燃油粘自動(dòng)控制系統(tǒng)PPT課件

1、組成:3.溫度-粘度控制選擇閥7.其輸入是溫度程序調(diào)節(jié)器8和粘度調(diào)節(jié)器9的輸出信號(hào).其輸出是其中輸入較大的信號(hào).工作概述:1.燃油溫度在下限(如200C)和上限(1350C)之間時(shí).溫度程序調(diào)節(jié)器8工作.8輸出控制信號(hào)改變蒸汽調(diào)節(jié)閥6的開度.使染有溫度按預(yù)先設(shè)定的速度變化.第1頁/共61頁工作概述:2.當(dāng)燃油溫度達(dá)到上限(1350C)時(shí).粘度控制系統(tǒng)工作.粘度調(diào)節(jié)器9輸出控制信號(hào)改變蒸汽調(diào)節(jié)閥6的開度.使染有粘度穩(wěn)定在給定值上.3.”柴油-重油”切換:燃油系統(tǒng)工作前.油溫處于下限值.”柴油-重油”轉(zhuǎn)換開關(guān)打到”重油”位置.系統(tǒng)運(yùn)行.先使用柴油.在溫度程序調(diào)節(jié)器控制下油溫逐漸. 油溫到中間值(如

2、700C)時(shí).第2頁/共61頁三通電磁閥2動(dòng)作推動(dòng)三通活塞閥1.實(shí)現(xiàn)柴油到重油的轉(zhuǎn)換.在溫度程序調(diào)節(jié)器8的控制下.對(duì)重油進(jìn)行程序加溫直到溫度上限值.NAKAKITA優(yōu)點(diǎn):加用溫度程序控制.避免油溫較低時(shí).采用粘度控制使油溫升高過快.改善噴油設(shè)備工作條件.”柴油-重油”自動(dòng)切換使油溫較低時(shí).系統(tǒng)用柴油工作.可保證良好的霧化質(zhì)量.沖洗管路中的重油.保證控制系統(tǒng)和噴油設(shè)備可靠性.第3頁/共61頁NAKAKITA粘度控制系統(tǒng)粘度調(diào)節(jié)器:應(yīng)用位移平衡原理.實(shí)現(xiàn)PID控制作用.工作原理:平衡狀態(tài):粘度測(cè)量值=給定值.黑色測(cè)量指針和紅色給定指針重合.噴嘴擋板距離不變.調(diào)節(jié)器輸出穩(wěn)定.比例波紋管、積分波紋管、

3、積分氣室和微分氣室壓力均等于調(diào)節(jié)器輸出壓力.系統(tǒng)受到擾動(dòng).出現(xiàn)偏差.如燃油粘度.差壓變送器輸出一個(gè)成比例的氣壓信號(hào).經(jīng)過控制板送到彈簧管使其張開.FG桿推動(dòng)GH桿上移.以E軸為圓心.HEN和HED桿都逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).MN桿右移.黑色測(cè)量指針繞O軸向指示粘度的方向轉(zhuǎn)動(dòng).D點(diǎn)右移使AC桿繞C軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).BO桿右移.OO桿以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).擋板離開噴嘴.噴嘴背壓.經(jīng)過氣動(dòng)功率放大器使調(diào)節(jié)器輸出P出. 第4頁/共61頁 P出分四路輸出:1路送到氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥. 蒸汽調(diào)節(jié)閥.使燃油粘度. 2路是微分輸出的過程.2路與微分氣室中的波紋管相通.波紋管收縮.其外面的氣室通比例波紋管壓力略有.OO桿略有.第5

4、頁/共61頁系統(tǒng)受到擾動(dòng).出現(xiàn)偏差.如燃油粘度.差壓變送器輸出一個(gè)成比例的 氣壓信號(hào).經(jīng)過控制板送到彈簧管使其收縮.FG桿推動(dòng)GH桿下移.以E軸為圓心.HEN和HED桿都順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).MN桿左移.黑色測(cè)量指針繞O軸向指示粘度 的方向轉(zhuǎn)動(dòng).D點(diǎn)左移使AC桿繞C軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).BO桿左移.OO桿以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).擋板靠近噴嘴.噴嘴背壓.經(jīng)過氣動(dòng)功率放大器使調(diào)節(jié)器輸出P出 . P出分四路輸出:1路送到氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥. 蒸汽調(diào)節(jié)閥.使燃油粘度 .第6頁/共61頁2路是微分輸出的過程.2路與微分氣室中的波紋管相通.波紋管擴(kuò)張.其外面的氣室通比例波紋管壓力略有 .OO桿略有 .擋板微微遠(yuǎn)離一點(diǎn)噴嘴.這個(gè)負(fù)

5、反饋很弱.不能抵擋擋板繼續(xù)靠近噴嘴.調(diào)節(jié)器輸出P出 .蒸汽調(diào)節(jié)閥開度 . 3路微分消失的過程.3路是調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)過微分閥與微分氣室相通.微分氣室壓力經(jīng)微分閥不斷進(jìn)氣.其壓力不斷 .比例波紋管的壓力不斷 .OO桿不斷 移.負(fù)反饋不斷.擋板不斷遠(yuǎn)離噴嘴.調(diào)節(jié)器的輸出P出不斷 .蒸汽閥開度 .第7頁/共61頁這里微分作用是通過彈性氣阻組成的P慣性環(huán)節(jié)的負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)的.4路是積分波紋管經(jīng)積分閥充氣而壓力不斷 .OO桿移.擋板由靠近噴嘴一點(diǎn).這個(gè)附加的正反饋使調(diào)節(jié)器的輸出P出有所 .蒸汽調(diào)節(jié)閥略微 .消除靜態(tài)偏差.黑紅色指針重合.第8頁/共61頁NAKAKITA粘度控制系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整:PB:調(diào)整比例帶調(diào)整

