海船船员适任证书知识更新 现场总线型主机遥控系统1（优秀）_主机遥控系统简介

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现场总线型主机遥控系统一、AC C20遥控系统的结构组成驾驶台操作单元（Bridge Maneuvering Unit，BMU）集控室操作单元（Control Room Maneuvering Unit，CMU）主机接口单元（Main Engine Interface，MEI）电子调速器单元（Digital Governor Unit，DGU）主机安全单元（Engine Safety Unit，ESU）等组成，驾驶台主要安装驾驶台操作单元（BMU）和车令打印机。驾驶台操作单元BMU包含两部分，一部分是AutoChief控制面板（AutoChief Control Panel，ACP），另一部分是单手柄复合车钟（Combined Lever and Telegraph Unit，LTU）

OrderPrinterBridgeManoeuevringUnitBridgeWingManoeuveringUnitBridgeWingManoeuveringUnitControlRoomManoeuveringUnitStart/StopIndicating PanelSpeedsetUnitLeverSTATAHDSTOSTATAST10SlowDownnn.RAI16MainEngineInterfaceMEIEngineSafetyUnitESUDigitalGovernorUnitDGUServoUnitLocal Control Panel with Engine TelegraphElectricActuatorDual RPM Units(Including Overspeed System)RPM DetectorsAC C20主机遥控系统的组成原理图

集控室主要布置有集控室操作单元（CMU）、主机起/停与转速设定手柄（Start/Stop & Speed-set Lever）和指示面板单元（Indication Panel Unit，IPU）。

机舱设有机旁控制面板（Local Control Panel，LCP）、按钮式车钟（Pushbutton Telegraph，PBT）、主机接口模块（Main Engine Interface，MEI）、数字调速系统（Digital Governor System，DGS）和主机安全单元（Engine Safety Unit，ESU）等。

二、分布式处理单元

采用分布式处理的网络化设计是目前船舶自动化发展的方向之一，这种设计理念已被国内外众多的生产厂商所采用。在这种网络化的控制系统中，分布式处理单元（DPU）是系统硬件的主要存在形式。KONGSBERG公司的产品也一样，在机舱监视与报警系统和主机遥控系统中均采用了相同的DPU模块和CAN网络结构，其AC C20主机遥控系统和DC C20（或K-Chief 500）监视与报警系统的DPU模块互为通用。

AC C20所用到的DPU模块包括开关量输入、开关量输出、模拟量的输入、模拟量输出等通用模块和专门用于主机遥控的专用模块。专用模块在机械和电气特性上与通用模块完全一致，只是在输入输出通道的设计上考虑了主机遥控的特殊需要。关于通用模块参见第十八章的相关

超速停车信号DIX***1DI262倒车信号至注油器停车信号至注油器停车电磁阀VOX***1052191192X1191DI192201DI202221DI222231DI232241DI242251DI252261DI262271DI272281DI282291AI292301AI302集控/驾控选择开关应急控制空气分配器手动关闭空气分配器在工作位置主起动阀手动关闭主起动阀在工作位置高压油泵泄压口开调速器合上调速器脱开扫气空气压力（4~20 mA）起动空气压力（4~20 mA）密封空气电磁阀气缸切除1气缸切除2 集控手动停车集控手动正车起动集控手动倒车起动集控手动停车/复位X1042电子VIT控制AO043VIT倒车控VO121122制电磁阀051起动电磁阀VO052061停车电磁阀VO062正车电磁阀VO071072081倒车电磁阀VO082211遥控DI212慢转电磁阀VO***VO132141VO142VO151152161DI162DI171172181DI182DI***AO033X881828384X991929394驾控指示集控指示机旁控制箱转速指示停车指示机旁控制指示机旁取消停车341集控手动转AI342速设定343CAN 1注油器控101VO制电磁阀102X10CAN 224V电源阐述，下面简要介绍主机遥控系统专用模块。二）主机安全单元（ESU281DI机旁控制282备用停车信号DI201202DI211212141DI机旁急停142备用停车信号图9-8-2 主机接口单元MEI

