系统则在同一控制面板上
3、包含了两套微机系统,分别实现调节器(REGULATOR)和执行器(ACTUATOR)功能.此外,车钟系统和车令记录装置OPU8810也是由Intel8088微机电路控制的.图12-1-2给出了驾驶台单元、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。各单元微机系统的硬件结构大致相同,即都由1块微处理器主板(Processor 外部I/O设备集控室AC-4控制面板外部I/O设备SSU8810控制面板外部I/O设备Regurator &Actuator 控制面板驾驶台AC-4系统Intel 8088CPU主 板通讯口通讯口集控室DGU8800e调速系统Intel 8088 CP
4、U主 板通讯口集控室SSU8810安保系统Intel 8088 CPU主 板集控室AC-4系统Intel 8088 CPU主 板通讯口扩展I/O接口板I/O适配器板RS422 / 20mA1109600band3000M150M外部I/O设备驾驶台AC-4控制面板扩展I/O接口板I/O适配器板扩展I/O接口板I/O适配器板扩展I/O接口板I/O适配器板图12-1-2 AC-4主机遥控系统硬件和网络结构框图Card)、1块扩展I/O接口板(Extension Card)和最多32块I/O适配器板(Adapter Card)组成。微处理器主板主要由16位内部结构8位数据总线的Intel 8088
5、CPU芯片1块;32k byte的RAM 6225芯片1块、2 k byte 的EEPROM 2864芯片2块、64k byte的EPROM 27512芯片2块、1k byte的ROM 82S137芯片2块等存储器芯片;可编程并行接口8255芯片3块、串行接口芯片(8251)、中断控制器(8259)、计时/计数器、ADC和DAC等组成,是微机系统进行数据处理及I/O控制的核心;扩展I/O接口板连接控制面板上的指示灯、按钮和LCD数码显示器等,实现人机交互过程中的信息输入与输出;I/O适配器板的任务是将外部I/O信号转换为标准统一的电信号,再送到微处理器主板上的I/O接口芯片,或将微处理器主板送
6、出的控制信号进行转换后驱动I/O设备,如电磁阀等.尽管各单元的硬件组成基本相同,但由于程序存贮器中存储的程序不同,因此各自实现的功能也各不相同,它们之间采用RS422串行总线相互连接,进行信息通信,共同协调完成主机遥控的各种功能。文档为个人收集整理,来源于网络本文为互联网收集,请勿用作商业用途微处理器主板的名称与型号是:Processor Card NN-791.10或NN791.12。微处理器主板具有运算、存储及部分I/O控制等多种功能,其中I/O控制功能主要是完成控制面板上指示灯、按钮和LCD数码显示器等I/O设备的输入/输出控制,也就是说控制面板上的I/O设备直接与微处理器主板上的接口芯
7、片相连接。扩展I/O接口板主要是实现部分重要I/O设备(如继电器)的输入/输出控制,具有功能完善的I/O接口功能。例如集控室AC-4遥控装置中扩展I/O接口板使用的主要通道号是:CH.57 SLD activited (DI, RC-X32 )CH。58 safety system failue (DI, RCX32 )CH.59 not used (DI, RC-X32 )CH。60 not used (DI, RC-X32 )CH.61 not used (DI, RC-X32 )CH.62 not used (DI, RCX32 )CH.63 not used (DI, RCX32 )C
8、H。64 not used (DI, RC-X32 )CH.65 start solenoid valve (DO, RCX34 )CH.66 ahead 1 solenoid valve (DO, RCX34 )CH.67 ahead 2 solenoid valve (DO, RC-X34 )CH.68 astern 1 solenoid valve (DO, RC-X34 )CH.69 astern 2 solenoid valve (DO, RCX34 )CH。70 stop solenoid valve (DO, RCX34 )集控室AC-4遥控装置中使用的适配器板通道号是:CH。1
9、 start air transducer (AI , RCX11 )CH.2 rpm command control room (AI , RCX11 )CH。3 ahead command control room (DI , RCX11 )CH.4 astern command control room (DI , RC-X11 )CH.5 bridge control (DI , RC-X11 )CH。6 governor disconnected (DI , RCX11 )CH。7 governor failue (DI , RCX11 )CH.8 turning gear enga