6、盤(是一個(gè)偏心機(jī)構(gòu)).可平行移動(dòng)噴嘴擋板機(jī)構(gòu).擋板轉(zhuǎn)動(dòng)同樣角度.噴嘴擋板間開度變化量不同.Ti:積分閥. 積分時(shí)間.I作用Td:微分閥.微分時(shí)間.D作用第9頁/共61頁給定值r的調(diào)整:順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)給定值按鈕. 給定值.紅色指針朝給定值方向轉(zhuǎn)動(dòng).QS繞Q軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).RC桿左移.A、D點(diǎn)不動(dòng).BO桿左移.擋板靠近噴嘴.調(diào)節(jié)器輸出P出.第10頁/共61頁溫度程序調(diào)節(jié)器(正作用式)溫度程序設(shè)定裝置如圖所示.它是在給定指針上加裝一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿.小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)扇形輪時(shí).驅(qū)動(dòng)桿與給定指針一起轉(zhuǎn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)桿上裝有上、下限溫度開關(guān).兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)由開關(guān)桿控制.當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí).開關(guān)桿沿著控制板轉(zhuǎn)動(dòng).驅(qū)動(dòng)桿上還裝有中間溫度限位

7、開關(guān).這的開關(guān)狀態(tài)由可調(diào)凸輪控制.當(dāng)中間溫度確定（如70）后.可調(diào)凸輪位置固定.不隨驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng).驅(qū)動(dòng)桿和給定指針由小齒輪帶動(dòng).按下給定值旋鈕.可手動(dòng)設(shè)定溫度給定值；拔出給定值旋鈕.離合器合上.同步電機(jī)SM1和SM2的轉(zhuǎn)動(dòng)通過差動(dòng)減速齒輪裝置和小齒輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿和溫度給定值指針轉(zhuǎn)動(dòng).第11頁/共61頁溫度程序調(diào)節(jié)器在控制系統(tǒng)投入工作前.燃油溫度處于下限值.開關(guān)桿與下限溫度設(shè)定器相碰.溫度下限開關(guān)LLS和上限開關(guān)ULS均從右邊斷開合于左面（見圖4-3-6）.中間溫度限位開關(guān)觸頭沒有被凸輪壓下.在系統(tǒng)投入工作時(shí).先把“柴油一重油”轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“重油”位置.合上電源開關(guān).同步電機(jī)SM1和SM2開始轉(zhuǎn)動(dòng).

8、經(jīng)PID的控制作用.燃油溫度的測(cè)量值將以相同的速度跟蹤給定值上升.溫度給定值的上升速度是靠溫度“上升一下降”設(shè)定開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的.這共有五檔.即0、1、2、3、和5檔.分別控制電機(jī)SM1和SM2和轉(zhuǎn)動(dòng)方向.兩個(gè)電機(jī)都經(jīng)差動(dòng)減速裝置帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng).但它們的減速比不同.SM2的減速比小第12頁/共61頁這樣兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同.溫度給定值的變化速度也不同.以增大溫度給定值為例.溫度“上升一下降”設(shè)定開關(guān)在不同檔位時(shí).電機(jī)SM1和SM2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及相應(yīng)溫度給定值的上升速度(/min)見表第13頁/共61頁第14頁/共61頁溫度程序調(diào)節(jié)器比如.把溫度“上升一下降”設(shè)定開關(guān)設(shè)定在1檔上.控制系統(tǒng)投入工作后

9、.在溫度程序調(diào)節(jié)器控制下.柴油溫度以每分鐘上升1的速度增加.此時(shí)系統(tǒng)用柴油工作.當(dāng)溫度上升到中間溫度時(shí).可調(diào)凸輪把中間溫度限位開關(guān)壓下.其觸頭MLS由左邊斷開合于右面（見圖4-3-6）.使三通電磁閥和三通活閥動(dòng)作(MV-10通電.相當(dāng)于三通電磁閥SV2通電.SV1斷電).自動(dòng)切斷柴油通路.讓重油進(jìn)入燃油系統(tǒng).以后對(duì)重油以相同的速度加溫.當(dāng)?shù)?5頁/共61頁 溫度達(dá)到上限溫度時(shí).開關(guān)桿與上限溫度設(shè)定器相碰.其上、下限溫度開關(guān)LLS 和ULS均從左面斷開合于右面（見面4-3-6）.這時(shí).電機(jī)SM1和SM2均停轉(zhuǎn).溫度給定值不再上 升.即由油溫的程序控制轉(zhuǎn)換為對(duì)溫度上限值的定值控制.延時(shí)一段時(shí)間后.

