閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)

1、7-5 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng) DMU 7-5 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng) 7-5-1 系統(tǒng)系統(tǒng)概述概述 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng)液艙遙測系統(tǒng) 7-5-4 實例實例 7-5-5 管理要點管理要點 7-5-1 系統(tǒng)概述 閥門遙控系統(tǒng)用于監(jiān)控以下系統(tǒng)的閥門狀態(tài)： 船舶壓載水 艙底水 貨油裝卸 液艙遙測系統(tǒng)用于監(jiān)測包括原油船、成品油船、化 學(xué)品船： 各壓載艙、淡水艙等液位 船舶吃水狀態(tài) 監(jiān)測艙內(nèi)的溫度、氣體壓力 液貨密度、重量等 7-5-1 系統(tǒng)概述 1、閥門遙控系統(tǒng) 閥門遙控系統(tǒng)的閥門驅(qū)動方式 電動 液壓（主要采用） 氣動 電動方式，由于機艙

2、環(huán)境潮濕、油船上的危險區(qū)域 等原因，一般不采用電動方式 氣動方式，結(jié)構(gòu)簡單、造價低，不污染環(huán)境，但是 驅(qū)動器體積大，有沖擊性，難以控制開度，水分造 成氣動元件銹蝕，一般也不采用 7-5-1 系統(tǒng)概述 2、液艙遙測系統(tǒng) 液艙遙測系統(tǒng)根據(jù)船舶液艙傳感器采集到的電信號， 進行測量 目前用于液位測量的方法主要有： 壓力傳感器式 雷達式 為了減少安裝于液艙中傳感器的數(shù)量，可以選用集 測量溫度、壓力以及液位等參數(shù)于一體的多功能傳 感器構(gòu)成完整的液艙遙測系統(tǒng) 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 一、閥門遙控功能 a) 閥門遙控，包括泵浦的啟停等 b) 閥門狀態(tài)監(jiān)測：開關(guān)狀態(tài)，開度顯示 c) 故障檢測： 顯

3、示系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)信息和報警信息 自檢硬件電路和各個輸入輸出設(shè)備，指示故障點，供提供維護依 據(jù) 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 組成： 液壓泵站 電磁換向閥組 控制箱 液壓執(zhí)行機構(gòu) 閥位指示器 二、閥門液壓“集中”控制系統(tǒng) 圖1 閥門液壓集中控制系統(tǒng)組成示意圖 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 特點： 采用集中控制，所有閥門的開閉均由液壓泵站提 供的液壓油實現(xiàn) 無論幾個閥門需要開閉，都需要啟動液壓泵 控制管路長而且復(fù)雜，容易漏泄，造成污染 如果泵站出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)將無法工作 對于離泵站較遠的閥門，由于管路中存在較大的 壓力損失，不利于閥門的開閉 二、閥門液壓集中控制系統(tǒng) 7-5-2

4、閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 閥門遙控系統(tǒng)1、閥門液壓集中控制系統(tǒng)液壓原理 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 氣囊式蓄能器的作用：與單向閥、壓力繼電器構(gòu)成 保壓回路，以補充系統(tǒng)的內(nèi)泄漏，并且在液壓泵出 現(xiàn)故障時作為應(yīng)急油源。 當電磁閥兩端電磁鐵均斷電，閥芯處在中位時，執(zhí) 行機構(gòu)兩端油路無泄漏封閉，鎖住閥門。 在閥位指示器上裝有兩個微動開關(guān)，全開或全閉時， 擺動桿壓合相應(yīng)的微動開關(guān)，使電液控制箱上的閥 門狀態(tài)指示燈亮 結(jié)合PLC技術(shù)、單片機技術(shù)以及工業(yè)組網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遙 控機遠程監(jiān)控 二、閥門液壓集中控制系統(tǒng) 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 閥門電液分散控制系統(tǒng)是目前最為廣泛應(yīng)用 系統(tǒng)一般由上

