AUTOCHIEFC20

網絡型主機遙控系統(tǒng)一、系統(tǒng)的結構組成?駕駛臺操作單元?集控室操作單元?主機接口單元MEI?主機安全單元ESU?數(shù)字調速器單元DGU?分布式處理單元ACC20型主機遙控系統(tǒng)是集控制、報警和安全保護于一體的綜合推進控制系統(tǒng)。ACC20采用分布式模塊化的設計，分布式模塊DPU采用標準化設計，模塊之間通過雙冗余的CAN現(xiàn)場總線互聯(lián)。針對不同的船舶和主機類型，可以通過軟件進行靈活組態(tài)，除了能適用于連接定距槳的可逆轉主機之外，還適用于連接變距槳的不可逆轉主機，以及各種通過減速齒輪箱連接螺旋槳的中、高速柴油主機。ACC20還適用于MANB＆WME系列和SULZERRT-flex系列等電噴主機。ACC20系統(tǒng)采用雙冗余的CAN現(xiàn)場總線網絡，具有Local和Global兩套CAN總線，雙處理分段控制器dPSC用來實現(xiàn)兩套CAN現(xiàn)場總線間的通信。兩套總線互為熱備份，系統(tǒng)中的主要單元同時連接到兩套總線上。AutoChiefⅣ系統(tǒng)是一種主從型的多微機控制系統(tǒng)，控制單元并無冗余措施。因此，ACC20系統(tǒng)的可靠性要高得多。

ACC20系統(tǒng)的拓撲結構ACC20系統(tǒng)可以無縫地集成到同一公司生產的K-Chief500（或DATACHIEFC20）型報警監(jiān)視與控制系統(tǒng)（也采用CAN總線）中，通過dPSC單元與K-Chief500系統(tǒng)相連。在K-Chief500系統(tǒng)的操作站OS上可以對ACC20系統(tǒng)進行系統(tǒng)組態(tài)、參數(shù)修改及狀態(tài)監(jiān)視，如ACC20系統(tǒng)中各個模塊的狀態(tài)顯示，對于使用者十分方便。一些非重要的傳感器可以與K-Chief500系統(tǒng)共享，這樣就有效地減少了安裝和電纜成本。ACC20系統(tǒng)的拓撲結構系統(tǒng)文件都儲存在K-CHIEF500系統(tǒng)的操作站。打開操作站的ACC20界面，可以看到本船ACC20系統(tǒng)的實際配置框圖，包括設備安裝位置、工作狀態(tài)、控制器總線狀態(tài)；雙擊DPU圖標，可以看到該DPU的各通道號、通道作用、通道參數(shù)設置、通道狀態(tài)、通道報警設定值等。

二、分布式處理單元DPU（DistributedProcessingUnit）DPU單元

（DISTRIBUTEDPROCESSINGUNIT）DPU是采用模塊化設計、具有通信功能的智能化遠程I／O單元，以單片機作為微處理器，是系統(tǒng)的核心單元。DPU有AI、AO、DI、DO或輸入輸出混合模塊等各種類型，可以根據(jù)需要選用。通道數(shù)為（8～32）。

主機安全單元ESU（EngineSafetyUnit）主機接口單元MEI（MainEngineInterfaceUnit）主機接口單元MEI和主機安全單元ESUX1為輸入輸出接線端子，端子編號采用3位數(shù)，個位數(shù)為端子號，十位和百位表示通道號（191和192分別代表19通道的第1和第2個接線端子）；X8為CAN1總線的接線端子，X8中的81和83連續(xù)網絡中的上一個相鄰DPU，82和84連接下一個相鄰的DPU；X9為CAN2總線的接線端子，與X8類同；X10連接24VDC電源。說明：不論在ACC20主機遙控系統(tǒng)還是在K-Chief500監(jiān)視與報警系統(tǒng)中，所有DPU的端子名稱和編號規(guī)律均一致。MEI（主機接口單元）作用：專門為主機遙控系統(tǒng)的電動部分與主機氣動操縱系統(tǒng)相連接而設計，提供了各種與氣動操縱系統(tǒng)接口的開關量和模擬量輸入輸出通道。