10、自動(dòng)轉(zhuǎn)為粘度的定值控制.第16頁/共61頁溫度程序調(diào)節(jié)器如果要停止系統(tǒng)的工作.先把“柴油一重油”轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“柴油”位置.同步電機(jī)SM1和SM2就以原來的相反方向轉(zhuǎn)動(dòng).溫度給定值按原速降低.控制系統(tǒng)由粘度定值控制自動(dòng)轉(zhuǎn)換為油溫的程序控制.當(dāng)油溫下降到中間溫度時(shí).可調(diào)凸輪使中間溫度限位開關(guān)彈起.其觸頭MLS由右邊斷開合于左面（見圖4-3-6）.使三通電磁閥和三通活閥動(dòng)作(MV-1S通電.三通電磁閥下位通).自動(dòng)切斷重油通路.讓柴油進(jìn)入燃油系統(tǒng).燃油系統(tǒng)用柴油工作.當(dāng)油溫下降到下限值時(shí).開關(guān)桿與下限溫度設(shè)定器相碰.上、下限開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)改變.同步電機(jī)停轉(zhuǎn).控制系統(tǒng)停止工作.第17頁/共61頁粘度-

11、溫度選擇閥溫度程序調(diào)節(jié)器和粘度調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)都送到“溫度粘度”控制選擇閥.選擇閥的輸出信號(hào)送入蒸汽調(diào)節(jié)閥控制其開度.當(dāng)溫度低于上限值時(shí).選擇閥輸出溫度程序信號(hào)；當(dāng)油溫達(dá)到上限值時(shí).選擇閥輸出粘度控制信號(hào).“溫度粘度”控制選擇閥的結(jié)構(gòu)原理如圖所示.第18頁/共61頁選擇閥是由膜片9、滑閥7和11、密封環(huán)8以及限位螺釘6等組成.A接溫度程序調(diào)節(jié)器的輸出.B接粘度調(diào)節(jié)器的輸出.C是選擇閥的輸出接到蒸汽調(diào)節(jié)閥的控制管路.當(dāng)油溫低于上限值時(shí).粘度調(diào)節(jié)器因未接通氣源而沒有輸出.此時(shí)A端壓力在大于B端壓力.膜片9向下彎.上面密封環(huán)8離開閥座.第19頁/共61頁粘度-溫度選擇閥A端氣壓信號(hào)經(jīng)滑閥7和上閥座之

12、間的間隙由C端輸出.對(duì)燃油溫度進(jìn)行程序控制.當(dāng)油溫達(dá)到上限值時(shí).粘度調(diào)節(jié)器因接通氣源而有輸出.這個(gè)氣壓信號(hào)比溫度程序調(diào)節(jié)器輸出的信號(hào)大.即B端壓力高于A端.膜片9上彎.下密封環(huán)離開閥座.上密封環(huán)落在閥座上.這樣.B端信號(hào)壓力經(jīng)下閥座與滑閥11之間的間隙、滑閥11的橫孔、垂直孔和滑閥7的橫孔.由C端輸出.對(duì)燃油粘度進(jìn)行定值控制.第20頁/共61頁三通電磁閥和三通活塞閥三通電磁閥和三通活閥用于控制“柴油重油”自動(dòng)轉(zhuǎn)換.其結(jié)構(gòu)原理如圖所示.其中.圖（a）是三通電磁閥的邏輯符號(hào)圖；圖（b）是三通活塞閥的結(jié)構(gòu)原理圖.B和C分別接重油管路和柴油管路.A是三通活塞閥的輸出管.當(dāng)系統(tǒng)投入工作且油溫低于中間溫度

13、時(shí).中間溫度限位開關(guān)觸頭沒有被可調(diào)凸輪壓下.電磁閥的SV1和SV2均斷電.三通電磁閥保持原狀態(tài)下位通第21頁/共61頁 .氣源被截止.其輸出端.也就是三通活塞閥活塞3上部空間通大氣.在彈簧8的作用下.活塞連同活塞桿和閥6一起上移.直到閥6落在上閥座上為止.這時(shí). 切斷重沒管B與輸出管A的通道.而柴油管C通輸出管A.柴油進(jìn)入燃油系統(tǒng).當(dāng)油溫達(dá)到并高于中間溫度時(shí).中間溫度限位開關(guān)觸頭被可調(diào)凸輪壓下.第22頁/共61頁三通電磁閥和三通活塞閥此時(shí).MLS中間溫度開關(guān)閉合于右位.三通電磁閥的SV1斷電.SV2通電.三通電磁閥上位通.氣源進(jìn)入三通活塞閥活塞3的上部空間.克服彈簧張力把活塞、活塞桿及閥6一起

14、壓下.閥6離開上閥座而緊壓在下閥座上.這時(shí).切斷柴油管C與輸出管A的通路.接通重油管B與輸出管A之間的通路.重油進(jìn)入燃油系統(tǒng).第23頁/共61頁 三通電磁閥的邏輯功能是:SV1和SV2不能同時(shí)通電.它們中一個(gè)通電.另一個(gè)必定斷電.SV2通電.三通電磁閥上位通；SV1通電.三通電磁閥下位通.如果SV1的SV2都斷電.三通電磁閥保持原狀態(tài). 圖中標(biāo)號(hào)為9的是限位開關(guān)桿.用早檢測(cè)“柴油重油”轉(zhuǎn)換是否完成.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪1可手動(dòng)進(jìn)行“柴油重油”的轉(zhuǎn)換.在自動(dòng)控制時(shí).應(yīng)把手輪旋至最上端.第24頁/共61頁控制電路系統(tǒng)的控制電路如圖所示.它能實(shí)現(xiàn)“柴油重油”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換及燃油溫度程序控制與粘度定值控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)換.