5、層控制設(shè)備(包括工控機、PLC、MIMIC 控制面板)、獨立的電液驅(qū)動頭、閥門等組成 電液驅(qū)動頭將電機、液壓泵、控制附件等集成在一 起，組成小型的獨立電液驅(qū)動頭，裝在每個遙控閥 門上 上層控制設(shè)備發(fā)出控制指令，控制電液驅(qū)動頭中的 電機或者電磁閥，進而改變閥芯位置，達到閥門開 閉的目的 三、閥門電液“分散”控制系統(tǒng) 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 電液驅(qū)動頭模塊組成： 動力模塊：包括微型電機、微型徑向柱塞泵、溢流閥、 單向閥、油箱 安全保護模塊：包括壓力開關(guān)以及安全閥組 液壓執(zhí)行機構(gòu)：液壓缸（往復(fù)運動）；齒輪和齒條的液 壓缸（旋轉(zhuǎn)運動）。設(shè)有快速接頭，和手動液壓泵相連 閥位指示模塊：包括微

6、動開關(guān)和電阻（電流）式閥位指 示器。微動開關(guān)裝在開關(guān)閥上，用于在到位時停止油泵， 閥位指示器指示閥門的開度。 三、閥門電液分散控制系統(tǒng) 7-5-2 閥門遙控閥門遙控系統(tǒng)系統(tǒng) 閥門電液分散控制系統(tǒng)的優(yōu)點 具有獨立的各控制單元 a、單個損壞不影響其它控制單元 b、可靠性高 液壓控制單元采用集成制造工藝 a、不存在管路 b、系統(tǒng)中油液較少 c、污染小 三、閥門電液分散控制系統(tǒng) 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 1. 液艙遙測：監(jiān)測液艙液位、溫度、氣體壓力、液體 體積、重量、油液密度、船舶吃水 2. 實時+模擬計算：船舶各種裝載狀態(tài)下船舶吃水、 船體重心、船體穩(wěn)心、排水量等各種穩(wěn)性數(shù)據(jù) 3. 故障檢測：系統(tǒng)運

7、行后將循環(huán)運行自檢程序 一方面，顯示艙室內(nèi)的各種數(shù)據(jù)信息和報警信息 另一方面，檢測硬件電路和各個輸入輸出設(shè)備，定位故 障，提供維護依據(jù) 一、液艙遙測系統(tǒng)的功能 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 液位傳感器所測得的液位是傳感器垂線上的測量值Lm，而不 是艙內(nèi)浮心垂線的液位Lfc（ Lfc船級社認可的用于計算的參考液位， 用于計算液貨的容積和重量） 一般傳感器都不能裝在艙的中心位置，船舶在裝卸時總是呈 現(xiàn)較大的縱橫傾狀態(tài)，必須通過修正把Lm換算成Lfc 二、液艙遙測系統(tǒng)的精度確定 橫傾修正縱傾修正 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 液位測量的精度取決于： 傳感器的精度 前后左右吃水測量的測量精度 系統(tǒng)測得的數(shù)據(jù)允

8、許存在偏差，經(jīng)理論計算和實驗 室測試，液艙遙測系統(tǒng)的典型精度為： 壓力傳感器式：（4mm+H/1000），H為上部傳 感器至液面的距離（mm） 雷達式：5mm 溫度：0.5 二、液艙遙測系統(tǒng)的精度確定 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 1. 信號處理單元 2. 操作單元 3. 顯示器 4. 打印機 5. 數(shù)據(jù)庫 6. 傳感器 7. 通訊模塊 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 1、信號處理單元 由不間斷電源、接口板及控制器等構(gòu)成，其硬件 和軟件均為智能化模塊設(shè)計，能與不同類型的傳 感器接口連接，輸出各種數(shù)字和模擬信號?？刂?器一般采用工業(yè)用單片機或者PLC 主要功能是： 根據(jù)指令，依次