主要特性：3個電位器輸入，三端連接（4.5V,滑動端,0V)5個電流輸入，三端連接(24V,電流輸入,0V)14個開關量輸入（帶線路檢查）2個電流/電壓輸出（+/-20mA和+/-10V）10個電磁閥驅動信號（帶斷線檢查）2個繼電器輸出對于所有通道進行監(jiān)視和故障報警自檢CAN網絡狀態(tài)、誤差管理ACC20系統(tǒng)采用專門的DPU模塊——主機安全單元（ESU）來實現(xiàn)主機的SHUTDOWN功能，主機的SLOWDOWN功能則由數(shù)字調速系統(tǒng)實現(xiàn)。ESU只有DI和DO通道，DI通道接收主機操作部位、手動應急停車和自動應急停車等開關量信號；DO輸出包括轉向指示燈、向ALPHA注油器送出主機狀態(tài)信號和控制應急停車電磁閥動作的電壓輸出。為確保應急情況下能夠可靠地進行應急停車，ESU的許多輸入通道與輸出通道在內部電路中直接連通，即使ESU故障也不會影響其自動停車功能。

ESU（主機安全單元）轉速檢測箱RPMD2個DPU模塊RPME1和RPME2用來對主機轉速進行檢測和處理，它們安裝在一個轉速控制箱（RPMD）內。轉速檢測系統(tǒng)共有2組共4個脈沖式檢測探頭（NPN輸出或PNP輸出），一組接至RPME1，另一組接至RPME2，兩組測速裝置互為冗余。RPME1和RPME2對探頭輸入的信號進行計算和處理后得到主機轉速的測量值，一方面通過CAN網絡送至數(shù)字調速單元（DGU）和其它DPU（如ACP），另一方面還以RS422/485通信方式直接送給DGU。當發(fā)生主機超速時，RPMD將輸出一個開關量信號送至主機安全單元（ESU），在ESU的輸出控制下進行應急停車。

DigitalGovernorUnit(DGU)

數(shù)字調速單元DGU是為實現(xiàn)主機的轉速與負荷控制而專門設計的DPU模塊，包含：4個CAN網絡接口——2個稱為全局CAN網絡（GlobalCANNet）接口（其接線端子標識為X8G和X9G）與同層網絡的其它DPU互連；另外2個稱為局部CAN網絡（LocalCANNet）接口（其接線端子標識為X8L和X9L），用于在系統(tǒng)中進行網絡擴展。2個RS422/485接口——一個連接轉速檢測模塊RPME，直接獲取主機的轉速測量值，另一個向油門執(zhí)行機構的伺服單元傳送調速器的油量輸出信號（即油門位置信號）。DGU在轉速控制過程中所需的所有參數(shù)命令均通過CAN網絡獲取。若在駕駛臺或集控室以單手柄車鐘（LTU）操作，則手柄設定值直接通過網絡傳送；若在集控室通過“主機起/停與轉速設定桿”進行手動操作，則手柄發(fā)出的電位器輸出信號經過MEI處理后再由網絡送至DGU。此外，在ACP上針對調速器所進行的各種參數(shù)設置也通過網絡傳送。DGU具有與主機調速有關的所有功能，如加速速率限制、負荷程序、增壓空氣壓力限制和自動調速等，并且可以獨立工作。即使網絡通信失效，也能以當前設定轉速為設定值繼續(xù)工作。RemoteAnalogueInput(RAi-16)三、ACP和LTU駕駛臺操作單元和集控室操作單元主要包括：

控制面板ACP（AutoChief?ControlPanel）

單手柄復合車鐘LTU（CombinedLeverandtelegraphunit）駕駛臺控制單元集控室控制單元ACP（AutoChief?ControlPanel）

組成：顯示器、旋轉球、功能鍵。功能：遙控、調速、安保。ACP也是一個DPU模塊ACP的內部電路框圖ACP的部分外部接線ACP充分體現(xiàn)了ACC20系統(tǒng)的設計理念：providingtheinformationyouneedonlywhenyouneedit.

