?陳文騰

摘要：船舶的運(yùn)行需要通過主機(jī)進(jìn)行控制，而隨著技術(shù)的發(fā)展，主機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遙控操作，并且主機(jī)遙控裝置隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越先進(jìn)，可以滿足多種不同的操作需求，安全性也更高。從目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，主機(jī)遙控裝置會在PLC技術(shù)和氣- 電混合控制方法的基礎(chǔ)上得以進(jìn)一步優(yōu)化，可靠性也會不斷提升。本文簡要分析船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：船用;主機(jī)遙控裝置;發(fā)展趨勢

前言

船舶駕駛室主機(jī)遙控是在駕駛室中實(shí)現(xiàn)對機(jī)艙內(nèi)主機(jī)或傳動軸齒輪箱等進(jìn)行遙控操作的裝置，主機(jī)遙控裝置在船舶安全運(yùn)行等方面發(fā)揮重要作用，且隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，遙控裝置的技術(shù)性越來越突出，實(shí)際應(yīng)用價值越來越高。我國船用主機(jī)遙控裝置有多種不同的類型，實(shí)際應(yīng)用需要考慮船運(yùn)行的具體需求，確保主機(jī)遙控裝置類型選擇的合理性，保證發(fā)揮出主機(jī)遙控裝置的作用。

一、國內(nèi)船用主機(jī)遙控裝置類型

船用主機(jī)遙控裝置是新型的機(jī)艙自動化控制裝置，設(shè)計和生產(chǎn)的主要依據(jù)是《內(nèi)河鋼船建造規(guī)范》、《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》等。目前，國內(nèi)主機(jī)的調(diào)速方法不同，遙控裝置的類型也不同。大致可以分為兩大類：

（1）具有低速、功率大以及可逆轉(zhuǎn)性的柴油機(jī)駕駛室遙控裝置。此類型的柴油機(jī)主要應(yīng)用于大型的船舶中，中、小型船舶很少使用該類型的主機(jī)遙控裝置[1]。（2）具有不可逆轉(zhuǎn)特點(diǎn)的柴油機(jī)和齒輪箱共同組成主機(jī)組的遙控裝置。該方法主要應(yīng)用在中、小型船舶中。根據(jù)該裝置的特點(diǎn)，我國自行研發(fā)多種主機(jī)遙控裝置。根據(jù)我國主機(jī)遙控裝置當(dāng)前的使用情況，可以將其分為以下幾種：氣動邏輯控制類型、氣- 電混合控制類型、全電控制類型、機(jī)械控制類型（即軟軸控制類型）、氣- 液控制類型、電- 液控制類型。從齒輪箱換向控制方法方面的區(qū)別，可以將主機(jī)遙控裝置分為以下幾個類型：氣控?fù)Q向類型、電控?fù)Q向類型、液壓控制換向類型、機(jī)械控制換向類型等。從船用主機(jī)組遙控裝置運(yùn)行水平的角度來看，可以分為有級調(diào)速類型和無極調(diào)速類型;從目前的使用情況來看，有級調(diào)速類型的生產(chǎn)量比較少，而無極調(diào)速類型的控制方式則比較通用。

二、主機(jī)遙控裝置系統(tǒng)的使用

對于輪機(jī)系統(tǒng)來說，主機(jī)遙控是其重要組成部分，對主機(jī)的操作可以通過機(jī)旁、集中控制室、駕駛臺三個部位進(jìn)行，通過對操縱部位轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)置，確保在同一時間、同一部位對主機(jī)進(jìn)行操縱。同時，還應(yīng)在機(jī)旁對操縱部位轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，并確保其有兩個位置，分別是遙控位和本地位。通常情況下，這一轉(zhuǎn)換閥應(yīng)放置在遙控位置，使集中控制室或駕駛臺能夠?qū)χ鳈C(jī)進(jìn)行遙控操作。但是，如果兩處遙控系統(tǒng)同時出現(xiàn)故障，必須確保機(jī)旁有輪機(jī)人員在場，其職責(zé)是在第一時間將轉(zhuǎn)換開關(guān)從遙控?fù)Q為本地，而在這種狀況下，兩處的遙控系統(tǒng)均處于停止工作狀態(tài)。接下來，應(yīng)以駕駛臺下達(dá)的車令為主，由輪機(jī)員在機(jī)旁對主機(jī)進(jìn)行操縱，操縱的方式可以是由手輪進(jìn)行操縱，也可以是由手柄進(jìn)行操縱。而對于集中控制室的操作臺來說，還應(yīng)將操縱部位轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，同時也應(yīng)具體分為兩個位置，分別是機(jī)控位和駕控位，在處于機(jī)控位的情況下，對于駕駛臺來說，其下達(dá)車令只能針對與集中控制室，而手柄遙控主機(jī)主要由輪機(jī)人員進(jìn)行操作。在該開關(guān)處于駕控位的時候，駕駛員可以通過車令手柄達(dá)到對主機(jī)進(jìn)行控制的目的，而此時的集中控制室遙控系統(tǒng)不具備工作能力。（詳見圖一）

