轮机自动化

3000KW 及以上大管轮、轮机长、轮机自动化光盘题第一章 第三节 调节规律347题(共计3节)考点1 辅锅炉浮子式水位控制系统是按双位作用规律工作的，通常也简称为位式作用规律，这种作用规律的特点是，调节器只有两个输出状态，它不能使被控量稳定在某个值上。

当被控量下降到下限值时，调节器的输出接通电机电源使电机转动，或令电磁阀通电使阀门全开。

当被控量达到上限值时，调节器动作使电机断电停转，或电磁阀断电阀门全关。

当被控量在上、下限之间变化时，调节器输出状态不变。

考点2 压力开关也叫压力调节器，属于位式作用规律，可用于辅锅炉蒸汽压力的双位控制。

现已YT-1226型压力调节器为例，调整给定弹簧的预紧力，可调整触点动作的下限压力值，用P x 表示。

调整幅差弹簧的预紧力，即可调整触点动作的压力上限值，用P z 表示。

ΔP ＝P z －P x 称为幅差。

输入压力信号P 入的下限值是通过人工调整给定弹簧的预紧力调整的，要确定压力的上限值，只需求出幅差即可。

螺钉14有一红色标记，在它旁边的圆柱面上有0～10挡刻度。

红色标记对准0挡，其ΔP ＝0.07 MPa ；红色标记对准10挡，其ΔP ＝0.25 M P a 红色标记对准不同档时，其ΔP 的计算公式为10)07.025.0(07.0X Z XP P P ⨯-+=-=∆式中：X 是设定的挡数，各数值的单位均为 MPa 。

这样，在压力的上限值P z 、压力的下限值P x 及所设定的挡数X 这三个变量中，知道任意中的两个，就可以求出第三个。

考点3 比例作用规律是指调节器的输出量P （调节阀开度的变化量）与输入量e （被控量的偏差值）成比例变化，其输出与输入之间的函数关系为P （t ）＝K ·e （t ）式中：K 是比例调节器的放大倍数。

放大倍数K 大，在输入相同偏差e （t ）信号时，调节器输出量P （t ）大，也就是调节器指挥调节阀开度的变化量大，我们就说它的比例作用强；反之，K 小，其比例作用弱。

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：《轮机自动化》是轮机工程技术专业的主要专业课程之一。

课程的教学任务是使学生掌握自动控制原理、自动化仪表、船用辅助设备的自动控制、参数的巡回检测与集中监视、主机遥控、微型计算机在船舶上应用的基础知识；无人机舱主要设备的日常管理方法和技能；为培养具有一定解决问题能力的轮机自动化工程技术人员打好基础。

2.设计思路：（1）自动控制原理自动控制系统的基本概念，对自动控制系统的基本要求，调节对象的特性，控制系统的传递函数，基本作用规律。

重点：自动控制系统的基本概念，对控制系统的要求，调节对象的动态特性和时间常数、容量和容量系数，比例调节（P）、比例积分（PI）调节和比例积分微分（PID）调节规律。