10、ged (DI , RC-X11 )CH。9 start valve blocked (DI , RCX11 )CH.10 start air distributor blocked (DI , RC-X11 )CH。11 spare start block input (DI , RCX11 )CH。12 AUX。 Equip. Not ready (DI , RC-X11 )CH.13 control room control (DI , RC-X11 )CH.14 emergency control (DI , RC-X11 )第二节 AC-4主机遥控系统一、AC-4主机遥控系统的驾驶台
11、控制面板的组成及其功能驾驶台操作面板有车钟单元面板和AC4遥控单元面板两部分,可用来系统的遥控操作、状态显示、参数显示和车钟各档级的参数调试。1。 驾驶台车钟单元面板驾驶台车钟单元面板包括主车钟、辅车钟、指示灯、操作按钮及应急停车按钮,如图1221所示。面板的右边是主车钟,左边部分从上而下排列可分为:辅车钟按钮有,完车、备车、海上航行按钮;辉度调节旋钮;操纵部位指示灯有,机侧手动操纵、集控室操纵、驾驶室自动遥控指示灯;车钟工况指示灯有,错向运行、遥控系统未准备好指示灯;操作按钮和指示灯有,试灯按钮、消声按钮、车钟系统有故障指示灯;应急停车按钮。2. 驾驶台AC-4遥控单元面板驾驶台AC4遥控单
12、元面板如图12-2-2所示。它包括数字显示器、报警和工作状态指示灯、功能按钮、系统工作状态指示灯和系统硬件故障指示灯。具体安排说明如下:图12-2-1 驾驶台车钟单元面板 ETUEngine Telegraph Unit SUBTELEGRAPH MODEFWESTANDBYCONTROLAIR NOTVENTEDSAFETYAIR NOTVENTEDATSEASTARTVAVLEBLOCKEDFWELOOP.ABNORMALCONTROL LOCATIONEMER-GENCYCONTROLROOMBRIDGETELEGRAPH STATUSNEWCOMMANDWRONGWAYRCSNOTRE
13、ADYSYSTEMLAMPTESTSOUNDOFFINTERNALFAILURECONTROLFULLHALFSLOWDEADSLOWFULLHALFSLOWDEADSLOWSTOPAHEADASTERNNORCONTROL图12-2-2 AC-4主机遥控系统驾驶台面板1)显示器 面板的最上面有三个多用途的数字显示器,在通常情况下,可分别显示起动空气压力、驾驶室车令设定转速和主机实际转速。当显示功能切换按钮被切换到参数显示和调试时,可显示车钟各档级的设定参数、遥控系统的设定参数或I0通道参数,三个显示器分别显示操作编码、项目参数和数值。此时三个显示器下方对应的按钮DOWN、UP、TEST、LO
14、WER、RAISE、ENTER才进入可操作状态。驾驶台只能进行车钟各档级的参数调试,但不能进行遥控系统的参数调试。2)报警和工作状态指示灯(1)报警指示灯 报警指示灯分为安全系统报警和其它报警两部分,安全系统报警指示灯如下: 发生了不可越控的主机自动停车故障(如超速、滑油失压) 发生了可以越控的主机自动停车故障 主机自动停车正在起作用 超速 发生了不可越控的主机自动减速故障 发生了可以越控的主机自动减速故障 主机自动减速正在起作用 应急停车(手操)其它报警指示灯如下: 起动失败起动失败包括三次起动失败、起动时间过长失败、慢转起动失败。 起动闭锁起动闭锁包括起动空气压力低、两套测速装置均出故障、
15、应急停车或故障自动停车还没复位. 主机未准备好 遥控系统故障 集控室AC-4遥控单元故障 安全系统故障 调速器故障 车钟系统故障(2)工作状态指示灯工作状态指示灯分为转速限制和系统状态指示两部分,转速限制指示灯如下: 轮机长最大转速限制 加速程序负荷 加速速率限制 临界转速限制 恶劣海况转速 减速程序负荷 起动油量限制(正常起动或重起动油量) 用于轴带发电机系统状态指示灯如下: 主机进入起动程序 重复起动控制 应急换向(快速倒车)操纵 执行停车操作 主机进入慢转起动状态 起动时间过长 起动空气压力过低 已满足无扰动切换条件3)功能按钮(1)取消按钮(越控按钮)共有8个带罩的红色按钮,实际使用5
