船舶主机遥控及自动化

要满足入级船舶的自动化标志要求,机舱无人值班,机电设备和装置需要设置自动控制或遥控。

根据不同的自动化等级,中国船级社（CCS)规定的附加级别有: 1、BRC标志级它是指推进装置由驾驶室控制站遥控(通常叫主机遥控),机器处所有人值班。

2、MCC标志级它是指机舱集控站(室)有人值班，对机电设备进行监控。

3、AUT-1标志级它是指推进装置由驾驶室控制站遥控，机舱集控站（室）至少有1人值班,对机电设备进行监控。

4、AUT-O标志级它是指推进装置由驾驶室控制站遥控,机器处所包括机舱集控站(室），周期无人值班,通常有1h、2h、6h、24h、36h、48h等几种。

实行无人机舱的船舶入船级社，需要附加自动化标志AUT-0。

一、主机遥控系统的概述1、遥控离开机旁对主机进行远距离操纵的工作方式。

2、集控室遥控轮机员操车,操纵者在远离机侧的集控室,通过必要的操纵及控制设备，依照主机固有的运行规律,一步、一步地依次进行手操发令,直到主机的运行状态达到所希望的操作要求为止。

3．驾驶台遥控驾驶员操车,操纵人员只需操动一次车钟手柄,自动化设备就会根据主机当时的运行状态,自动依照主机的操纵规律,实现主机工况的自动控制与变换,直到主机运行状态同车钟指令完全一致为止。