221备用停车信号DI222***2***2DI驾驶台急停DI集控室急停DI左侧翼急停DI右侧翼急停231232241备用停车信号DI242251DI备用停车信号252备用停车信号DI机旁应急手轮停车DI2712721X10X881828384X991929394CAN 1（24V电源2X10CAN 2备用电源图9-8-3 主机安全单元ESU）

主机的安全保护是指在出现主机超速、滑油低压或曲柄箱油雾浓度高等应急情况下对主机采取自动降速或自动停车的保护性措施，在早期的自动化船上，一般设置独立的主机安全保护系统。随着计算机技术（尤其是网络技术）在船上的普及应用，安全保护保护系统通常和主机遥控系统相结合，形成一个有机的整体。AC C20系统采用一个专门DPU模块来实现主机的自动停车功能，主机的应急降速功能由电子调速系统实现。该DPU模块称为主机安全单元（ESU）。

ESU只有开关量输入和开关量输出通道，开关量输入通道接收主机操作部位开关、手动应急停车和自动应急停车等开关量信号；开关量输出包括向指示灯和ALPHA注油器送出主机状态指示的继电器触点输出和控制停车电磁阀动作的电压输出。ESU的典型应用实例如图9-8-3所示。

图中，通道1~4为继电器触点输出，输出主机状态信号；通道5为电压输出，控制停车电磁阀；通道14~28接触点式开关量输入信号，如来自转速测量单元的超速停车信号以及来自各个操作部位的应急停车信号等。为确保应急情况下能够可靠地进行应急停车，ESU的许多输入通道与输出通道在内部电路上直接连通，即使ESU故障也不会影响其自动停车功能。

个称为局部CAN网络（Local CAN Net）接口（其接线端子标识为X8L和X9L），用于在复杂系统中进行网络扩展。在2个RS422/485通信接口中，一个连接转速检测模块RPME，直接获取主机的转速测量值，另一个向油门执行机构的伺服单元传送调速器的油量输出信号（即油门位置信号）。

DGU在转速控制过程中所需的所有参数命令均通过CAN网络获取。若在驾驶台或集控室以单手柄车钟（LTU）操作，则手柄设定值直接通过网络传送；若在集控室通过“主机起/停与转速设定杆”进行手动操作，则手柄发出的电位器输出信号经过MEI处理后再由网络送至DGU。此外，在ACP上针对调速器所进行的各种参数设置也通过网络传送。

DGU具有与主机调速有关的所有功能，例如加速速率限制、负荷程序限制、增压空气压力限制和自动调速等。并且可以独立工作，即使网络通信失效，也能以当前设定转速为设定值继续工作。

三、DPU的网络连接及其与外部设备的连接

参见第十章第三节关于K-Chief 500监视与报警系统实例的阐述。

四、车钟系统及操作部位切换

AC C20车钟系统的典型配置是一个由驾驶台车钟、集控室车钟和机舱应急车钟组成的三地车钟系统，如图9-8-5所示。对于有侧翼操作台的系统，则还有侧翼车钟。其中，驾驶台车钟和集控室车钟与Autochief 控制面板（Autochief Control Panel，ACP）一起分别组成驾驶台操作单元和集控室操作单元，和ACP共用1个DPU，而机舱应急车钟则单独使用一个DPU。三地车钟通过DPU的双冗余CAN总线相互通信。

驾驶台车钟和集控室车钟完全相同，均为单手柄复合车钟（LTU），而机舱应急车钟则为按键式车钟（Pushbutton Telegraph，PBT）。

（一）单手柄复合车钟（LTU）

单手柄复合车钟（LTU）安装在驾驶台操作面板和集控室操作面板上，所谓复合车钟是指装置同时具有传令和主机操作指令的发讯功能，图9-8-6所示为LTU的面板结构。

车钟手柄共分11档，包括停车（Stop）位和正、倒车各5个档位。正车的5个档位包括微速（Dead Slow）、慢速（Slow）、半速（Half）、全速（Full）和海上全速（Navigation Full）；倒车的5个档位包括微速（Dead Slow）、慢速（Slow）、半速（Half）、全速（Full）和应急倒车（Emergency Astern）。手柄两侧，对应各个档位，分别布置有发光二极管（LED）指示灯，当手柄打在不同位置时，对应的LED点亮，并且手柄下方的文本显示器会显示相应的档位名称。例如手柄的当前位置为“Slow”，则“Slow”灯点亮，其文本显示内容也为“Slow”。尽管手柄分为不同的档位，但手柄也可以自由地移动到两个档位之间的任意一个位置，因此可实现精细的转速设定。