僅在您需要的時候才向您提供所需要的信息。當出現(xiàn)SLOWDOWN等報警時，ACP的主頁上立即彈出對話框。AutoChief?CombinedLeverandtelegraphunit(LTU)——單手柄復合車鐘WRONGWAY應急停車按鈕（EMSTOP)操作：打開蓋子，按下按鈕。CancelCancelCancelSHDSLDLimits

InSoundAlarmCommandOffAck顯示單元下方的6個功能按鈕指示屏單元IPUAutoChief?PushbuttonTelegraph(PBT)

按鈕式車鐘左方BRIDGE、ECR、LOCALFEW、STANDBY、ATSEAWRONGWAY、LAMPTEST四、 ACP的菜單結構ACP的主頁Limits子菜單EngineState子菜單ControlPos.控制位置

SeqDiagram順序圖ACP的

菜單結構EngineModesMiscMenu包含7個選項：Misc2Menu——包含5層：InvalidTags、LampTest、AlarmTest、Nodes、I/OTest。EngineData

Dimming車令轉速的微調。Date&Time

UserAccess用戶密碼ParameterChange——包含11層，如第1層為：Start/Stop/ReversingVITSettingParameterChangeParameterChangeParameterChange→Start/Stop/Reversing

MEGOVERNOR——DGU（包括9個分層）五、系統(tǒng)的控制功能ACC20系統(tǒng)的功能和AC-4系統(tǒng)的功能基本相同。（一）邏輯控制