16、个,按自左向右排列如下:取消故障停车、取消故障减速、取消限制、取消负荷程序、取消慢转起动。其中,按下“取消限制”按钮后可以取消的限制包括:轮机长最大转速限制、加减速程序负荷、加速速率限制、恶劣海况转速限制、调速器转速限制、慢转起动。(2)其它按钮 共有8个带罩的黄色桉钮,实际使用3个,按自左向右排列如下: 恶劣海况,按下此按钮,可实现恶劣海况下的转速限制。 试灯 显示功能切换(即参数调试密码锁)需要参数显示和调试时,按下此按钮,则三个数字显示器分别显示操作编码、项目参数和数值,此时显示器下方对应的按钮即可操作使用。驾驶台只能进行车钟各档级的参数设定,不能进行遥控系统的参数设定,而遥控系统的参数
17、设定只能在集控室进行。(3)主机操纵部位转换按钮共有8个带罩按钮,实际使用4个。按下相应按钮,可以分别发出驾驶台左舷、集控室、驾驶台和驾驶台右舷操纵主机的请求信号,但进行操纵部位转换则由集控室操作面板来完成。(4)消声和报警确认(应答)按钮4)系统工作状态和系统硬件故障指示灯系统工作状态包括系统运行状态、输入输出模拟试验状态、通讯接受状态、通讯发送状态.系统硬件故障包括电源故障、通讯故障、存储器故障、输入输出通道故障、安全系统故障。二、AC4主机遥控系统的集控室控制面板的组成及其功能图12-2-3 集控室车钟单元面板集控室操作面板也有车钟单元面板和AC-4遥控单元面板两部分,可用来系统的操作、
18、显示、参数调试、模拟试验、操纵部位转换等,并提供了主机控制过程的模拟流程图显示。1。 集控室车钟单元面板集控室车钟单元面板包括主车钟、辅车钟、指示灯、操作按钮及应急停车按钮,如图1223所示.它与驾驶台车钟单元面板基本相同,只是增加了4个指示灯,即完车操作还没有完成、遥控气源还没有排放、安全系统气源还没有排放、主起动阀还没有关闭. 2. 集控室AC-4遥控单元面板集控室AC4遥控单元面板由模拟流程图、状态和报警指示灯、按钮和数字显示器等组成,如图12-24所示。下面分别加以介绍。图12-2-4 AC-4主机遥控系统集控台面板1)模拟流程图模拟流程图中共有21个LED显示灯,用来显示主机控制过程
19、的状态流程.在驾驶台自动遥控操纵时,只要车钟手柄推离停车位置,主机在执行起动程序的过程中,其进展情况就可以通过LED的显示反映出来。如果LED的显示出现中断,则表示起动失败。因此模拟流程图可为查找系统故障提供了一个途径,有利于轮机员排除故障。2)状态和报警指示灯在模拟显示流程图下方,状态和报警LED指示灯划分为6个区域,下面按图中编号加以说明:(1)状态指示灯01. 主机起动失败被闭锁02. 起动条件已准备好03. 主机在慢转起动中04。 主机在起动中05. 主机在运行中06。 应急换向(快速倒车)07。 主机停车08。 主机有故障,不能投入运行(2)转速限制指示灯09。 轮机长最大转速限制1
20、0. 程序负荷11。 加速速率限制12. 临界转速限制13。 故障减速14. 最低转速限制15. 起动油量限制(正常起动或重起动油量)16. 可用于轴带发电机(3)起动失败闭锁指示灯 此组指示灯反映主机的起动故障情况,前三项属于起动失败,后四项属于起动闭锁,即不满足起动的准备条件,主机不能起动.17。 三次起动失败18. 起动时间过长失败19. 慢转起动失败。20. 起动空气压力低21. 两套测速装置均出故障22。 主机有故障23. 主机未准备好24. 外设有起动闭锁信号输入(备用)(4)主机未准备好指示灯此组指示灯反映主机的备车情况,只要有一个指示灯点亮,就禁止起动。25。 调节器未与燃油调
21、节杆相连,即机旁调速连接机构未转到“遥控”位置.26. 主起动阀处于关闭状态27。 空气分配器的气路仍被阻断28. 盘车机处于啮合状态29。 其它辅助设备未准备好(辅助风机有故障)(5)系统警告33. 驾驶室AC-4遥控单元有故障34. 车钟故障35. 安全系统故障36. 电子调速器故障37。 转速限制被取消(驾驶室按下取消限制按钮)38。 程序负荷被取消(驾驶室按下取消程序负荷按钮)39。 驾驶室取消慢转起动(6)系统故障41. 测速系统1有故障42. 测速系统2有故障43。 电磁阀回路有故障 此时可在集控室AC-4控制面板上选择参数OP CODE 43,然后将其参数调为“LF”,观察“数值
22、显示(09),可以确定是哪个电磁阀有故障。44。 操纵地点选择失效(包括操作错误和信号故障)3)按钮49。 调试(显示功能切换)此按钮可用来控制参数的设定与I O通道参数设定之间的切换.50。 消声51. 消闪52。 起动闭锁的复位53. 驾驶台操纵(操纵部位的切换按钮)54。 集控室操纵(操纵部位的切换按钮)4)微机系统状态警告指示灯(1)系统状态指示灯可分为系统正常工作、IO信号模拟、 接收和发送数据4个指示灯。(2)系统警告指示灯可分为集控室AC-4遥控单元内部电源有故障、 串行通讯有故障、内部存储器有故障、I0通道设置有问题、安全系统有故障5个指示灯。5)LCD显示器集控室AC4遥控单
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