9、掃描、采集每個艙的傳感器信號 根據(jù)采得的信號對傳感器標定自檢，確保信號有效 傳感器或電纜異常的報警，以確保系統(tǒng)的安全運行， 查找并定位故障 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 2、操作單元 配備工業(yè)鍵盤、鼠標和顯示器PC機， 基于Windows操作系統(tǒng)和TCP/IP局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 安裝有液艙遙測系統(tǒng)監(jiān)控軟件，顯示監(jiān)測數(shù)據(jù) 與信號處理單元通訊，控制其運行 對信號編制表格、圖像、打印 具備了網(wǎng)絡(luò)功能，可聯(lián)接其它終端或與全船自動 化系統(tǒng)連網(wǎng) 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 3、彩色顯示器 顯示器為高密度彩色顯示器，用來顯示所有的圖 形、數(shù)據(jù)、報表和報警等 4、打印機

10、 用來打印所需的數(shù)據(jù)、表格，尤其能打印各種配 載方案，裝卸貨報表，以便歸檔保存 5、歷史數(shù)據(jù)庫 存儲歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)、操作信息等，便于查詢檢索 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 6、傳感器 測量參數(shù)包括液位、吃水、溫度、壓力、油氣等 根據(jù)測量參數(shù)以及測量區(qū)域不同，傳感器的選型以及布 置都有所不同 大部分壓載艙液位測量選擇在艙底部安裝一個壓力傳感 器；而船舶吃水測量傳感器則有三種安裝方式： （a）二點吃水測量 （b）三點吃水測量 （c）四點吃水測量 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 傳感器 二點吃水測量： 測兩出艏、艉吃水并算出艏、艉傾

11、艏吃水傳感器一般裝載艏尖艙或隔離空艙或計程儀艙內(nèi)。艉 吃水傳感器一般裝在機艙后部，也有裝在泵艙內(nèi)的 需在系統(tǒng)內(nèi)安裝一個傾斜儀以測出船的橫傾 對于型寬較小的船，如2萬載重噸以下，較多采用 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 三點吃水測量： 能測出艏、艉和左右吃水，并算出縱傾、橫傾 艏吃水傳感器安裝在艏尖艙或隔離艙內(nèi)、計程儀器艙內(nèi)，后 二點吃水裝在泵艙內(nèi) 這類布置現(xiàn)在用得較少 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 傳感器 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 四點吃水測量： 能分別測出艏、艉和左右吃水并單獨算出縱傾和橫傾 艏、艉吃水傳感器的安裝位置與二點吃水的一樣。左右吃水 傳感器分別安裝在船中左右舷的壓載艙內(nèi) 2萬載重噸以上的船

12、舶幾乎都采用這種布置方式 有了四點吃水測量，還能直接觀察到船體的中拱或中垂現(xiàn)象 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理傳感器 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 液貨艙傳感器的形式選擇 由于要監(jiān)測艙內(nèi)的液位、溫度和氣壓，傳感器的 布置選型稍微復(fù)雜 主要分類及布置方式包括： 壓力傳感器式 雷達式 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理傳感器 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 1）壓力傳感器方式 如圖，該液艙內(nèi)裝有3個壓力/溫度傳感器， 經(jīng)組合計算可測得艙內(nèi)的液位、溫度、氣壓 和密度 PT-100高精度溫度傳感器附裝在壓力傳感 器內(nèi) 頂部傳感器裝在液艙的頂部，測量艙內(nèi)的 氣壓和氣體溫度。底部傳感器測量艙內(nèi)的液 位和溫度 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原

13、理傳感器 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 高低位傳感器優(yōu)點（特點）： 能測量密度，并進一步自動計算裝載重量，不須人工輸入 密度，而且有些液貨密度的溫度系數(shù)很大，因此很難得到 高精度的重量計算結(jié)果 對于當代多品種化學(xué)品船，絕對不允許貨品混淆，有了實 際密度測量，即可在系統(tǒng)中設(shè)入密度報警。在裝貨時，一 旦實際密度超過設(shè)定密度的極限即給出報警，提醒當班人 員核查，以避免更嚴重的混裝事故 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理傳感器 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 2）雷達方式 裝在甲板上，若只需測量艙內(nèi)的液位，安裝 工作要比壓力傳感式的簡單。 液貨船還要在艙內(nèi)安裝溫度、艙內(nèi)氣體壓力 傳感器 雷達測量器需遠離側(cè)壁肋骨等，以避免