二、CZY系列船舶主机遥控系统（一）概述本系统造型美观、数字显示直观清晰,手柄简单操作，各种运行工况显示、报警信号及保护功能齐全。

适宣长江、内河及沿海船舶使用。

本系统使用自动识别系统和优化技术的采用,能保证主推进装置始终处于最佳工作状态,成功的解决了遥控操作大换向时经常出现的主机熄火的通病,是目前较理想的产品。

主要性能指标:有级调速,正、倒车各9档;故障检测功能;印制板插件结构,备件更换极其方便;AC22OV和DC24V 两路供电,主电源失电应急电源自动投入。

设有手动、遥控转换机构,机旁手动优先于驾驶台遥控。

遥控操纵可倒、顺的传动离合器从最低转速转换到开始反向运转的时间,不超过15秒。

船舶柴油主机遥控系统图文1. 背景介绍在现代船舶上，主机是船舶最大的能源装备。

主机的良好运行是保证船舶顺利进行各种航行任务的重要保障。

电力系统需求的增加和电气化航运的发展，船舶的主机也越来越多的采用柴油机作为主要的能源装备。

对于大型的船舶，由于船舶本身和船员数量的增多，传统的手动操作方式已经不能满足现代化的要求，因此远程遥控系统变得越来越重要。

2. 整体构成船舶柴油主机遥控系统主要由控制器、遥控面板、柴油机和其他辅助设备组成。

控制器负责接收遥控信号，通过遥控面板进行控制柴油机的启停和调速。

当控制器接收对应的指令后，会自动向柴油机的燃油喷油系统以及空气控制系统进行输出指令，以满足相应的负载需要。

同时，系统还通过传感器实现对柴油机的各种数据进行检测，以根据需要实现自动化控制和报警。

3. 控制器控制器是整个船舶柴油主机遥控系统的核心部件，主要用于接收遥控信号和进行自动化控制。

控制器通常采用嵌入式处理器和可编程逻辑控制器等技术，具有多通道、高速度、高精度和可靠性的特点，具有良好的工作效率和稳定性。

4. 遥控面板遥控面板是船员操作遥控系统的主要界面，可将人的指令传递给主机的控制器。

通过遥控面板可以实现主机的启停、调速和故障报警等功能。

遥控面板通常采用模拟和数字式两种不同的信号形式，模拟式是通过旋转撬杆实现柴油机调速控制，数字式则是通过触摸屏实现。

5. 柴油机柴油机是船舶柴油主机遥控系统的关键部件，根据应用不同可以选择不同的型号和品牌。

柴油机的主要功用是将化学能转化成机械能，提供船舶的动力输出。

在船舶柴油主机遥控系统中，通常使用高功率输出的柴油机，以满足船舶各种工作状态下的运行要求。

6. 其他辅助设备除了控制器、遥控面板和柴油机外，船舶柴油主机遥控系统还需要其他辅助设备来配合工作，例如传感器、伺服电机、电控阀、运动控制器等。

传感器负责检测柴油机的各种参数，如转速、油压、水温等，以便控制器对柴油机的运行状态进行监测和控制。

船舶自动化控制系统的设计与实现在现代航海领域，船舶自动化控制系统的发展已经成为提高船舶运行效率、安全性和可靠性的关键因素。

船舶自动化控制系统能够实现对船舶各种设备和系统的自动监测、控制和管理，减轻船员的工作负担，优化船舶的性能，降低运营成本，并确保船舶在各种复杂的海况下能够稳定、安全地航行。

船舶自动化控制系统涵盖了多个方面，包括船舶动力系统、导航系统、通信系统、货物装卸系统等。

其设计和实现需要综合考虑船舶的类型、用途、航行环境以及相关的国际法规和标准。

在动力系统方面，自动化控制主要涉及到主机、辅机的运行控制和监测。

通过传感器采集主机和辅机的运行参数，如转速、油温、油压等，并将这些数据传输到中央控制系统。

中央控制系统根据预设的控制策略和算法，对动力系统进行实时调整和优化，以确保船舶在不同的负载和海况下都能够保持高效、稳定的动力输出。

例如，当船舶遭遇恶劣海况或重载时，控制系统会自动增加主机的输出功率，以维持船舶的航速；而在轻载或良好海况下，则会适当降低功率，以节省燃油消耗。

导航系统是船舶自动化控制系统的另一个重要组成部分。

现代船舶通常配备了卫星导航系统、雷达、电子海图等多种导航设备。

这些设备通过数据接口与中央控制系统相连，实现信息的共享和融合。

控制系统能够根据导航设备提供的信息，自动规划航线，并对船舶的航向、航速进行精确控制，避免船舶偏离航线或发生碰撞事故。

同时，导航系统还能够实时监测周围的船舶和障碍物，并及时发出警报，为船舶的安全航行提供保障。

通信系统在船舶自动化控制中也起着至关重要的作用。

船舶需要与岸基、其他船舶以及卫星进行通信，以获取气象、海况、港口等信息。

自动化控制系统能够实现通信设备的自动切换和优化，确保船舶在任何时候都能够保持畅通的通信。

例如，当船舶进入卫星覆盖区域时，控制系统会自动切换到卫星通信模式；而在靠近港口时，则会切换到岸基通信模式。

货物装卸系统的自动化控制能够提高货物装卸的效率和安全性。

船舶自动化领域的一个重要组成部分是主机遥控系统。

目前主机遥控系统技术方案多种多样，本文采用PLC工业控制网络来实现主机遥控系统的功能，具有经济性能好、硬件电路结构简单、工作安全可靠的特点。

在多PLC控制网络实现主机遥控系统设计的基础上，研讨主要设计整个PLC网络的总体结构和通讯方案，并通过通讯网络实现对主机的起停部分的自动控制及安保系统设计。

2 主机遥控PLC网络控制总体结构设计及通讯方式的实现2.1 主机遥控PLC网络控制总体结构设计PLC控制网络用于主机遥控系统的控制，包括两台S7-200PLC。