（2）自动控制系统的分析控制系统的阶跃响应，控制系统稳定性和稳定判据，自动控制系统整定。

重点：控制系统的阶跃响应。

（3）自动化仪表自动化仪表的基础知识，自动化仪表常用元件，气动变送器，气动执行器的调试与参数整定及常见故障分析和排除。

其它常用调节器、气动辅件、气动显示仪表、气动执行机构及电动仪表的基本知识。

重点：变送器及变送器的迁移和量程调整原理，比例积分调节器，比例积分微分调节器，气动仪表的调试和调节器的参数整定，气动调节器的常见故障及排除方法。

选做实验一：气动差压变送器及气动调节器的调试。

选做实验二：自动控制系统的参数整定。

要求：能够掌握气动差压变送器及气动调节器的调试与参数整定的原则和基本方法。

（4）自动控制系统实例主机气缸冷却水温度自动控制系统；VAF主机燃油粘度自动控制系统。

重点：VAF燃油粘度控制系统。

（5）辅助机械设备的自动控制分油机程序控制及管理；辅助锅炉水位和蒸汽压力的自动控制，辅助锅炉燃烧时序的自动控制，油水分离器的自动控制。

选做实验三：辅锅炉燃烧的程序控制。

要求：通过实验掌握分油机程序控制的方法，学会基本操作，判断及排除故障的能力，掌握辅锅炉燃烧程序控制的基本原理。

《轮机自动化》课程标准课程代码：课程类型：理实一体化课程性质：必修课适用专业：轮机工程技术专业总学时：90一、课程性质与作用《轮机自动化》是海洋船舶轮机工程技术〈轮机管理〉专业核心课程，是海船船员三管轮适任考试课程之一，是从事船舶控制设备运行、维护、安装、调试，航运部门机务管理必备的课程。

二、课程目标按照STCW公约（2010修正案）、中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则、中华人民共和国《轮机自动化》课程考试大纲所规定的船舶轮机员（三管轮）适任标准与岗位能力标准，确定本课程的知识目标、能力目标以及素质目标。

（一）知识目标・能表述自动控制系统的基本组成和动态过程形式；・能表述调节规律的类型、作用和特点；・能表述常用传感器、变送器、调节器、执行机构的作用、基本原理和特点；・能表述典型的机舱自动控制系统的作用、组成和工作原理；・能表述主机遥控系统的类型、组成和主要功能；・能表述机舱监视与报警系统的类型和主要功能；・能表述火灾自动报警系统的类型、主要功能和特点。

（二）能力目标・具备变送器、调节器、执行机构等自动化仪表的使用操作与调整的能力；・具备冷却水温度、燃油供油单元、燃油净油单元、燃油辅锅炉、自清滤器、阀门遥控及液舱遥测等自动控制系统的操作与管理能力；・具备主机遥控系统的操作与管理能力；・具备机舱监视与报警系统的操作与管理能力；（三）素质目标・具备良好的职业道德、工作责任心和吃苦耐劳的品质。

具备服从意识与团队协作精神，具有良好的语言表达能力尤其是英语表达能力和涉外事务的处理能力。

・具有良好的行为习惯和人际关系，尊重他人、服从集体。

具有敏捷的情景意识与正确判断能力。

严格遵守劳动合同及涉外纪律，具有良好的通信与沟通能力。

三、课程设计理念与思路课程设置依据：依据STCwlo公约、国家海事局高级船员最新考纲和现代船舶轮机管理的工作需求设置“轮机自动化”课程；同时考虑到“以职业素质为基础，以适岗能力为本位”的教育教学指导思想和航海高职高专学生的认知规律，以满足远洋船舶轮机人才需求、船舶轮机岗位群能力的需求和对于高级船员的适任要求。

