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微机技术在船舶电站自动化中的应用初探
微机技术在船舶电站自动化中的应用初探
天津港实业公司 谷 轶
摘要：随着科学技术的迅猛发展，微机应用的普及，人们对日常工作和生活中自动化程度要求逐年提高，而船舶这一个对安全运行要求极高的运输工具，由于电气化和自动化水平的提高，其电站自动化更显得重要。船舶电站综合自动化的主要任务是保证供电的安全可靠和改善劳动条件，同时也能提高运行的经济性。
关键词：船舶 电站 微机 自动化
1 船舶电站应满足的要求
1.1 船舶发电站的备用发电机组应能随时迅速(不超过45s)自动起动并投入电网供电，有两台机并联工作时，应能自动同步投入。
1.2 各发电机的自动开关应能防止短路故障时的重复合闸。
1.3 当电网电压、频率持续变低及负荷持续超过预定的最大负荷时，或运行机组发生故障时，应在主、辅控制站及报警监控站发出警报，并发出起动令，使备用发电机组迅速、自动起动，并自动投入电网供电。
1.4 当船舶电站过载时，应能自动卸除非重要用途的负载，现象改善后还可自动挂载。
1.5 能自动起动的多台发电机组，应装有程序起动系统或人工选择开关，程序起动系统在某机组起动失灵或不能合闸时，应能自动地将起动令转移给另一台机组。
1.6 船舶电站的自动控制或遥控失灵时，应能进行手动控制或就地控制。
1.7 断电后恢复供电时，控制负载按程序起
3 改进措施
从以上分析看出，为了防止油温过高，吸入压力下降，应该采取以下措施：
3.1 机舱内轻、重油日用柜并列布置，而重油日用柜加温至90℃～95℃，高于正常值的80℃～85℃，将之调节到80℃。
3.2 降低机舱内温度。由于长期营运，机舱内筒脏堵严重，通风系统功能下降，组织人员行内部清洁除污，加大空气循环量，提高散热效果，从而降低机舱温度。
3.3 清洁轻油日用柜，防止底部油渣过多，而在海况恶劣时堵塞滤器，引起吸入压力下降。
3.4 保证日用柜在较高液位。每3日分轻油一次，改为每2日一次。
采取以上措施后，在船经高温海域时，经多次观察，辅机在运转时燃油失压现象基本得到解决。虽然，与在低温海域相比，相同条件下燃油压力略有下降，但这是正常现象。在以后的半年中，从未发生辅机因燃油失压导致停车的故障。
4 总结
辅机在运转中停车，对于船舶营运安全是极为危险的，在航行或进、出港时，即使是两台并车，如一台自动停车，另一台很快也会过载停车，导致全船失电，主机失去动力，丧失机动性，这是造成大事故的一个隐患。本轮的特殊性在于选用了MGO作为辅机燃油，由于长期运转，管理不当，一旦航行于高温海域，使燃油温度升高，致使油压下降。此故障所以存在很长时间未能解决，主要是轮机员仅从经验上入手，未能具体问题具体分析。动，以免产生过大的冲击电流而使主开关跳闸。
1.8 多路供电系统有开关可以转换，控制台具备显示和测量运行情况、电流、电压、频率
的设备，并有故障报警系统。
2 加强船舶电站综合自动化功能
为了满足上述要求，需要相应加强对目前船舶电站综合自动化功能。现代科学技术的发展，为实现这些要求提供了许多良好的条件和环境，特别是自动化所需的传感器件、数模及模数转换装置及微机技术的进步和产品成本的下降，使自动化船舶电站的建造技术迅速发展。另外，微机技术的介入，使原来的自动化模式又有了根本的改善，它的程序自动化运行，极大地存储、分析、比较处理能力及每秒数百万次的运算速度，使原来很难实现的过程自动控制成为可能。盛行于70年代的自动控制原理与现代微机技术的完美结合，已成为船舶电站自动化发展趋势的主流。