15、圖中.虛線框圖1是溫度程序設(shè)定裝置.電機(jī)SM1和SM2的轉(zhuǎn)動(dòng)由溫度上升斷電器RH和溫度下降斷電器RL控制.溫度“上升下降”設(shè)定開關(guān)轉(zhuǎn)到不同的檔位（0、1、2、3和5）時(shí).可設(shè)定溫度給定值的不同變化速度.虛線框2是“柴油重油”轉(zhuǎn)換開關(guān).在系統(tǒng)停止工作時(shí)(如船舶停港).該轉(zhuǎn)換開關(guān)已轉(zhuǎn)換到柴油位.即D位.在溫度程序調(diào)節(jié)器控制下.油溫已被控制到下限值上.第25頁/共61頁這時(shí).溫度下限開關(guān)LLS和溫度上限開關(guān)ULS的觸頭均從右面斷開合于左面.中間溫度限位開關(guān)MLS也從右邊斷開合于左邊.虛線框3是三通活塞閥位置檢測(cè)開關(guān).系統(tǒng)在用柴油工作時(shí).三通活塞閥處于上位.其檢測(cè)開關(guān)HL的觸頭從左邊的3、4斷開合于右

16、邊的1、2.而DL觸頭將從右邊的1、2斷開合于左邊的3、4.虛線框和是三通電磁閥的斷電器裝置.第26頁/共61頁要使系統(tǒng)投入工作,先要合上電源主開關(guān)SW,電源指示燈PL亮；再把溫度“上升下降”設(shè)定開關(guān)轉(zhuǎn)到所要設(shè)定的檔位,如轉(zhuǎn)到1檔.然后把“柴油重油”轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至重油位,即開關(guān)由D斷開合于H.這時(shí)繼電器RYOC能電（因TL2左閉,HL1、2合）表示系統(tǒng)已投入工作,正在用柴油工作.因三通活塞閥處于上位,中間溫度限位開關(guān)MLS觸頭合于左邊,繼電器TL-2斷電,它的常開鋤頭TL-2斷開,繼電器AX-2斷開,其常閉鋤頭AX2閉合.于是溫度上升繼電器RH通電,溫度下降繼電器RL保持?jǐn)嚯?第27頁/共61頁

17、這樣,繼電器RH所有常開觸頭均閉合,繼電器RL的所有常開觸頭均斷開,溫度上升指示燈LGH亮,電機(jī)SM2因右面的觸頭RH閉合而正轉(zhuǎn),電機(jī)SM1因左邊的觸頭RH閉合而反轉(zhuǎn).是柴油溫度會(huì)以1/min的速度上升.同時(shí),因繼電器AX3斷電,其常閉觸頭AX3閉合,起動(dòng)測(cè)粘計(jì)馬達(dá)M,使測(cè)粘計(jì)和差壓變送器投入工作,粘度指示儀表和記錄儀表R將顯示燃油的粘度值.但因粘度調(diào)節(jié)器沒有接通氣源而沒有輸出.第28頁/共61頁現(xiàn)在,柴油沒溫從下限值開始以1/min的速度上升.溫度程序調(diào)節(jié)器的驅(qū)動(dòng)桿和給定指針逐漸向溫度增高的方向轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)柴油溫度上升到中間溫度時(shí),可調(diào)凸輪把中間溫度限位開關(guān)觸頭壓下,在電路中的開關(guān)MLS觸頭從左

18、面斷開合于右面,繼電器MV10通電（繼電器MV1S保持?jǐn)嚯姡?相當(dāng)于三通電磁閥SV2通電,SV1斷電.三通電磁閥上位通,三通活塞閥的活塞上部空間通氣源,把活塞壓到下位.這時(shí)燃油系統(tǒng)自動(dòng)從用柴油轉(zhuǎn)換到用重油.如果在1020內(nèi)完成柴油到重油的轉(zhuǎn)換,三通活塞處于下位,其位置檢測(cè)開關(guān)DL觸頭從左面的3、4斷開合于右面的1、2,而HL會(huì)從右面的1、2斷開合于左面的3、4.繼電器RYOC斷電,相應(yīng)的指示燈滅（圖中未畫出）,表示柴油到重油的轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成.燈滅,重油切換成功第29頁/共61頁時(shí)間繼電器TL2延時(shí)時(shí)間是1020,繼電器通電1020S后,其常閉觸頭TL2斷開,繼電器MV10、MV1S均斷電,相當(dāng)于

19、SV1和SV2都斷電,三通電磁閥保持上位通,燃油系統(tǒng)保持用重油.如果在繼電器TL-2延時(shí)時(shí)間之內(nèi)沒有完成三通活塞閥從上位到下位的轉(zhuǎn)換（如活塞或活塞桿卡牢在上位）,位置開關(guān)HL仍合在右邊的1、2,因TL2常開觸頭已經(jīng)延時(shí)閉合,使繼電器AX2通電,其常閉觸頭AX2斷開,繼電器RH斷電,它的所有常開觸頭均斷開,電機(jī)SM1和SM2均停轉(zhuǎn),柴油溫度給定值不再上升,對(duì)柴油進(jìn)行中間溫度的定值控制,控制系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警.如果在繼電器TL2通電計(jì)時(shí)時(shí)間之內(nèi),三通活塞閥完成以從上位到下位的轉(zhuǎn)換,因開關(guān)HL已從右邊的1,2斷開,繼電器AX2是不會(huì)通電的,則重油溫度仍以1/min第30頁/共61頁的速度上升.當(dāng)重油溫