14、干擾 液位測量公式為： 2 C T LH C 雷達波速；T 雷達波發(fā)出到返回的時間；H 總高 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理傳感器 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理傳感器 BM70系列雷達液位計 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 雷達方式特點 (1) 一體化設(shè)計，無可動部件，不存在機械磨損，使用壽命長 (2)非接觸式測量，不需要傳輸媒介，不受大氣、艙內(nèi)液體揮 發(fā)霧（如強化學(xué)品）、液體的密度、濃度等物理特性的影響 (3)幾乎能用于所有液體的液位測量。介電常數(shù)大于1.5的非導(dǎo) 電介質(zhì)(空氣的介電常數(shù)為1.0)也能夠保證足夠的反射波，介 電常數(shù)越大，反射信號越強 (4)測量范圍大，最大的測量范圍

15、可達035m，可用于高溫、 高壓的液位測量 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理傳感器 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 7、通訊模塊 應(yīng)具備網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以聯(lián)接多個終端 液貨船可將燃油艙的信息傳送至機艙集中控制臺，便 于輪機部門及時了解燃油艙燃油消耗情況 系統(tǒng)還可提供安裝在甲板上的就地指示器以便裝卸時 就地讀出 駕駛室配置終端計算機，使當班駕駛員能在駕駛室直 接了解船的實時裝載、吃水、穩(wěn)性等各種狀態(tài) 在當代最新開發(fā)應(yīng)用的全船自動化系統(tǒng)中，可接 入到全船監(jiān)控系統(tǒng)中，與全船自動化系統(tǒng)連網(wǎng) 三、液艙遙測系統(tǒng)組成原理 7-5-3 液艙遙測系統(tǒng) 液艙傳感器安裝示意圖 四、傳感器的安裝 液艙傳感器有多 種形式的安裝方 式

16、可供選則： l 艙內(nèi)安裝 l 艙外安裝 l 艙頂部安裝 l 側(cè)邊安裝等 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 大連海事大學(xué)新造教學(xué)實習(xí)船采用目前先進的閥門 電液分散控制系統(tǒng)，閥門遙控及液艙遙測通過一套 系統(tǒng)實現(xiàn) 該系統(tǒng)主要由閥門電液驅(qū)動頭及傳感器單元、中間 控制模塊PLC、監(jiān)控機及MIMIC控制面板等三個部分 組成 “育鯤”船閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng) 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 “育鯤”船閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)（分散控制系統(tǒng)） 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 “育鯤”船閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng) 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 “育鯤”船閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng) 7-5-

17、4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 “育鯤”船閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng) 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 采用西門子S7200PLC控制技術(shù) 監(jiān)控機與PLC主站之間采用以太網(wǎng)通訊 PLC主站與從站之間采用RS485串行通訊 整個控制系統(tǒng)分散控制、集中管理 “育鯤”船實例 特點 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對機艙艙底水、壓載水等系統(tǒng)73個 遙控閥門的遙控要求，其中兩個閥門可以開度控制 實現(xiàn)壓載泵、艙底壓載通用泵、艙底泵、艙底消防 通用泵（1號、2號）的遙控起、?？刂?能夠?qū)LC采集到的閥門狀態(tài)信號、各液艙液位、溫 度信號、船舶吃水信號等在監(jiān)控機進行實時顯示 可以通過多

18、種方式完成對閥門及響應(yīng)泵浦的操作， 其中有計算機界面操作、MIMIC模擬面板旋鈕操作 或閥門電液控制系統(tǒng)的本地操作 “育鯤”船實例 功能 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 監(jiān)控機采用工業(yè)PC，Windows系統(tǒng) 可以通過多種方式完成對每一個遙控閥門及每一臺 泵的操作，如計算機界面操作、MIMIC模擬面板旋 鈕操作或本地操作 歷史數(shù)據(jù)庫： 實現(xiàn)事件記錄 數(shù)據(jù)查詢 打印報警等 “育鯤”船實例 一、監(jiān)控機及上位機軟件 “育鯤”船實例 二、MIMIC 面板 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （a）壓載水系統(tǒng) “育鯤”船實例 二、MIMIC 面板 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （b