2.1 计算机控制船舶电站是船舶全盘自动化计算机控制系统中的一个子系统。以船舶电站的自动控制为例，可建立一个对船舶电站进行连续控制、监视和保护的系统。这种系统的优点是：(1)提高了供电的可靠性。(2)完全无人化。(3)小型化。(4)使用简化。在建立该控制系统时，应首先编制一套针对电站自动运行的控制程序，建立微机接口与现场数据采集实时控制体系，把现场采集的各种物理量，例如温度、转速、压力、电压、电流量值等，经模数转换器转换成数字值，经I/O接口输入计算机，与程序标准数值进行比较，比较差值再经I/O接口输出，经数模转换，形成控制量去控制执行机构完成控制、自动调整目的。这种循环构成闭环控制循环系统。待现场采集达到预期的数值范围后，机器投入平稳运行。一旦发生偏
差，立即进入纠正循环控制系统，其主要控制功能包括：起动和停止发电机组、采用程序控制并选择断开或接入用电设备、避免峰值负载、自动调整频率和电压。其逻辑框图见图1。
2.2 从框图看，由于计算机技术渗透到自动控制系统，使旧有的自动控制系统在计算机智能化的参与下得以有序进行。所以说是智能化，是因为计算机通过I/O接口得到的信息可以得以处理。这种处理，首先是通过对编码的分析，它可以区分这一信息的种类，例如发电机组的电压、频率等。另外，还可以知道其量值，例如多少伏、多少赫兹，与预先设定的值进行比较是超还是欠，而差值是多少?是否在允许值范围?应该输出一个什么信息去校正，并通知外部设备去执行?在这种循环的处理过程下，发电机组应能很快地达到理想运行状态。另外，根据船舶电站的这一特殊环境，它还可以通过程序控制完成单机起动、顺序加载、并车运行及起动应急电机等过程。
图1 船舶电站自控系统逻辑框图
2.3 对于负载，计算机也同样可以方便地区别是什么设备反馈的信息，可以分析出信息的含义，如正常、过载、短路、过热等，并可以通过终端向轮机长、电机员等发出报警显示或声音、
天津港实业公司 谷 轶
摘要：随着科学技术的迅猛发展，微机应用的普及，人们对日常工作和生活中自动化程度要求逐年提高，而船舶这一个对安全运行要求极高的运输工具，由于电气化和自动化水平的提高，其电站自动化更显得重要。船舶电站综合自动化的主要任务是保证供电的安全可靠和改善劳动条件，同时也能提高运行的经济性。
关键词：船舶 电站 微机 自动化
1 船舶电站应满足的要求
1.1 船舶发电站的备用发电机组应能随时迅速(不超过45s)自动起动并投入电网供电，有两台机并联工作时，应能自动同步投入。
1.2 各发电机的自动开关应能防止短路故障时的重复合闸。
1.3 当电网电压、频率持续变低及负荷持续超过预定的最大负荷时，或运行机组发生故障时，应在主、辅控制站及报警监控站发出警报，并发出起动令，使备用发电机组迅速、自动起动，并自动投入电网供电。
1.4 当船舶电站过载时，应能自动卸除非重要用途的负载，现象改善后还可自动挂载。
1.5 能自动起动的多台发电机组，应装有程序起动系统或人工选择开关，程序起动系统在某机组起动失灵或不能合闸时，应能自动地将起动令转移给另一台机组。
1.6 船舶电站的自动控制或遥控失灵时，应能进行手动控制或就地控制。
1.7 断电后恢复供电时，控制负载按程序起
3 改进措施
从以上分析看出，为了防止油温过高，吸入压力下降，应该采取以下措施：
3.1 机舱内轻、重油日用柜并列布置，而重油日用柜加温至90℃～95℃，高于正常值的80℃～85℃，将之调节到80℃。
3.2 降低机舱内温度。由于长期营运，机舱内筒脏堵严重，通风系统功能下降，组织人员行内部清洁除污，加大空气循环量，提高散热效果，从而降低机舱温度。
3.3 清洁轻油日用柜，防止底部油渣过多，而在海况恶劣时堵塞滤器，引起吸入压力下降。