20、度達(dá)到上限值時(shí),開關(guān)桿（見圖433）與溫度上限設(shè)定器相碰,上、下限溫度開關(guān)LLS和ULS的觸頭均從左邊斷開合于右邊.這時(shí),繼電器RL,RH均斷電,電機(jī)SM1和SM2都斷電停轉(zhuǎn),重油溫度不再升高,即由油溫的程序控制轉(zhuǎn)換為對(duì)重油上限溫度的定值控制.由于ULS觸頭合于右邊,使定時(shí)器T1通電.它的延時(shí)時(shí)間可在060min范圍調(diào)整.當(dāng)T1計(jì)時(shí)時(shí)間一到,其常開觸頭T1閉合,繼電器MV20通電（MV2S保持?jǐn)嚯姡?圖4-3-1中的電磁閥11上位通,粘度調(diào)節(jié)器接通氣源而投入工作.把差壓變送器送來的與燃油粘度成比例的測(cè)量信號(hào),同粘度給定值相比較得到偏差信號(hào),經(jīng)粘度調(diào)節(jié)器的PID作用輸出一個(gè)控制信號(hào) , 第31頁

21、/共61頁送至“溫度粘度”控制選擇閥7.由于粘度調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)大于溫度調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào),故選擇輸出粘度調(diào)節(jié)器送來的信號(hào)至蒸汽調(diào)節(jié)閥,對(duì)重油粘度進(jìn)行定值控制,即完成了對(duì)重油溫度的定值控制到對(duì)重油進(jìn)行粘度定值控制的轉(zhuǎn)換.定時(shí)器T1常開觸頭的閉合,還使時(shí)間繼電器TL3通電,它的常開開觸頭延時(shí)23S閉合,該觸頭閉合后,一方面使AX4A繼電器通電并自保.另一方面使繼電器RYV通電,相應(yīng)指示燈亮,表示系統(tǒng)正在對(duì)重油進(jìn)行粘度控制.繼電器MV20和MV2S斷電,粘度調(diào)節(jié)器保持接通氣源的原狀態(tài)不變.繼電器TL3斷電,但因AX4A繼電器已通電第32頁/共61頁自保,故定時(shí)器T1不會(huì)重新通電計(jì)時(shí),到此,系統(tǒng)投入工作

22、的各項(xiàng)動(dòng)作已全部完成,即為船舶在海上正常航行期間.若需系統(tǒng)停止工作（如船舶要靠碼頭）,只要把“柴油重油”轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“柴油”位置,使開關(guān)從H斷開合于D即可。這時(shí)繼電器AX4A斷開,繼電器RYV失電,表明已停止對(duì)燃油粘度的定值控制。此時(shí),由于溫度上、下限開關(guān)ULS和LLS的觸頭仍合于右邊,故溫度下降繼電器RL通電,其氣有的常開觸頭均閉合。同步電機(jī)SM1和SM2以與原來相反方向轉(zhuǎn)動(dòng),溫度程序調(diào)節(jié)器的給定值以原設(shè)定第33頁/共61頁的速度降低。溫度下降指示燈LGL亮,當(dāng)“柴油重油”轉(zhuǎn)換開關(guān)合于D時(shí),繼電器MV2S通電,MV20斷電,切除粘度調(diào)節(jié)器的氣源使粘度調(diào)節(jié)器沒有輸出,“溫度粘度”控制選擇閥又選

23、擇溫度程序調(diào)節(jié)器的輸出,來控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度。當(dāng)油溫下降到中間溫度時(shí),中間溫度檢測(cè)開關(guān)MLS觸頭從右邊斷開合于左邊。繼電器MV1S通電（MV10保持?jǐn)嚯姡?三通電磁閥下位通,三通活塞閥將由下位轉(zhuǎn)換到上位,燃油系統(tǒng)由用重油自動(dòng)切換到用柴油工作。如果這一轉(zhuǎn)換成功,位置開關(guān)HL觸頭將從左面的3、4斷開合于右邊的1、2；DL觸頭由右面第34頁/共61頁的1、2斷開合于左面的3、4,繼電器RYA通電,相應(yīng)的指示燈亮,表明現(xiàn)在要停止系統(tǒng)的工作。繼電器TL-1通電，常閉觸頭延時(shí)一段時(shí)間斷開，繼電器MV-1S和MV-20都斷電，三通活塞閥保持在上位的原狀態(tài)不變。繼電器TL-1的常開觸頭TL-1延時(shí)1020S

24、閉合，若在這段時(shí)間內(nèi)，三通活塞閥因卡阻沒有完成由下位到上位的轉(zhuǎn)換，DL觸頭仍合于右邊的1、2，這時(shí)斷電器AX-2通電，其常閉觸頭AX-2斷開，繼電器RH和RL都斷電，它們的常開觸均斷開。電機(jī)SM1和SM2都斷開停轉(zhuǎn)。第35頁/共61頁油溫不再下降，LGL指示燈滅，控制系統(tǒng)發(fā)出故障聲光報(bào)警。當(dāng)燃油溫度下降到下限值時(shí)，開關(guān)桿與下限溫度設(shè)定器相碰，上、下限溫度開關(guān)ULS和LLS的觸頭均從右邊斷開合于左面，繼電器RH和RL都斷電，電機(jī)SM1和SM2斷電停轉(zhuǎn)。繼電器AX-3通電，其常閉觸頭AX-3斷開，停止測(cè)粘計(jì)和粘度顯示儀表的工作。到此控制系統(tǒng)又恢復(fù)到投入工作前的初始狀態(tài)。拉下電源主開關(guān)SW，就切除了