19、）艙底水系統(tǒng) “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 采用丹麥DAMCOS公司生產(chǎn)閥門驅(qū)動頭 電液驅(qū)動頭由動力模塊、液壓執(zhí)行機構(gòu)、閥門位置 指示三個部分組成 動力模塊將電機、液壓泵、控制附件等部件集成在 一起，組成獨立的電液控制器，裝在每個液艙閥門 的液壓執(zhí)行機構(gòu)上 由PLC電信號控制液壓油路中電磁閥的通、斷電來控 制閥門的開關(guān) “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 電液驅(qū)動頭優(yōu)點： 采用集成油路，省去管路的連接和接頭，降低系統(tǒng)復(fù)雜性 增加現(xiàn)場添加和更改回路的柔性 結(jié)構(gòu)緊湊、安裝維護方便、泄漏少、震動小 利于實現(xiàn)典型液壓

20、系統(tǒng)的集成化和標準化 DAMCOS公司生產(chǎn)的閥門電液驅(qū)動頭動力模塊有以下 兩種主要形式： （1）Local Power Unit，簡稱LPU （2）LPUM “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 1、LPU： 直接安裝在閥門執(zhí)行機構(gòu)上，在船舶領(lǐng)域應(yīng)用廣泛 LPU由可變?nèi)莘e式液壓泵、驅(qū)動液壓泵的異步電機以及其他 閥門功能模塊組成，主要有兩種型號： LPU-S（single）、LPU-D（double） 通過改變可變?nèi)莘e式液壓泵的流量來改變閥門執(zhí)行機構(gòu)的運轉(zhuǎn) 速度，同時電機功率也會相應(yīng)變化 由于只需要當閥門處在全開或者全關(guān)位置的時候才需要高扭矩， 只要泵的壓力

21、超過一個特定值，閥門執(zhí)行機構(gòu)就開始動作 “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 蝶閥（BRC型執(zhí)行機構(gòu)）全關(guān)、全開的運動過程 9.8MPa 2.5MPa 安全閥開啟，液壓油釋放至油箱，閥門全開；達到延遲時間 后，電機停轉(zhuǎn)，閥門通過雙向止回閥保持在全開位置 “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （1）LPU-S 控制單作用彈簧關(guān)閉式執(zhí)行機構(gòu)。通過油壓克服彈簧彈力，實 現(xiàn)閥門的開控制，而通過彈簧彈力實現(xiàn)閥門的關(guān)控制 為防止液壓油流回 油箱，開閥期間電磁 閥(16)一直保持通電 當閥門達到全開時： 壓力至150bar，安 全閥

22、(7)開啟，液壓 油流回油箱 電機斷電，通過由 電磁閥組成的液壓 鎖保持在當前位置 LPU-S系統(tǒng)液壓原理圖 “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 LPU-S系統(tǒng)液壓原理圖 為了防止因溫度突升 引起壓力升高，設(shè)有安 全閥8，225bar時開啟。 在開閥過程中，切斷 電機電源，閥門可以停 止在中間的任何位置 閥門全開時，壓力開 關(guān)14將檢測因泄漏或溫 度波動而引起壓降，讓 電機通電幾秒，以保持 油壓，防止開度偏移 關(guān)閉閥門時，電磁閥16斷電，通過彈簧彈力作用在液壓執(zhí)行機構(gòu)上，液壓 油B口、節(jié)流閥13、電磁閥16被壓回油箱 “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭

23、7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 LPU-S系統(tǒng)具有以下三種應(yīng)急操作方式： a通過便攜式手動泵（BRCF型液壓執(zhí)行機構(gòu)） 便攜式手動泵連接在兩個快速接口（9）和（11）上 當達到需要位置時，手動泵可以拆除 b通過手動桿（KFR） 開閥時，手動解除機械鎖，逆時針轉(zhuǎn)動手動桿 關(guān)閥時，順時針轉(zhuǎn)動手動桿，直到機械鎖重新嚙合 c通過永久連接式手動泵 開閥：手動泵一直運轉(zhuǎn)，直到閥門到達需要位置； 關(guān)閥：通過打開位于手動泵泵體上的旁通閥 應(yīng)急操作結(jié)束后，梭形閥復(fù)位，閥門自動處于遙控控制狀態(tài) “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （2）LPU-D 用于控制雙作用液壓

24、執(zhí)行機構(gòu)。閥門的開啟以及關(guān)閉，均需要 通過液壓實現(xiàn) 電機運轉(zhuǎn)可變?nèi)莘e式液 壓泵電磁閥14液控單向 閥A或B口開度變化另 一路單向閥（在進油壓力作用 下開啟）電磁閥14油箱 閥門全開時壓力150bar 泵安全閥15打開流回油 箱電機停轉(zhuǎn)電磁閥斷電 液壓執(zhí)行機構(gòu)鎖閉在當前位置 安全閥6和11防止因溫度突 然升高引起的壓力升高225bar “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 LPU-D系統(tǒng)具有以下兩種應(yīng)急操作方式： a通過便攜式手動泵（BRCF型液壓執(zhí)行機構(gòu)） 便攜式手動泵連接在兩個快速接口，直接與A口和B口連接， 執(zhí)行機構(gòu)在任何一種液壓油流動方向上均可以動作

25、 當手動泵拆除以后，執(zhí)行機構(gòu)可以鎖定在任意位置 b通過永久連接式手動泵 通過位于手動泵泵體上的控制桿選擇閥門的開啟或者關(guān)閉， 達到所需位置時，執(zhí)行機構(gòu)可以鎖定在任意位置 應(yīng)急操作結(jié)束后，梭形閥復(fù)位，閥門自動處于遙控控制狀態(tài) “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 2、LPUM： 也是電液集成系統(tǒng)，由異步電機、液壓泵以及一些閥門功能模 塊組成，可直接安裝在閥門執(zhí)行機構(gòu)上，包括LPUM-S和LPUM-D 兩種類型。 LPUM-S LPUM-D “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 3、液壓執(zhí)行機構(gòu)（閥門驅(qū)動裝置） 四種液壓執(zhí)

26、行機構(gòu) “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （1）BRC：一種90（1/4轉(zhuǎn)）液壓雙作用平衡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置 帶有內(nèi)置轉(zhuǎn)換機構(gòu)閥，能將液壓能 轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)力，產(chǎn)生的扭矩與施加 的壓力成正比 整個90的旋轉(zhuǎn)過程保持著恒定的 高扭矩輸出 平衡旋轉(zhuǎn)原理則消除了側(cè)向力和閥 桿的彎曲受力 旋轉(zhuǎn)力由一個多螺旋花鍵產(chǎn)生，該 花鍵與活塞的相同齒形花鍵嚙合 適配于90旋轉(zhuǎn)閥門 “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （2） BRCF ：一種90（1/4轉(zhuǎn)）液壓單作用平衡旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置 它在設(shè)計上和功能上與BRC極為相 似，均屬平衡旋轉(zhuǎn)工作原理，

27、且具 有高扭矩輸出 但是BRCF是單作用式，只把液壓 油引向活塞的一側(cè)，而另外一側(cè)， 即驅(qū)動裝置的上部，則包含一組盤 式彈簧 該彈簧起到故障保障作用，在發(fā)生 故障、液壓被切斷的情況下，彈簧 就會關(guān)閉閥門 “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （3） KC ：一種90（1/4轉(zhuǎn)）液壓線性雙作用驅(qū)動裝置 內(nèi)置轉(zhuǎn)換機構(gòu)，并裝有直接可視的位 置指示器 KC把液壓能量轉(zhuǎn)換為線性運動，推力 與所施加壓力成正比 KC在工作過程中沒有外部活動部件， 內(nèi)置裝置在溫度發(fā)生變化時保持壓力 KC可以在任何環(huán)境下工作?？梢院啽?的適配于所有為人熟知的截止閥，所 有型號都能直接加置模