1.起動閉鎖功能只要出現(xiàn)下列任意一種情況，都將實現(xiàn)起動閉鎖。（1）主機故障停車；（2）起動空氣壓力低；（3）轉速檢測故障；（4）調速器脫開；（5）主起動閥閉鎖；（6）空氣分配器閉鎖；（7）盤車機未脫開。2.起動功能（1）正常起動遙控系統(tǒng)通過MEI觸發(fā)起動電磁閥動作，使起動空氣進入主機氣缸，進行起動。同時系統(tǒng)將向調速器送出一個預設的“起動轉速設定值”。當主機轉速達到發(fā)火轉速時，關閉起動空氣，調速器送出一個預設的油量作為起動油量。若起動成功，則主機在“起動轉速設定值”下運行某一預設時間（一般為6秒，可調）后自動切換為手柄設定轉速。（2）慢轉起動慢轉起動功能可在ACP上按下“取消限制”按鈕加以取消。（3）重復起動若起動空氣切斷后，主機未能在燃油的維持下持續(xù)運行，則系統(tǒng)將進行自動重復起動。第二次和第三次起動的“起動轉速設定值”要比第一次起動高（重起動）。若第三次起動失敗，則將發(fā)出起動失敗報警。（4）重起動在重復起動和應急倒車的情況下，遙控系統(tǒng)將自動提高“起動轉速設定值”，調速器因此向伺服控制單元輸出一個較大的油門位置設定值，使伺服控制單元給出一個較大的起動油量，提高主機起動的成功率。（5）起動失敗報警慢轉起動失敗、一次起動時間過長和三次起動失敗等三種情況均被視為起動失敗，將操作手柄扳回到停車位置可對起動失敗報警進行復位。3.換向功能（1）停車換向（2）運行中換向當主機在運行狀態(tài)下，駕駛臺將車令手柄從正車（或倒車）扳到倒車（或正車）位置時，遙控系統(tǒng)將首先停油減速，并進行換向操作和反方向起動。若當前轉速高于制動轉速，則當轉速下降到制動轉速時進行換向，并進行強制制動，以加快主機反轉的過程。（3）應急倒車（CrashAstern）應急倒車是運行中換向的一個特例，即駕駛臺手柄從全速正車直接扳到倒車位置時的一種緊急操作。一般情況只在船舶避碰的情況下才使用，因此也稱為避碰倒車，其功能和過程與AC-4系統(tǒng)相同。4、正常停車和應急停車（二）輔助功能（1）輔助風機控制系統(tǒng)可以控制所有輔助風機。在主機處于低負荷狀態(tài)和起動之前，可在集控室指示面板上通過手動或自動的方式起動或停止風機的運行。在自動模式下，風機的起停由掃氣箱壓力變送器控制。當掃氣壓力達到0.65bar時風機自動停止。（2）燃油凸輪監(jiān)控燃油凸輪監(jiān)控功能可確保在換向過程中所有的燃油凸輪都能動作到位，以便主機能按照希望的方向正確起動。（3）電子VIT控制（可選功能）作為一個可選功能，ACC20遙控系統(tǒng)可提供電子VIT（VariableInjectionTiming）控制功能，以取代MANB&W主機的機械式VIT機構。（4）氣缸追加潤滑（可選功能）當監(jiān)測到主機負荷在相對長的時間內有明顯增加時，調速器將控制氣缸注油系統(tǒng)的一個電磁閥[153]動作，使得注油量在原來的基礎上額外增加，更好地適應主機負荷的變化。這是針對MANB&M主機的可選功能。（5）可變氣缸切換（CylinderCutOut，CCO）即“減缸運行”功能。為了保證主機的安全起動，從主機起動直到穩(wěn)定運行期間，減缸運行功能將被屏蔽。另外，如果“取消限制”功能被激活，或者手柄設定轉速和實際轉速偏差超出預定的范圍，也必須保證所有的氣缸同時工作。（三）轉速控制ACC20的主機轉速控制系統(tǒng)由測速單元、數(shù)字調速器、伺服控制單元和電動執(zhí)行機構（伺服馬達）組成。為確保測速可靠，測速單元采用了兩套CAN節(jié)點式測速模塊（RPME），即通過兩個DPU對來自測速探頭的脈沖信號進行處理，轉換為主機實際轉速值，并以數(shù)字信號輸出。轉速測量值通過兩種方式送給數(shù)字調速單元（DGU），一種是通過RS422/485通信接口直接連接，另一種是通過CAN總線連接，兩種連接互為備用。DGU一方面通過CAN網絡和RS422接口接收轉速測量信號，另一方面通過CAN網絡接收操作手柄發(fā)出的設定轉速，其控制輸出通過RS422/485通信送給伺服控制單元，由伺服控制單元進行位置反饋控制和功率放大后驅動伺服馬達，對油門拉桿進行精確定位。ACC20的轉速控制DIGITALSERVOUNITDSU變頻器ACC20的轉速控制主機操縱手柄的設定轉速經各種轉速限制環(huán)節(jié)后作為轉速設定值與來自測速單元的轉速實際值相比較，得到轉速偏差，經PID作用規(guī)律后形成輸出。PID控制的輸出再經燃油限制（負荷限制）和輸出補償（如非線性補償）得到數(shù)字調速器的最終油量輸出，送給伺服控制單元。調速器的輸出可以理解為燃油給定值（即油門拉桿的希望位置），而伺服控制單元實質上是一個位置反饋控制器。伺服控制單元將油門拉桿設定值與來自伺服馬達的絕對編碼器所反映的油門拉桿實際位置比較后，根據(jù)偏差和控制規(guī)律驅動伺服馬達帶動油門拉桿動作，直到油門拉桿位置與調速器希望的位置相符為止。為保證主機能在控制系統(tǒng)失電情況下仍能繼續(xù)運轉，調速系統(tǒng)的伺服控制單元設置了對伺服馬達的剎車功能。一旦控制系統(tǒng)失電，伺服馬達將被鎖定在當時的位置上，使主機以當時的輸出油量繼續(xù)工作。恢復供電后，調速系統(tǒng)自動轉入正常工作。ACC20的轉速控制（四）轉速與負荷限制ACC20主機遙控系統(tǒng)采用了數(shù)字調速器DGU，DGU根據(jù)轉速設定值和實際測量轉速的偏差進行PID調節(jié)，實現(xiàn)對主機的加減速和轉速定值控制。為了防止主機超負荷，ACC20在數(shù)字調速器的軟件中還設有各種負荷限制功能。1、轉速限制