25、控制系統(tǒng)的工作。第36頁/共61頁第37頁/共61頁第38頁/共61頁第二節(jié)VISCOCHIEF燃油粘度控制系統(tǒng)一、VAF型燃油粘度控制系統(tǒng)的組成 fig.7-2-1二、測(cè)粘計(jì) fig.7-2-2三、EVT-10C粘度傳感器結(jié)構(gòu)原理圖fig.7-2-3四、PT100溫度傳感器fig.7-2-4五、控制系統(tǒng)常見故障分析及管理要點(diǎn)返回本節(jié)第39頁/共61頁返回最近測(cè)粘計(jì):檢測(cè)燃油加熱器7出口燃油粘度,并成比例的轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào),送到差壓變送器4.燃油細(xì)濾器:濾除燃油中雜質(zhì)等,防止阻塞測(cè)粘計(jì).氣關(guān)式氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥差壓變送器:把接收到的壓差信號(hào)成比例的轉(zhuǎn)換為0.020.1Mpa氣壓信號(hào),送調(diào)節(jié)器3和指示儀表

26、2.調(diào)節(jié)器:根據(jù)偏差值,按PI規(guī)律輸出一個(gè)控制信號(hào),改變蒸汽閥開度,改變對(duì)燃油的加熱量,使燃油粘度給定值.第40頁/共61頁返回最近測(cè)粘計(jì)組成:齒輪泵1,毛細(xì)管2.工作原理:齒輪泵安裝在燃油加熱器出口的燃油總管中,泵轉(zhuǎn)速恒定,從油管中吸入少量油流,使流過毛細(xì)管2的油流量恒定,并且為層流運(yùn)動(dòng),毛細(xì)管兩端壓差就與燃油粘度成比例.圖中正壓室與負(fù)壓室之間的壓力差P就反映了燃油粘度的實(shí)際值.電機(jī)帶動(dòng)齒輪泵轉(zhuǎn)速恒定.第41頁/共61頁VCU-160 黏度控制器用單片機(jī)8031 可以同時(shí)監(jiān)視、控制、顯示燃油溫度和黏度，它主要由 PI 溫度調(diào)節(jié)器和 PI 黏度調(diào)節(jié)器組成。控制和顯示所用的輸入信號(hào)來自于 EVT

27、-10C 黏度傳感器和 PT100 溫度傳感器，輸出控制信號(hào)到蒸汽加熱裝置的蒸汽調(diào)節(jié)閥或電加熱裝置的接觸器?？梢詫?duì) DO（柴油）進(jìn)行溫度定值控制，對(duì)HFO（重油）進(jìn)行溫度或黏度控制，兩種控制方式在升溫或降溫過程中有升溫速率的程序和降溫黏度定值控制，另外設(shè)有手動(dòng)控制蒸汽調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)方式。在各種工作方式下均有溫度和黏度顯示。第42頁/共61頁單片機(jī)變送器：黏度傳感器內(nèi)的單片機(jī)變送器采用 Intel 公司 MCS-51 系列單片機(jī) 80C31 組成單片微型計(jì)算機(jī)變送系統(tǒng)，它把測(cè)量線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)數(shù)據(jù)放大后送入精密電壓一頻率轉(zhuǎn)換器 LM231 ，它輸出的脈沖信號(hào)頻率與輸入電壓嚴(yán)格成比例，實(shí)際上LM

28、231 是起模數(shù)轉(zhuǎn)換器的作用。該脈沖信號(hào)送到80C31內(nèi)部定時(shí)器 T0，記錄單位時(shí)間脈沖數(shù)，該數(shù)值就反映了燃油黏度的實(shí)際值。為了防止振動(dòng)、溫度、流量、壓力、流速等外界因素的干擾，軟件上采取了數(shù)字濾波等抗干擾措施，并進(jìn)行數(shù)值標(biāo)定。80C31 再把表示黏度值的數(shù)字量送入AD7543BD 數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓模擬量，經(jīng)電壓電流變換電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)420 mA 電流輸出，其對(duì)應(yīng)的黏度測(cè)量范圍是 050 cSt。第43頁/共61頁 PT100 是一種熱電阻式溫度傳感器。這種傳感器是利用金屬材料電阻值隨溫度升高而增大，且在檢測(cè)范圍內(nèi)它們之間保持良好線性關(guān)系的特性制造的。PT 100 溫度傳感器在結(jié)構(gòu)上與以往

