摘要：轮机是船舶主要装置之一，是船舶的主要动力源，其工作原理与工作流程尤为复杂。为充分发挥船舶轮机模拟系统应用效果，可借助现代计算机技术，进一步提升船舶轮机自动化水平，实现对轮机模拟操作与全程化检查。本文就计算机技术在船舶轮机模拟系统中的应用进行探讨。
关键词：计算机技术；船舶轮机；模拟系统
计算机技术的广泛普及与飞速普及，推动了船舶轮机的自动化发展水平。轮机模拟系统的建构可以对轮机自动化功能进行模拟，将计算机技术应用于船舶轮机模拟系统之中，可以实现对轮机的自动化、全程化模拟操纵，进一步提升船舶轮机模拟系统的自动化水平，对船舶轮机构建起专门性的模拟系统，在开展轮机模拟操作的同时，可对船舶轮机运行问题进行及时的筛查，实现对船舶轮机的高效操纵。
1 船舶轮机模拟系统的组成
船舶轮机模拟系统构件分别为：计算机、PLC、主控制台、锅炉操作屏、电站操作屏等。如图1所示。
图1 船舶轮机模拟系统构成图
图1中，学员计算机用于控制轮机系统管道的运行，有助于排查并解决教师计算机中出现的问题与故障，同时应急处理突发的主机问题。教师计算机则可监督学员上机操作过程，对操作行为进行全程化监督与规范化操控，一旦系统发生故障，可进行针对性、及时性处理，全方位掌握驾驶室操作过程。报警计算机可在轮机系统参数发生异常时进行及时的报警，同时详细记录各组参数，基于此类参数处理报警内容。打印机将报警计算机的操作过程及相关记录进行打印与输出。
该系统中的中间层主要为锅炉、主控、电站PLC，锅炉PLC模拟操控锅炉，为锅炉安全运行提供基础保障；主控PLC汇聚该系统各项功能，进而切实操作系统各项功能，同时收集各项参数，发出相应指令，确保计算机与PLC之间的正常连接，及各项信息数据的有效传递与命令的交换。电站PLC用于操作电站模拟进程，保障电站的有效运行。主控台包括车钟、油门操纵杆、轮机等，应用这些系统后所到的参数可进行模拟显示，根据显示信息参数甄选控制方式，进而操控开关切换。汽轮系统中，各类状态指示灯共同组成了内部运行设备，对主机运行、应急开关、报警按钮等进行控制。锅炉操作屏主要包括操作开关及指示灯，实际应用过程中，自动化控制锅炉水位与蒸汽压力，自动调控油量大小，进行自动点火操作，保证轮机模拟系统运行中的安全与稳定性。电站操纵屏则是由仪表、指示灯、操作开关构成，控制调试发电机的启动、转角、频率、并电等。
2主要功能
2.1主动转速自动控制系统
轮机系统中主机转速之其中主要参数之一，对其的控制极为复杂。转速负荷控制是改系统转速控制的主要方式，基于转速自动切换，自动控制转速及油量负荷，控制转速情况下，对转速负荷进行控制随动的设定；在控制负荷的情况下，对符合转速设置控制随动。
2.2切换主动控制方式
遥控、机旁操控是主动控制的两种基本方式，遥控又分为：集中控制室、驾驶控制室，该方式在运行过程中需要一系列繁杂的程序与逻辑控制方式，为及其设备的安全可靠高效运行提供了保证。在控制方式的切换上，其逻辑流程图见图2。
图2 控制方式切换逻辑流程图
2.3操作情况记录
学员在操作该系统的过程中，其中任何一步骤都有相关操作记录，对操作设备名称、要点及时间进行详细记录，再通过打印机将相关记录进行打印。
2.4置复启动
主动遥控系统可进行三次重复启动。即主机遥控启动失败，会再次启动，倘若仍旧失败，则开展第三次启动，启动的成功或失败从指示灯可看出。
2.5设定启动负荷
为使主机顺利启动，提高启动成功率，需要在启动时注入足够量的油，启动主机时，即刻加入给定的油量，当出现“冲车”问题，经过一定时间的延时，将油量切换到正常量。
2.6主动启动装置状态显示