28、塊式控制功能 “育鯤”船實例 三、閥門電液驅(qū)動頭 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 （4） KF/KFR ：90液壓線性單作用彈簧關(guān)閉驅(qū)動裝置 內(nèi)置轉(zhuǎn)換機構(gòu)，并裝有直接可視的位置指 示器 液壓動作時，輸出桿被提起（閥門打開）， 彈簧組被壓縮；釋放壓力時，彈簧組向下 壓輸出桿，關(guān)閉閥門 沒有外部活動部件，可在任何環(huán)境下工作 配備了獨特的應(yīng)急系統(tǒng)，可以借助內(nèi)置手 搖泵打開和關(guān)閉閥門 壓力重新建立后，在液壓剛打開驅(qū)動裝置 時，手搖泵功能就會自動脫開，遙控復(fù)位 “育鯤”船實例 四、閥位指示器和傳感器 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 1、閥位指示器 系統(tǒng)采用DPI系列閥位指示器，用于BRC

29、型、BRCF型閥 門執(zhí)行機構(gòu)，溫度使用范圍為-2080，主要有以 下三種型號的閥位指示器： DPI-C：用于閥門開關(guān)位置指示，輸出開關(guān)量信號 DPI-E：用于閥門開度指示，輸出模擬量信號； DPI-B：液壓旁通 DPI-C和DPI-E閥位指示器可以組合安裝在不同的模塊或 者安裝在LPU系統(tǒng)里面，僅僅需要內(nèi)部接線 “育鯤”船實例 四、閥位指示器和傳感器 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 閥門或者執(zhí)行機構(gòu)的位置通過一個十分精確的電位計 或者兩個微開關(guān)實現(xiàn) DPI指示器的校準：當閥門或者執(zhí)行機構(gòu)處在關(guān)閉位 置的時候，通過調(diào)整DPI螺栓實現(xiàn)： 對于DPI-C，將電位計調(diào)至300歐姆； 對于DPI

30、-E，將關(guān)開關(guān)調(diào)至關(guān)閉位置； 在“開”位置時檢查指示器的輸出信號是否一致 應(yīng)根據(jù)閥門在系統(tǒng)中位置以及功能的不同，選擇相應(yīng)的遙控 閥門，并且確定與之匹配的動力模塊、液壓執(zhí)行機構(gòu)、閥門 位置指示器 “育鯤”船實例 四、閥位指示器和傳感器 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 2、傳感器 傳感器單元檢測各個液艙的液位、溫度信號、船舶艏、 舯（左舷、右舷）、艉吃水狀態(tài)信號，作為中間控制模 塊PLC的輸入信號。 液位檢測采用DAMCOS提供的MAS2600艙柜液位傳感器 傳感器不受機械沖擊和振動的影響，具備優(yōu)異的耐海 水腐蝕特性、線性和滯后特性，過載能力強，允許在艙 柜注滿瞬間或艙柜在風(fēng)大浪急的海況下

31、壓力的驟升 “育鯤”船實例 五、LPU系統(tǒng)的PLC控制原理 7-5-4 閥門遙控及液艙遙測系統(tǒng)實例 PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，對系統(tǒng)內(nèi)部的各種任 務(wù)進行查詢、判斷和執(zhí)行 PLC以掃描方式順序讀入所有輸入端子的狀態(tài)，這樣， PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、PLC5得以采集到各個閥、 泵的狀態(tài)信號以及液位、溫度等傳感器信號 PLC主站一方面與監(jiān)控機建立通訊，將收到的信息發(fā) 送給監(jiān)控機，實現(xiàn)監(jiān)控機對閥門等狀態(tài)的監(jiān)視，另一 方面，發(fā)送至PLC6、PLC7輸出，控制MIMIC面板上的 指示燈，使閥門以及泵的實時狀態(tài)也得以在MIMIC面 板上顯示 10-4 實例 “育鯤”船實例 五、LPU系統(tǒng)的PLC控制原理 7-5-5 管理