29、使用的溫度傳感器有所不同，檢測(cè)元件直接插入被檢測(cè)介質(zhì)中，不用殼體防護(hù)，以避免熱電阻與殼體之間的空氣影響傳熱速度。這種改進(jìn)后的溫度傳感器的熱慣性很小，能及時(shí)感受溫度的變化。 第44頁/共61頁154150T1T212.011.512.513.011.0粘度V（cSt）時(shí)間t圖7-2-5 粘度控制過程曲線第45頁/共61頁 從曲線上可看出，某燃油黏度的給定值為 12 cSt，當(dāng)燃油實(shí)際黏度達(dá) 12 cSt 時(shí)的溫度是 130，根據(jù)前面所述可知，這時(shí)應(yīng)為溫度定值控制。隨著主機(jī)用油品種或油質(zhì)的變化，在時(shí)間 T1 時(shí)燃油實(shí)際黏度已變化到 12.5 cSt，黏度偏差已達(dá) 0.5 cSt，黏度調(diào)節(jié)器開始工作

30、，執(zhí)行機(jī)構(gòu)改為按黏度調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)動(dòng)作，使黏度逐漸向給定值方向恢復(fù)。當(dāng)時(shí)間剛過 T2時(shí)，實(shí)際黏度已回到 12.5 cSt 以下，這時(shí)的燃油溫度為 134，溫度調(diào)節(jié)器又以 134 為溫度給定值進(jìn)行溫度定值控制。此后，只要實(shí)際黏度值與給定值的絕對(duì)偏差不超過 0.5 cSt，就一直保持在這個(gè)溫度上的溫度定值控制，若絕對(duì)偏差超過 0.5 cSt，調(diào)節(jié)器將重復(fù)上述動(dòng)作過程。當(dāng)把控制方式開關(guān)從重油位置轉(zhuǎn)到柴油位置時(shí)，系統(tǒng)將連續(xù)工作在柴油黏度定值控制方式，控制器通過減小對(duì)燃油的加熱強(qiáng)度來保持黏度值，當(dāng)溫度下降到柴油溫度設(shè)定值時(shí)，溫度調(diào)節(jié)器自動(dòng)開始溫度控制。第46頁/共61頁第47頁/共61頁 VCU-

31、160 控制器的電路是制作在一塊印刷電路板上的。這塊控制板裝在主控制箱中，它由輸入端輸入黏度控制系統(tǒng)中各種模擬量和開關(guān)量信號(hào)，經(jīng) 8031 單片機(jī)處理后，由輸出端輸出各種控制、顯示和報(bào)警信號(hào)。這塊電路板實(shí)際電路較為復(fù)雜，為了便于講清它的工作原理，我們對(duì)該電路板的實(shí)際電路作了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的電路如所示 （1）模擬量輸入電路控制和顯示等所用的輸入信號(hào)來自 EVT-10C 黏度傳感器和PT100 溫度傳感器的模擬量。它們分別是毫安電流和毫伏電壓信號(hào)，經(jīng)各自數(shù)據(jù)放大器 A1和A2放大后送入8 位多路轉(zhuǎn)換開關(guān) DG 508 。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是在某一時(shí)刻只能選擇一個(gè)通道的信號(hào)輸入，這一功能是由多路

32、轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)地址譯碼器實(shí)現(xiàn)的。從圖中可見，該地址來自可編程并行接口 8255。 8255選端口的地址線A0和 A1這兩個(gè)輸入信號(hào)與 和輸入信號(hào)一起，用來選擇三個(gè)口或控制字寄存器。這兩條線通常接至地址總線的最低兩位（ P0.1和 P0.0）：P0.1 和 P0.0為 00 選定 PA 口；P0.1 和 P0.0為 01 選定 PB 口；P0.1 和 P0.0為 10 選定 PC 口； P0.1 和 P0.0為 11 選定控制字寄存器端口。從圖 4-2-3 可見 8031P0口的P0.0 和P0.1兩引腳是通過鎖存器 LS373 與其口選地址相連的。 8031P2口的 P2.3P2.6 通過 LS1

33、39 地址譯碼器接到片選端。 LS139 為雙2線-4地址譯碼器 第48頁/共61頁 當(dāng)P2.3 和 P2.4輸出為 00 時(shí)，輸出端12 為低電平，這一信號(hào)直接送 8255 接口片選端，此時(shí)接口 8255 被選通。地址譯碼器的另一組譯碼 4 用于選通外部存儲(chǔ)器。 8255 的 PA 口主要用于選擇輸入通道和輸出控制信號(hào)，PB、PC口被用于8031 數(shù)據(jù)總線（ P0口）和數(shù)碼顯示器及發(fā)光二極管之間的連接。由上述可知，8031 可以通過數(shù)據(jù)總線，經(jīng) 8255 的 PA 口選擇 DG508 的一路輸入接通。被選通的一路送入精密電壓一頻率轉(zhuǎn)換器 LM331，它的輸出是頻率，即與所加輸入電壓嚴(yán)格成正比

34、的一串脈沖信號(hào)，然后送入 8031 的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，8031 將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度或黏度值，為控制和顯示所用。 第49頁/共61頁圖7-2-7 LM339四電壓比較器邏輯圖控制方式的選擇開關(guān)量是通過電壓比較器 LM 339 送入8031。X6：4端為手動(dòng)控制方式輸入端； X6：5端為重油工作方式； X6：6端為柴油工作方式輸入端。從圖中可知，它們均接到各自比較器的同相端。例如：當(dāng)工作方式選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到 DO 位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的X6：6端與 20 V 電源接通，LS339 中電壓比較器 A3 立即翻轉(zhuǎn)為輸出高電平狀態(tài)，當(dāng)8031查詢到開關(guān)量輸入狀態(tài)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn) P1口的 P1.0端為高電平，即