第一章自动控制系统(一) 单项选择题1. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，淡水冷却器的输入与输出量分别是A．三通调节阀开度，冷却水进口温度B．冷却水出口温度,冷却水进口温度C．冷却水出口温度，三通调节阀开度D．冷却水进口温度，三通调节阀开度2. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中,限位开关的作用是A．防止电机连续转动B．防止电机因短路等故障烧坏C．防止三通调节阀卡在极限位置D．防止“增加”和“减少”输出继电器同时通电3. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，在“增加”和“减少"输出继电器的通电回路中,各串接一个中间继电器的常闭触头的作用是A．“增加”或“减少”输出继电器通电自保B．防止“增加”和“减少”输出继电器同时通电C．防止“增加”和“减少”继电器连续通电D．防止三通调节阀卡在极限位置4. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，热保护继电器的作用是A．防止三通调节阀卡在极限位置B．防止“增加"和“减少”输出继电器同时通电C．防止电机M过载烧坏D．防止冷却水温度超过上限值5. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，其调节器可实现A．双位控制作用B．比例控制作用C．P I控制作用D．PD控制作用6. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，所采用的测温部件及特性是A．金属电阻,随温度升高电阻增大B．金属电阻，随温度升高电阻减小C．热敏电阻,随温度升高电阻增大D．热敏电阻，随温度升高电阻减小7. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中,比例微分控制电路的输入量是，其输出信号送至A．给定值，执行电机M B．偏差值,脉冲宽度调制器C．测量值,“增加”、“减少"输出继电器D．偏差值,执行电机M8. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，当柴油机负荷降低时，其冷却水出口温度会A．保持给定值不变B．绕给定值振荡C．增高D．降低9. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，当T802分压点A碰地时，MRB板上的T1集电极电流及实际水温的变化是A．增大，降低B．减小，降低C．增大，增大D．减小,增大10. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，若热敏电阻T802开路，则温度表指示值及三通调节阀的旁通阀状态为A．100℃以上，全关B．100℃以上，全开C．0℃以下，全关D．0℃以下，全开11. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，若热敏电阻分压点A对地短路，则温度表的指示值，三通调节阀的旁通阀状态为A．100℃以上，全关B．100℃以上，全开C．0℃以下，全关D．0℃以下，全开12. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，随着冷却水实际温度的变化,导致测温元件_______的变化A．交流电流B．直流电流C．电容D．电阻13. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，改变冷却水温度的给定值是通过_______改变来实现A．设定的电压值B．设定的电容值C．设定的电阻值D．设定的电流值14. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，冷却水温度的偏差值是通过_______得到的A．电压比较器B．反相输入比例运算器C．差动输入比例运算器D．同相输入比例运算器15. 在对MR－Ⅱ型控制系统MRV板进行测试时，给它加一个阶跃的输入信号，其输出的变化规律为A．成比例输出B．先有很大阶跃输出，后其输出逐渐消失在比例输出上C．先有一个比例输出，其后输出逐渐增大D．比例惯性输出16. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，稳态时静态偏差太大，其原因是A．脉冲宽度太窄B．不灵敏区太大C．微分时间太短D．比例带太小17. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，若水温低于给定值，偏差较大,且偏差变化很快，则A．增加输出继电器连续通电B．增加输出继电器断续通电C．减少输出继电器连续通电D．减少输出继电器断续通电18. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，MRK板上的开关SW1是A．手动-自动转换开关B．手操开关C．电源主开关D．内外给定转换开关19. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，若把MRD板上用于电容充放的电位器电阻1值调小,则系统A．脉冲宽度变窄，电机转动时间短，控制作用弱，稳定性↓B．脉冲宽度变窄,电机停止时间短，控制作用强，稳定性↓C．脉冲宽度变宽，电机转动时间长,控制作用强，稳定性↓D．脉冲宽度变宽,电机停止时间长，控制作用弱，稳定性↑20. 在MR－型电动冷却水温度控制系统中，自动控制投入工作后，水温出现很大偏差时，电机M不转动（指示灯不亮），这时你首先要做的工作是A．更换保险丝F1和F2B．更换“增加”和“减少”输出继电器C．检测MRD板功能是否正常D．立即改为手动21. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，若冷却水温度低于给定值，而执行电机不可控地朝开大通冷却器的管口方向转动，其原因可能是A．T802热敏电阻分压点A碰地B．MRD板上TU1反相端断路C．MRD板上TU2反相端断路D．增加输出继电线圈断路22. 在MR－Ⅱ型电动冷却水温度控制系统中，出现指示温度极低、三通阀中旁通阀全开的现象,其可能的原因是A．MRD板上的TU1反相输入端断路B．T802热敏电阻对地断路C．MRD板上的充放电电阻断路D．MRB板输出端U15对地短路23. 在燃油粘度控制系统中一般均采用A．正作用式调节器，配合气开式调节阀B．正作用式调节器，配合气关式调节阀C．反作用式调节器，配合气开式调节阀D．反作用式调节器，配合气关式调节阀24. 在燃油粘度控制系统中，错误地把正、反作用切换装置转换成正作用式，则控制系统将成为，蒸汽调节阀开度为A．负反馈系统，绕原开度振荡B．正反馈系统,绕原开度振荡C．负反馈系统，全开或全关D．正反馈系统，全开或全关25. 在气动燃油粘度控制系统中，测粘计输出_______信号，反应粘度的大小A．电压信号B．压差信号C．电流信号D．电阻变化信号26. 在燃油粘度控制系统中，其控制对象和执行机构分别为A．燃油加热器，蒸汽调节阀B．柴油机主机，燃油泵C．燃油加热器，燃油泵D．柴油机主机，蒸汽调节阀27. 在燃油粘度控制系统中，以燃油粘度为被控量，而不用温度为被控量的原因是A．蒸汽调节阀需要粘度信号控制B．温度相同,不同品种燃油粘度不同C．温度传感器精度太低D．温度传感器结构太复杂28. 在VAF型燃油粘度控制系统中，测粘计输出信号为A．0.02~0.1MPa气压信号与燃油温度成比例B．0.02～0。