其中一台用于主机起停和转速调节控制，安装在机控室;另一台用于完成电子调速器的任务，安装在机舱。

另设计算机作为监视平台，用来监视整个系统的重要信号。

整个网络的主要设备为:两台S7-200PLC、一台微型机、网络连接器、PC/PPI电缆、RS-4 85电缆。

根据总体通讯设计思路，我们的总体结构图设计如图1。

图1 总体结构图如图，主站PLC通讯口出来地总线分别通过网络连接器和PC/PPI电缆和从站PLC以及计算机通讯。

主从站之间通过RS-485总线进行PPI协议通讯，主站和计算机终端通过PC/P PI电缆进行自由口通讯。

从主站PLC通讯口出来连接上网络连接器，是为了隔离，以免计算机RS-232口损坏。

通过网络连接器出来地线以及RS-485信号A和B通过比较高低电平与从站进行通讯。

同时通过PC/PPI电缆的连接口引出5针通过RS-485和RS-232转换成3条线分别为接收、发送和地线，与计算机进行通讯。

S7-200PLC通讯口的引脚分配见附表。

附表通讯口引脚分配2.2 多通讯协议的组合及调试在S7-200网络通讯中，可以实现两种通讯协议进行通讯而不互相干扰。

但前提是两种协议的波特率必须相同，由于只有一个通讯口，波特率只支持9600波特，因此在多协议通讯时，波特率设置为9600波特。

对于多协议的组合方式，作者采用了总线分时复用法，在总线分时控制中，作者通过几个定时器组成矩形波，从而形成高低不同时段分别进行PPI协议通讯和自由口通讯。

船舶自动化控制技术的应用与发展趋势在现代航海领域，船舶自动化控制技术的发展与应用正以前所未有的速度改变着航运业的面貌。

从船舶的航行操控到货物的装卸管理，自动化控制技术的身影无处不在，为提高船舶的运营效率、安全性和可靠性发挥着至关重要的作用。

船舶自动化控制技术在诸多方面都有广泛的应用。

首先是船舶的导航系统，它通过整合卫星定位、电子海图、雷达等多种信息源，能够为船舶提供精确的位置、航向和速度信息，帮助船员规划最佳航线，避开潜在的危险区域。

自动舵系统则根据导航系统的指令，自动调整船舶的舵角，保持船舶的稳定航行，减轻了船员的工作强度。

在动力系统方面，自动化控制技术实现了对船舶主机、辅机的智能监控和调节。

能够实时监测发动机的运行参数，如转速、油温、油压等，并根据负载变化自动调整功率输出，以达到最佳的燃油效率和排放性能。

同时，自动化的故障诊断和预警系统能够提前发现潜在的故障隐患，及时进行维修和保养，减少了因设备故障导致的停航时间。

船舶的货物装卸系统也受益于自动化控制技术。

通过自动化的起重机、输送带和装卸设备，能够实现货物的快速、准确装卸，提高了港口作业效率，降低了人工操作带来的误差和风险。

船舶自动化控制技术的发展呈现出几个明显的趋势。

智能化是其中最为突出的一点。

随着人工智能技术的不断进步，船舶的自动化系统将具备更强的学习和自适应能力。

例如，通过对大量航行数据的分析和学习，船舶能够自动优化航线规划，适应不同的海况和气象条件。

集成化也是未来发展的重要方向。

船舶上的各个自动化子系统将不再是孤立的存在，而是通过高速的数据总线和网络实现无缝集成，形成一个统一的智能控制平台。

这样一来，各个系统之间能够实现信息的实时共享和协同工作，提高船舶整体的运行效率和可靠性。

此外，远程监控和诊断技术将得到更广泛的应用。

船东和管理公司可以通过卫星通信技术，实时获取船舶的运行状态和故障信息，实现对船舶的远程监控和管理。

即使船舶在远洋航行，也能够及时得到技术支持和维护指导。

船舶自动化控制技术的应用研究船舶作为重要的水上交通工具，在全球贸易和经济发展中发挥着关键作用。

随着科技的不断进步，船舶自动化控制技术得到了迅猛的发展，为船舶的安全、高效运行提供了有力保障。

本文将对船舶自动化控制技术的应用进行深入研究，探讨其在船舶航行、动力系统、货物装卸等方面的重要作用和发展趋势。

一、船舶自动化控制技术概述船舶自动化控制技术是指利用各种先进的传感器、控制器、执行器和计算机技术，对船舶的运行状态、设备工作情况进行实时监测、控制和管理，以实现船舶的自动化运行和智能化决策。