三、船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展趨勢

船用主機(jī)遙控裝置是新型的自動化控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用在各種類型的船舶中，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益已經(jīng)越來越突出。雖然我國主機(jī)遙控裝置的研究和應(yīng)用發(fā)展比較晚，但是其發(fā)展前景廣闊。我國是世界造船大國，尤其是中、小型船舶制造處于國際領(lǐng)先地位，船用主機(jī)遙控裝置技術(shù)的發(fā)展的重要性越來越突出;同時，在日后的發(fā)展中，提高控制裝置的可靠性也是船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展的關(guān)鍵。這就需要我國的研究人員對國際上先進(jìn)的控制方式和技術(shù)加以合理利用，并且選擇可靠性與先進(jìn)性較高的元器件，實(shí)現(xiàn)船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展目標(biāo)。

（一）PLC技術(shù)推動船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展

隨著我國PLC技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)在船用主機(jī)遙控裝置中的應(yīng)用越來越廣泛，有效改善遙控裝置的性能，提高控制的有效性與安全性。同時，PLC技術(shù)具有抗干擾性能，得到很多行業(yè)的認(rèn)可，通常能夠在比較惡劣的環(huán)境中發(fā)揮作用，故而在船舶領(lǐng)域中得到認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。隨著我國船舶主機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展，該領(lǐng)域?qū)χ鳈C(jī)控制裝置性能的要求越來越高，而PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步優(yōu)化船用主機(jī)遙控裝置的性能[2]。因此，在船用主機(jī)遙控裝置未來的發(fā)展中，需要加強(qiáng)對PLC技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮出PLC技術(shù)的優(yōu)勢，全方位優(yōu)化遙控裝置的性能，從而促進(jìn)船舶行業(yè)的快速發(fā)展。PLC遙控框圖，如下圖：

（二）氣- 電混合控制方法的應(yīng)用越來越廣泛

氣- 電混合主機(jī)遙控裝置，是一種集合氣動控制和電動控制兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，這一點(diǎn)在國際上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。氣動控制技術(shù)主要應(yīng)用的是壓縮空氣滯后的特點(diǎn)，將其作為調(diào)速指令信號，而后在返回機(jī)艙中對主機(jī)調(diào)速器進(jìn)行控制，且這一動作會被駕駛室與船艙之間的距離制約，如果距離較大，調(diào)速換向信號指令傳遞到機(jī)艙時將會延遲過長時間。而使用氣

-電混合控制方式將不受駕駛室與輪機(jī)艙之間距離的影響，壓縮空氣的操作也不需要延伸到船舶的駕駛室中;并且該方法適合應(yīng)用在各種類型的船舶中，不僅能夠有效節(jié)約材料，還能夠促進(jìn)船舶制造的發(fā)展，換向的可靠性以及調(diào)速精度明顯優(yōu)于其他控制方式。

（三）重點(diǎn)提高操作系統(tǒng)的可靠性

根據(jù)我國船用主機(jī)遙控裝置的發(fā)展情況來看，提高其操作系統(tǒng)可靠性是發(fā)展主要趨勢之一。操作系統(tǒng)和動力裝置運(yùn)行的可靠性將會對船舶的綜合效益產(chǎn)生直接影響。提高遙控裝置操作系統(tǒng)的可靠性，可以通過改善齒輪箱換向閥使用壽命、改善主機(jī)轉(zhuǎn)速精度控制效果、使用可靠性較高的元器件、延長操作系統(tǒng)中相關(guān)元器件的使用壽命以及延長調(diào)速器的壽命等方法[4]。

總結(jié)

從現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)發(fā)展情況來看，船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展是以PLC技術(shù)和氣- 電混合控制方法作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)在主機(jī)遙控裝置的有效應(yīng)用，提升遙控裝置的技術(shù)性能，以便適應(yīng)不同的工作環(huán)境，優(yōu)化船主機(jī)遙控操作質(zhì)量，提高遙控操作安全性的同時，提高船運(yùn)行的安全性，從而保障相關(guān)人員和資產(chǎn)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 李晶，周曉偉，石浩艦.基于ARM系統(tǒng)的船用嵌入式綜合顯示模塊設(shè)計[J].機(jī)電設(shè)備，2016，33（05）：11-14+19.