轮机自动化知识点一．反馈控制系统的基本概念1．反馈控制系统的组成，要求画出组成框图，能够描述系统的工作过程2．自动控制系统的典型输入信号阶跃形式、线性形式、脉冲形式、正弦形式 其中阶跃形式是最严重的扰动。

3．反馈控制系统动态过程的品质指标有哪些方面？各包括哪些指标？各种指标的含义？ 稳定性指标： 衰减率φ：是指在衰减震荡中，第一个波峰的峰值A=e max 减去第二个同相波峰峰值B 除以第一个波峰峰值A ，即φ=（A-B ）/A震荡次数N ：是指在衰减震荡中，被控量震荡的次数超调量σp ：是指在衰减震荡中，第一个波峰y max 减去新稳态值y （∞）与新稳态值之比的百分数准确性指标：最大动态偏差e max ：是指在衰减震荡中第一个波峰的峰值。

静态偏差ε：是指动态过程结束后，被控量新稳定值与给定值之间的差值 快速型指标：上升时间t r ：是指在衰减震荡中，被控量从初始平衡状态第一次到达新稳态值y （∞）所需的时间峰值时间t p ：是指在衰减震荡中，被控量从初始状态到达第一个波峰所需要的时间过渡时间t s ：是指被控量从受到扰动开始到被控量重新稳定下来所需的时间穿越次数：振荡周期：二．控制器作用规律1．调节器的种类及其作用规律表达式。

各种调节规律的开环阶跃响应特性（输出曲线形状） 双位是调节器: 比例调节器（P ）：P （t ）=K ·e （t ）比例积分调节器（PI ）：P （t ）=K ﹝e （t ）+Ti1∫e （t ）dt ﹞ 比例微分调节器（PD ）：P （t ）= K 〔e （t ）+T d dt t de )(〕比例积分微分调节器（PID ）：P （t ）=K ﹝e （t ）+Ti 1∫e （t ）dt+ T d dtt de )(﹞2K K 比例调节器输出特性 t t比例微分调节器输出特性 比例积分微分调节器输出特性2．正、负反馈的含义及其强弱对调节器参数（PB 、Ti 、Td ）的影响 正反馈：是指经反馈能加强闭环系统输入效应，即使偏差e 增大 负反馈：是指经反馈能减弱闭环系统输入效应，即使偏差e 减小正反馈可以增大调节器的放大倍数，负反馈用来提高自动调节系统(或调节器)的稳定性。

轮机自动化1. 简介轮机自动化是指通过自动化控制系统对船舶或者其他海洋工程设备的轮机设备进行自动操作和监控。

它包括了船舶的动力系统、操纵系统以及其他相关设备的自动化控制。

轮机自动化的应用可以提高船舶的安全性、效率和可靠性，减少人为操作的繁杂程度，提高船员工作的舒适性。

2. 轮机自动化系统的组成轮机自动化系统主要由以下几个部分组成：2.1 控制系统轮机自动化的核心是控制系统，它负责对船舶的各种设备进行自动化控制和监控。

控制系统通常由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括传感器、执行器和相关的电气设备；软件部分包括控制算法、界面程序等。