这一技术涵盖了船舶的多个系统，如航行系统、动力系统、货物装卸系统、通信系统等，通过集成和优化这些系统，提高船舶的运行效率、安全性和可靠性。

二、船舶自动化控制技术在航行系统中的应用1、自动驾驶系统自动驾驶系统是船舶自动化控制技术在航行系统中的重要应用之一。

通过使用卫星导航、雷达、电子海图等设备，船舶可以实现自动航线规划、航向保持、避碰等功能。

自动驾驶系统能够大大减轻船员的工作强度，提高航行的准确性和安全性，减少人为失误导致的事故。

2、自动舵系统自动舵系统是船舶保持稳定航向的关键设备。

它根据船舶的航向偏差和外界环境的影响，自动调整舵角，使船舶保持在预定的航向上。

现代自动舵系统通常采用智能控制算法，能够快速响应外界变化，提高船舶的操纵性能。

3、船舶动态定位系统在一些特殊的作业场景，如海上石油开采、海底电缆铺设等，船舶需要保持精确的位置。

船舶动态定位系统通过测量船舶与多个参考点的距离和角度，利用计算机计算出船舶的位置，并通过控制推进器和舵机，使船舶保持在指定的位置上。

三、船舶自动化控制技术在动力系统中的应用1、主机遥控系统主机遥控系统可以让船员在驾驶台远程控制船舶主机的启动、停止、调速等操作。

该系统通过传感器采集主机的运行参数，如转速、油温、油压等，并将这些信息传输到驾驶台的控制单元，船员可以根据这些信息做出决策，实现对主机的精确控制。

船舶自动化控制技术的应用与发展在当今科技飞速发展的时代，船舶自动化控制技术正经历着前所未有的变革。

从简单的机械操作到复杂的智能化系统，船舶行业的自动化水平不断提升，为航运业带来了更高的效率、安全性和可靠性。

船舶自动化控制技术的应用范围广泛，涵盖了船舶的各个关键系统。

首先是船舶动力系统的自动化控制。

传统的船舶动力系统需要船员时刻监控和调整引擎的运行参数，而如今的自动化技术能够实现对主机、辅机等设备的自动监测、控制和优化。

通过传感器采集数据，如油温、水温、油压等，控制系统可以实时调整设备的运行状态，以达到最佳的燃油效率和动力输出。

这不仅减少了船员的工作强度，还降低了能源消耗，提高了船舶的运营经济性。

船舶导航系统也是自动化控制技术的重要应用领域。

全球定位系统（GPS）、雷达、电子海图显示与信息系统（ECDIS）等先进设备的融合，为船舶提供了精确的定位、导航和航线规划功能。

自动化导航系统能够根据实时的海洋环境和交通状况，自动调整船舶的航向和速度，避免碰撞和危险。

同时，这些系统还能够与港口的调度系统进行数据交互，实现船舶的高效进出港和靠泊。

船舶自动化控制技术在货物装卸和管理方面也发挥着重要作用。

自动化的装卸设备能够精确控制货物的吊运和堆放，提高装卸效率，减少货物损坏和人员伤亡的风险。

此外，货物管理系统可以实时监控货物的状态、数量和位置，为船舶的运营和调度提供准确的信息支持。

船舶自动化控制技术的发展离不开一系列关键技术的突破。

智能化传感器技术的不断进步，使得船舶能够获取更加准确、全面的运行数据。

这些传感器能够实时监测船舶的各种参数，包括机械部件的磨损、电气系统的故障等，为故障诊断和预测提供了有力依据。

网络通信技术的发展为船舶自动化控制提供了坚实的基础。

高速、稳定的船舶内部网络能够实现各个系统之间的数据快速传输和共享，使得船舶的整体运行更加协调和高效。

同时，卫星通信技术的应用使得船舶能够与岸基控制中心保持实时的联系，实现远程监控和指挥。