[2]?? 吳先德，彭武平，周彩，樊友斌.小型船用柴油機(jī)主機(jī)電動遙控系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國水運(yùn).航道科技，2017（01）：26-32.

[3]?? 向文，章銳，羅建宏.二手船用無線遙控抓斗在新船上的應(yīng)用[J].船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師，2017，50（01）：39-41+49.

[4]?? 吳先德，彭武平，趙文，占政.小型船舶柴油機(jī)主機(jī)電動遙控系統(tǒng)設(shè)計[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2016，03（06）：1124-1127.

?陳文騰

摘要：船舶的運(yùn)行需要通過主機(jī)進(jìn)行控制，而隨著技術(shù)的發(fā)展，主機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遙控操作，并且主機(jī)遙控裝置隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越先進(jìn)，可以滿足多種不同的操作需求，安全性也更高。從目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，主機(jī)遙控裝置會在PLC技術(shù)和氣- 電混合控制方法的基礎(chǔ)上得以進(jìn)一步優(yōu)化，可靠性也會不斷提升。本文簡要分析船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：船用;主機(jī)遙控裝置;發(fā)展趨勢

前言

船舶駕駛室主機(jī)遙控是在駕駛室中實(shí)現(xiàn)對機(jī)艙內(nèi)主機(jī)或傳動軸齒輪箱等進(jìn)行遙控操作的裝置，主機(jī)遙控裝置在船舶安全運(yùn)行等方面發(fā)揮重要作用，且隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，遙控裝置的技術(shù)性越來越突出，實(shí)際應(yīng)用價值越來越高。我國船用主機(jī)遙控裝置有多種不同的類型，實(shí)際應(yīng)用需要考慮船運(yùn)行的具體需求，確保主機(jī)遙控裝置類型選擇的合理性，保證發(fā)揮出主機(jī)遙控裝置的作用。

一、國內(nèi)船用主機(jī)遙控裝置類型

船用主機(jī)遙控裝置是新型的機(jī)艙自動化控制裝置，設(shè)計和生產(chǎn)的主要依據(jù)是《內(nèi)河鋼船建造規(guī)范》、《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》等。目前，國內(nèi)主機(jī)的調(diào)速方法不同，遙控裝置的類型也不同。大致可以分為兩大類：

（1）具有低速、功率大以及可逆轉(zhuǎn)性的柴油機(jī)駕駛室遙控裝置。此類型的柴油機(jī)主要應(yīng)用于大型的船舶中，中、小型船舶很少使用該類型的主機(jī)遙控裝置[1]。（2）具有不可逆轉(zhuǎn)特點(diǎn)的柴油機(jī)和齒輪箱共同組成主機(jī)組的遙控裝置。該方法主要應(yīng)用在中、小型船舶中。根據(jù)該裝置的特點(diǎn)，我國自行研發(fā)多種主機(jī)遙控裝置。根據(jù)我國主機(jī)遙控裝置當(dāng)前的使用情況，可以將其分為以下幾種：氣動邏輯控制類型、氣- 電混合控制類型、全電控制類型、機(jī)械控制類型（即軟軸控制類型）、氣- 液控制類型、電- 液控制類型。從齒輪箱換向控制方法方面的區(qū)別，可以將主機(jī)遙控裝置分為以下幾個類型：氣控?fù)Q向類型、電控?fù)Q向類型、液壓控制換向類型、機(jī)械控制換向類型等。從船用主機(jī)組遙控裝置運(yùn)行水平的角度來看，可以分為有級調(diào)速類型和無極調(diào)速類型;從目前的使用情況來看，有級調(diào)速類型的生產(chǎn)量比較少，而無極調(diào)速類型的控制方式則比較通用。