35、外部選擇為 DO 工作方式，8031 自動(dòng)轉(zhuǎn)入 DO 工作方式。其他工作方式類同，在此不再贅述。第50頁/共61頁返回最近圖7-2-8 顯示面板布置輯圖第51頁/共61頁 控制電路主要是控制 SHS 蒸汽加熱裝置的調(diào)節(jié)閥或 EHS 電加熱裝置的接觸器，以達(dá)到控制燃油溫度或黏度的目的。在本黏度控制系統(tǒng)中可以采用 SHS 蒸汽加熱裝置，也可選用EHS 電加熱裝置或兩者被結(jié)合起來使用。在三種不同配置中，除只選用 EHS 電加熱裝置時(shí)沒有手動(dòng)控制方式外均有DO、FO 和手動(dòng)三種工作方式。采用 SHS 蒸汽加熱裝置時(shí)比例積分調(diào)節(jié)器輸出控制信號(hào)控制蒸汽調(diào)節(jié)閥，以保持系統(tǒng)設(shè)定的溫度或黏度，而在 EHS 電加

36、熱裝置和 SHS 蒸汽加熱裝置同時(shí)被采用時(shí)，系統(tǒng)剛投入使用期間用 SHS 蒸汽加熱裝置，由增加或減少信號(hào)控制蒸汽調(diào)節(jié)閥。當(dāng)來自EVT-10C 黏度傳感器的信號(hào)指示系統(tǒng)需要更高溫度且蒸汽調(diào)節(jié)閥已全開時(shí)，VCU-160 控制器輸出控制信息使 EHS 電加熱裝置投入工作，以繼續(xù)保持系統(tǒng)運(yùn)行在設(shè)定的參數(shù)上。當(dāng)加熱功率需要減少時(shí)，首先減少電加熱功率直至零后，如需再降低加熱功率則自動(dòng)關(guān)小蒸汽調(diào)節(jié)閥。 VCU-160 控制器中的 8031 根據(jù)黏度或溫度設(shè)定值其對(duì)應(yīng)的實(shí)際測(cè)量值偏差，按比例積分作用規(guī)律輸出控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成一系列脈沖信號(hào)，經(jīng) 8255 接口（PA0PA3）和 ULN2803（1）驅(qū)動(dòng)器及光電

37、隔離器 MOC3031，去控制雙向晶閘管 T2800D 的導(dǎo)通角，也就是控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的何服電機(jī)。伺服電機(jī)帶動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥開、關(guān)或控制電加熱裝置的接觸器控制燃油加熱量，從而達(dá)到維持系統(tǒng)溫度或黏度恒定的目的。第52頁/共61頁 三、控制系統(tǒng)管理要點(diǎn)及常見故障分析： 1、管理要點(diǎn)： 1）投入運(yùn)行： 打開平衡閥，關(guān)閉測(cè)粘計(jì)高、低壓截止閥打開平衡閥，關(guān)閉測(cè)粘計(jì)高、低壓截止閥D D、E E，使差壓變送器不受壓差作用。，使差壓變送器不受壓差作用。 接通氣源，并調(diào)整氣源壓力為接通氣源，并調(diào)整氣源壓力為0.14MPa,0.14MPa,以防差壓變送器工作時(shí)因無反饋信號(hào)壓力而發(fā)以防差壓變送器工作時(shí)因無反饋信號(hào)壓力

38、而發(fā)生損壞。生損壞。 把柴油機(jī)的輕把柴油機(jī)的輕重油轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)換到重油轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)換到“輕油輕油”位置。位置。 打開截止閥打開截止閥1212、1313，關(guān)閉截止閥，關(guān)閉截止閥1111，讓蒸汽調(diào)節(jié)閥投入工作。，讓蒸汽調(diào)節(jié)閥投入工作。第53頁/共61頁 把調(diào)節(jié)器上的手動(dòng)把調(diào)節(jié)器上的手動(dòng)自動(dòng)切換開關(guān)轉(zhuǎn)換到自動(dòng)切換開關(guān)轉(zhuǎn)換到“手動(dòng)手動(dòng)”位置。位置。 手操調(diào)節(jié)器上的調(diào)節(jié)閥，改變蒸氣調(diào)節(jié)閥的開度，手操調(diào)節(jié)器上的調(diào)節(jié)閥，改變蒸氣調(diào)節(jié)閥的開度，將柴油機(jī)輕柴油加熱到將柴油機(jī)輕柴油加熱到7070。C C左右。左右。 起動(dòng)測(cè)粘計(jì)馬達(dá)，用加熱了的輕柴油沖洗毛細(xì)管。起動(dòng)測(cè)粘計(jì)馬達(dá)，用加熱了的輕柴油沖洗毛細(xì)管。 待柴油機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定之后，將輕待柴油機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定之后，將輕重油轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)至重油轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)至“重油重油”位置。位置。 依次打開測(cè)粘計(jì)的高、低壓截止閥，然后關(guān)閉平依次打開測(cè)粘計(jì)的高、低壓截止閥，然后關(guān)閉平衡閥衡閥9 9使差壓變送器投入工作。使差壓變送器投入工作。 當(dāng)調(diào)節(jié)器噴嘴背壓與手操調(diào)壓閥輸出壓力相等，當(dāng)調(diào)節(jié)器噴嘴背壓與手操