2.2 通信系统通信系统是轮机自动化中重要的一部分。

它负责船舶内部各个设备之间的通信，以及船舶与岸上控制中心之间的通信。

常用的通信方式包括有线通信和无线通信两种。

2.3 监控系统监控系统用于对船舶的各种设备进行实时监测和数据采集。

它可以显示设备的工作状态、报警信息等，并将这些信息传输给控制系统。

监控系统通常由一台或多台监控台组成，每个监控台上都有相应设备的显示屏和控制面板。

2.4 电气系统电气系统是轮机自动化中重要的一部分。

它负责为各种设备提供电力，并对电力进行分配和管理。

电气系统通常由发电机、开关设备、配电盘等组成。

3. 轮机自动化的应用轮机自动化广泛应用于各种船舶和海洋工程设备。

它可以用于船舶的动力系统、航行操纵系统、货物装卸系统等方面。

3.1 动力系统在船舶的动力系统中，轮机自动化可以实现对主机、辅机以及相关设备的自动化控制。

通过控制系统，可以实现对船舶的动力分配、转速控制、负荷分配等功能。

同时，轮机自动化还可以监测主机和辅机的工作状态，及时发现并解决可能的故障。

3.2 操纵系统轮机自动化可以实现对船舶的操纵系统的自动化控制。

通过控制系统，可以实现对舵机的自动控制、航向稳定控制等功能。

同时，轮机自动化还可以实时监测船舶的姿态信息，保证船舶的航向稳定和安全操纵。

3.3 货物装卸系统在货物装卸系统中，轮机自动化可以实现对各种装卸设备的自动化控制。

轮机自动化的发展现状及特征摘要：作者在实习期间看到无论是国内船厂还是停泊的舰船其轮机自动化程度普遍不高。

而计算机技术的不断革新使轮机自动化进入了前所未有的快速发展阶段，作者认为有必要对现代船舶轮机自动化的最新技术特征进行介绍，并提出在发展本国轮机自动化的过程中要借鉴国际先进水平，充分利用国内企业和院校资源。

轮机自动化的历史：船舶自动化起源于20世纪50年代，经过60年的发展已经由单个设备的自动控制进入到信息化、智能化的阶段。

目前船舶自动化正朝着微型化、智能化和网络化的方向发展。

在现代船舶发展过程中，轮机自动化扮演着非常重要的角色，并不断推动着船舶自动化朝着信息化和智能化的方向发展。

传统观点认为，轮机自动化是用各种自动化仪表及控制元件和逻辑元件包括计算机在内所组成的各种自动控制系统和监视系统，主要内容包括反馈控制系统、辅助设备的自动控制、主机遥控系统和监视与报警系统。

为了便于维修和管理，轮机自动化将逐步发展到维修自动化、管理自动化，最终形成智能化的轮机自动化系统。

轮机自动化的最新发展：Kongsberg公司的K—Chief500船舶自动控制系统具有良好的人机界面、故障自我诊断能力，具有较高的可靠性，是国际上比较先进的船舶自动控制系统。

该系统包括监视与报警系统、辅助设备控制系统、电力控制系统，推进装置控制系统(Autochiep C20)、压载控制系统、货物监控系统、空调系统、消防系统、信息管理系统等。

上海水域环境发展有限公司、上海海海事大学、中国船舶重工集团公司第704研究所共同研发建造了“世纪之光”号嵌入式控制电力推进清扫船。

该船的推进与操纵控制系统、电能管理系统和远程|监测系统均采用嵌入式控制技术。

山东半岛地区建造的4000DWt多用途船以自动化测堵和控制设备来代替轮机人员的操纵和管理，提高了效率和效能。

我国在轮机自动化技术研发和造船方面取得了不少成果。

轮机自动化的主要功能：设备自动化:设备控制的自动化是轮机自动化的基本内容，通过对现有的轮机设备进行控制和监测。