轉速限制包括：加速速率限制、負荷程序、最低轉速限制、輪機長最大轉速限制和臨界轉速回避等。在ACC20系統(tǒng)中，以上各種限制都是通過計算機軟件實現(xiàn)的。（1）加、減速速率限制當主機在”Full”（全速）轉速以下區(qū)間進行加速或減速時，系統(tǒng)將進行加、減速速率限制，其加、減速速率大小通過ACP設定。當駕駛臺操縱桿扳至NavigationFull位置時，ACP上的指示為"loadupprogramactive"。當達到MCR時（30min），“l(fā)oadupprogramactive"便會消失。在相反方向也會有同樣的功能。減速負荷程序通常耗時15min。按下ACP上的“CANCELLIMITATION”，可以取消負荷程序。（2）負荷程序（3）最大轉速手動限制亦即輪機長最大轉速限制。（4）最低轉速限制最低轉速限制的轉速值對應主機的最低穩(wěn)定轉速，當轉速設定值低于這一限制時，遙控系統(tǒng)將以此最低轉速送至調速器的PID算法程序，確保主機能夠穩(wěn)定運行。（5）自動減速限制當主機出現(xiàn)異常情況需要減速運行時，遙控系統(tǒng)將根據(jù)引發(fā)降速的原因，在ACP上顯示“可取消降速”或“不可取消降速”報警。在預警時間內，對于“可取消降速”，可通過”CancelSLD”按鈕取消。預警時間過后，安全單元將發(fā)出自動減速命令，主機將自動減速至預先設定的某一轉速運行，即進行自動減速限制。六、維護保養(yǎng)

維護保養(yǎng)包括定期維護和維修，定期維護很重要的工作是對設備進行外觀檢查，檢查設備及環(huán)境是否有異常。由于船上備件受限，特別是DPU等智能設備損壞后基本沒有維修的可能，所以一定要重在維護。維修工作基本限定在更換元件。

（一）定期維護

1周維護：用干凈干布清潔操作盤，試驗操作盤燈。

3個月期維護：清潔主機接口箱和調速器箱濾網。

6個月期維護：外觀檢查系統(tǒng)部件是否有異常；檢查轉速傳感器測量間距，清潔傳感器浮塵；檢查電纜電線是否損壞、接線柱螺栓是否緊固；檢查UPS電池，UPS電池單獨給系統(tǒng)供電30分鐘（停航期間）。

1年期維護：檢查輸入傳感器和輸出執(zhí)行器，如果必要校準傳感器；檢查調速執(zhí)行器與燃油調節(jié)桿連接是否緊固。

（二）故障處理

1、DPU故障處理所有DPU都有自檢功能，DPU出現(xiàn)故障后，報警信號送到ACP和K-Chief500操作站，很簡單地就能確定故障DPU及原因。故障DPU確定后，根據(jù)DPU電源指示燈、保險絲指示燈（Fuse）、狀態(tài)指示燈可以進一步確認是電源問題、傳感器問題、線路問題、還是DPU自身問題，然后參考ACC20說明書提供的故障處理表格，進行故障處理。

2、ACP故障處理ACP故障一般是由于電源故障引起，如果ACP自身故障，只有更換。

3、伺服系統(tǒng)故障處理

如果出現(xiàn)DGUSERVODRIVEUNITFAIL報警，主機燃油桿由調速器鎖定，一定要將主機控制轉為機旁控制后，才能復位報警，否則可能會出現(xiàn)意外。

（三）單元更換

單元更換前，一般要關閉電源。

1、人機接口單元更換