车钟左下方设有三个带灯按钮，其上标明“Bridge”（驾驶台）、“ECR”（集控室）和“Local”（机旁）标识，用于进行操作部位的指示和切换。

车钟右下方的三个带灯按钮分别为“At Sea”（海上航行）、“Stand by”（备车）和“FWE”（完车）按钮，用作辅助车钟。

车钟的正下方还设有一个保护翻盖，上面的红色标示为“Emergency Stop”（应急停车）。紧急情况下，可打开翻盖，按下应急停车按钮。此时，遥控系统将触发主机安保系统发出应急停车信号，同时也将使转速控制系统的转速设定值为0，实现应急停车。再按一次应急停车按钮，并将车钟手柄回零，可实现应急停车的复位。

（二）按键式车钟（PBT）

按键式车钟位于机舱机旁控制台上，用于在机旁操作时与驾驶台或集控室进行传令联络，其面板结构如图9-8-7所示。按键式车钟的档位划分与单手柄车钟完全一致，区别在于它是通过带灯按钮来进行传令操作和车令指示的。

按键式车钟没有主机操作指令的发讯功能，因此它只是一个纯粹的传令车钟。当在机旁进行操作时，轮机员要通过机旁的主机应急操作装置对主机进行手动操作。

按键式车钟的左侧还设有一个试灯按钮和错向报警指示。

(三)操作部位及其切换

AC C20主机遥控系统典型的操作部位包括驾驶台、集控室和机旁三个位置，主机的当前操作部位由车钟上相应的按钮灯指示。

“Bridge”按钮上的LED点亮表示为驾驶台操纵，此时主机将根据驾驶台操作手柄发出的指令由遥控系统进行自动遥控。当进行驾驶台操作时，车钟的传令功能将失效，但集控室和机旁车钟上档位指示灯还将指示驾驶台手柄的位置。“ECR”按钮上的LED点亮表示为集控室操纵，此时集控室和驾驶台之间的通信联络通过车钟系统进行。当驾驶台车令发生变化时，目标档位的指示灯点亮，同时蜂鸣器响。轮机员应首先回令（即把集控室车钟手柄移动到目标档位，蜂鸣器停响），然后通过”主机起/停与转速设定杆”（Start/Stop & Speed-set Lever）操纵主机，使主机达到车令要求的状态。

“Local”按钮上的LED点亮表示为机旁操纵，此时机旁与驾驶台之间可通过车钟系统建立通信联系。当驾驶台车令发生变化时，轮机员首先通过机旁车钟的按键回令，然后通过机旁应急操纵装置对主机进行相应操纵。机旁应急操纵装置因主机类型而异，一般为主机气动操纵系统自带的手动控制阀和主机油量调节手柄或手轮。

操作部位切换可通过带灯按钮的操作来实现。例如，从集控室转到驾驶台操作时，首先按下集控室车钟上的“Bridge”按钮，这将使集控室和驾驶台车钟上“Bridge”按钮的LED闪光且使蜂鸣器响，然后在驾驶台按下“Bridge”按钮，两地“Bridge”按钮的LED变为平光，且蜂鸣器停响，“ECR”按钮的LED熄灭，操作部位切换完毕。其他切换与上述过程相类似，但需要注意到以下两点：

（1）对于有侧翼操作台的系统，当需要进行侧翼操作时，还需进行驾驶台与侧翼操作台之间的操作转换。具体方法这里不予展开。

Order PrinterBRIDGELTUCONTROL ROOMLTUN.FullFullHalfSlowD.SlowStopD.SlowSlowHalfFullE.AsternBridgeECRLocalAt SeaStand byFWEENGINE ROOMPBT图9-8-5 AC-C20车钟系统 图9-8-6 单手柄复合车钟 按键式车钟（机旁）

（2）在机旁与集控室之间进行转换时，还需根据气动操纵系统的具体情况进行其他某些操作，例如进行气动阀件的转换操作和油门拉杆的离合切换等。