主机启动装置由各分部指示灯组成，按照相应的指示灯是否亮可以判定主机启动状态。如，启动时、倒车、换向缸正、启动结束等都会逐个显示出指示灯，当指示灯亮表示此操作完成，从指示灯状态可以判定启动状态。
2.7全英文环境
该模拟系统在计算机系统的配合下，其中的文字皆为英文，因此，对于学员的英语水平要求较高，同时该系统适用于各类船舶。
3操作方法
3.1主动启动
船舶轮机模拟系统中，应用计算机技术可将主动遥控plc的启动分为下述内容：第一，判断主机摇动启动逻辑条件。在对启动条件进行全面考虑的基础上，分析启动时间，对启动时间是否在预期范围进行评判。第二，分析主机转速，对主机转速是否在预期时间范围内、是否符合发火与断气转速进行综合判定。将计算机技术应用于该系统的过程中，基于油气冰巾配比系统展开有针对性的调节，基于启动油量开展适当的调控，提高计算机技术在模拟系统中的应用效率，更好的推动主机的模拟启动。
3.2主机转速控制
在遥控操作主动转速时，主机转速值应按照要求的范围值进行设定，同时借助集控室油门杆有效控制主机转速，借助驾驶室车中输送主动转速值，待其转运至轮机，可有效控制轮机速度，控制该程度的符合加速度，从而将油量应用值输出。合理调节油量之后，主机转速具体值开始传送，随后借助PID，结合主动转速调控相关数值。通常情况下，船舶轮机模拟系统中，不仅要对主机转速调控系统进行相关设置，另需对增压空气压力系统进行相关设置，从而实现对压力、转矩、转速的有效的限制。倘若主机被某些因素影响，而发生转速不断加快的问题，则需要消耗更大的油量，继而使得原本油量难以支撑主机的有效运转，最终导致油量燃烧不充分、不彻底。以增压勇气压力控制油量，可有效解决上述情况下油量燃烧不充分的问题。这主要是基于增压空气展现出的转速与压力关系而定的，统一转速下可计算出相关增压空气压力值，所得到的数值即当前转速下空气压力最大值。同时，基于这一压力值可确保限油处于理想状态。主机连接螺旋桨时，应对螺旋桨运转过程中的功率和转速之比进行综合考虑。对这一要素进行全面的考虑后，计算主机运转所耗油量。模拟系统中，船舶轮机主动转速、油量、螺旋桨三者之间有着密切的关系，三者需要协调配合，确保功能发挥最大化。
3.3故障设置与排除
对于系统中的故障可利用教师计算机进行故障的设置，启动教师计算机后，可对所有可能发生的故障开展相应的功能设置，确保各部件设置相应的故障故能。设置故障功能后，则要借助主控计算机输送相关标志，主控PCL接收上述标志后，借助其逻辑编辑功能对故障运行进行判断，得出相关故障问题，基于声光开展报警处理。针对报警问题，学院利用计算机查找故障，找出故障设备，针对设备故障采取行之有效的处理措施，彻底排除故障。
4结语
在本文所论述的船舶轮机模拟系统设计上，还需根据轮机系统实际特点，将软硬件性价比充分考虑其中，硬件上是对主控制台、电站、锅炉进行模拟控制，软件上是对论及系统管道系统图与系统设备的集中模拟与操作，选取三台计算机，对各个功能进行优化配置。综上可见，在船舶轮机模拟系统中利用计算机技术，可有效提升学员排查与处理故障的能力，直观、全面地观察管道系统内部状况，提升该模拟系统的自动化性能，促使船舶轮机系统功能发挥最大化。
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论文作者:张亚鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/23
标签：轮机论文; 转速论文; 系统论文; 船舶论文; 主机论文; 操作论文; 故障论文; 《防护工程》2018年第23期论文;