3.4 保证日用柜在较高液位。每3日分轻油一次，改为每2日一次。
采取以上措施后，在船经高温海域时，经多次观察，辅机在运转时燃油失压现象基本得到解决。虽然，与在低温海域相比，相同条件下燃油压力略有下降，但这是正常现象。在以后的半年中，从未发生辅机因燃油失压导致停车的故障。
4 总结
辅机在运转中停车，对于船舶营运安全是极为危险的，在航行或进、出港时，即使是两台并车，如一台自动停车，另一台很快也会过载停车，导致全船失电，主机失去动力，丧失机动性，这是造成大事故的一个隐患。本轮的特殊性在于选用了MGO作为辅机燃油，由于长期运转，管理不当，一旦航行于高温海域，使燃油温度升高，致使油压下降。此故障所以存在很长时间未能解决，主要是轮机员仅从经验上入手，未能具体问题具体分析。动，以免产生过大的冲击电流而使主开关跳闸。
1.8 多路供电系统有开关可以转换，控制台具备显示和测量运行情况、电流、电压、频率
的设备，并有故障报警系统。
2 加强船舶电站综合自动化功能
为了满足上述要求，需要相应加强对目前船舶电站综合自动化功能。现代科学技术的发展，为实现这些要求提供了许多良好的条件和环境，特别是自动化所需的传感器件、数模及模数转换装置及微机技术的进步和产品成本的下降，使自动化船舶电站的建造技术迅速发展。另外，微机技术的介入，使原来的自动化模式又有了根本的改善，它的程序自动化运行，极大地存储、分析、比较处理能力及每秒数百万次的运算速度，使原来很难实现的过程自动控制成为可能。盛行于70年代的自动控制原理与现代微机技术的完美结合，已成为船舶电站自动化发展趋势的主流。
2.1 计算机控制船舶电站是船舶全盘自动化计算机控制系统中的一个子系统。以船舶电站的自动控制为例，可建立一个对船舶电站进行连续控制、监视和保护的系统。这种系统的优点是：(1)提高了供电的可靠性。(2)完全无人化。(3)小型化。(4)使用简化。在建立该控制系统时，应首先编制一套针对电站自动运行的控制程序，建立微机接口与现场数据采集实时控制体系，把现场采集的各种物理量，例如温度、转速、压力、电压、电流量值等，经模数转换器转换成数字值，经I/O接口输入计算机，与程序标准数值进行比较，比较差值再经I/O接口输出，经数模转换，形成控制量去控制执行机构完成控制、自动调整目的。这种循环构成闭环控制循环系统。待现场采集达到预期的数值范围后，机器投入平稳运行。一旦发生偏
差，立即进入纠正循环控制系统，其主要控制功能包括：起动和停止发电机组、采用程序控制并选择断开或接入用电设备、避免峰值负载、自动调整频率和电压。其逻辑框图见图1。
2.2 从框图看，由于计算机技术渗透到自动控制系统，使旧有的自动控制系统在计算机智能化的参与下得以有序进行。所以说是智能化，是因为计算机通过I/O接口得到的信息可以得以处理。这种处理，首先是通过对编码的分析，它可以区分这一信息的种类，例如发电机组的电压、频率等。另外，还可以知道其量值，例如多少伏、多少赫兹，与预先设定的值进行比较是超还是欠，而差值是多少?是否在允许值范围?应该输出一个什么信息去校正，并通知外部设备去执行?在这种循环的处理过程下，发电机组应能很快地达到理想运行状态。另外，根据船舶电站的这一特殊环境，它还可以通过程序控制完成单机起动、顺序加载、并车运行及起动应急电机等过程。
图1 船舶电站自控系统逻辑框图
2.3 对于负载，计算机也同样可以方便地区别是什么设备反馈的信息，可以分析出信息的含义，如正常、过载、短路、过热等，并可以通过终端向轮机长、电机员等发出报警显示或声音、
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