二、主機(jī)遙控裝置系統(tǒng)的使用

對于輪機(jī)系統(tǒng)來說，主機(jī)遙控是其重要組成部分，對主機(jī)的操作可以通過機(jī)旁、集中控制室、駕駛臺三個部位進(jìn)行，通過對操縱部位轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)置，確保在同一時間、同一部位對主機(jī)進(jìn)行操縱。同時，還應(yīng)在機(jī)旁對操縱部位轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，并確保其有兩個位置，分別是遙控位和本地位。通常情況下，這一轉(zhuǎn)換閥應(yīng)放置在遙控位置，使集中控制室或駕駛臺能夠?qū)χ鳈C(jī)進(jìn)行遙控操作。但是，如果兩處遙控系統(tǒng)同時出現(xiàn)故障，必須確保機(jī)旁有輪機(jī)人員在場，其職責(zé)是在第一時間將轉(zhuǎn)換開關(guān)從遙控?fù)Q為本地，而在這種狀況下，兩處的遙控系統(tǒng)均處于停止工作狀態(tài)。接下來，應(yīng)以駕駛臺下達(dá)的車令為主，由輪機(jī)員在機(jī)旁對主機(jī)進(jìn)行操縱，操縱的方式可以是由手輪進(jìn)行操縱，也可以是由手柄進(jìn)行操縱。而對于集中控制室的操作臺來說，還應(yīng)將操縱部位轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，同時也應(yīng)具體分為兩個位置，分別是機(jī)控位和駕控位，在處于機(jī)控位的情況下，對于駕駛臺來說，其下達(dá)車令只能針對與集中控制室，而手柄遙控主機(jī)主要由輪機(jī)人員進(jìn)行操作。在該開關(guān)處于駕控位的時候，駕駛員可以通過車令手柄達(dá)到對主機(jī)進(jìn)行控制的目的，而此時的集中控制室遙控系統(tǒng)不具備工作能力。（詳見圖一）

三、船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展趨勢

船用主機(jī)遙控裝置是新型的自動化控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用在各種類型的船舶中，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益已經(jīng)越來越突出。雖然我國主機(jī)遙控裝置的研究和應(yīng)用發(fā)展比較晚，但是其發(fā)展前景廣闊。我國是世界造船大國，尤其是中、小型船舶制造處于國際領(lǐng)先地位，船用主機(jī)遙控裝置技術(shù)的發(fā)展的重要性越來越突出;同時，在日后的發(fā)展中，提高控制裝置的可靠性也是船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展的關(guān)鍵。這就需要我國的研究人員對國際上先進(jìn)的控制方式和技術(shù)加以合理利用，并且選擇可靠性與先進(jìn)性較高的元器件，實(shí)現(xiàn)船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展目標(biāo)。

（一）PLC技術(shù)推動船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展

隨著我國PLC技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)在船用主機(jī)遙控裝置中的應(yīng)用越來越廣泛，有效改善遙控裝置的性能，提高控制的有效性與安全性。同時，PLC技術(shù)具有抗干擾性能，得到很多行業(yè)的認(rèn)可，通常能夠在比較惡劣的環(huán)境中發(fā)揮作用，故而在船舶領(lǐng)域中得到認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。隨著我國船舶主機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展，該領(lǐng)域?qū)χ鳈C(jī)控制裝置性能的要求越來越高，而PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步優(yōu)化船用主機(jī)遙控裝置的性能[2]。因此，在船用主機(jī)遙控裝置未來的發(fā)展中，需要加強(qiáng)對PLC技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮出PLC技術(shù)的優(yōu)勢，全方位優(yōu)化遙控裝置的性能，從而促進(jìn)船舶行業(yè)的快速發(fā)展。PLC遙控框圖，如下圖：

（二）氣- 電混合控制方法的應(yīng)用越來越廣泛

氣- 電混合主機(jī)遙控裝置，是一種集合氣動控制和電動控制兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，這一點(diǎn)在國際上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。氣動控制技術(shù)主要應(yīng)用的是壓縮空氣滯后的特點(diǎn)，將其作為調(diào)速指令信號，而后在返回機(jī)艙中對主機(jī)調(diào)速器進(jìn)行控制，且這一動作會被駕駛室與船艙之間的距離制約，如果距離較大，調(diào)速換向信號指令傳遞到機(jī)艙時將會延遲過長時間。而使用氣

-電混合控制方式將不受駕駛室與輪機(jī)艙之間距離的影響，壓縮空氣的操作也不需要延伸到船舶的駕駛室中;并且該方法適合應(yīng)用在各種類型的船舶中，不僅能夠有效節(jié)約材料，還能夠促進(jìn)船舶制造的發(fā)展，換向的可靠性以及調(diào)速精度明顯優(yōu)于其他控制方式。

（三）重點(diǎn)提高操作系統(tǒng)的可靠性

根據(jù)我國船用主機(jī)遙控裝置的發(fā)展情況來看，提高其操作系統(tǒng)可靠性是發(fā)展主要趨勢之一。操作系統(tǒng)和動力裝置運(yùn)行的可靠性將會對船舶的綜合效益產(chǎn)生直接影響。提高遙控裝置操作系統(tǒng)的可靠性，可以通過改善齒輪箱換向閥使用壽命、改善主機(jī)轉(zhuǎn)速精度控制效果、使用可靠性較高的元器件、延長操作系統(tǒng)中相關(guān)元器件的使用壽命以及延長調(diào)速器的壽命等方法[4]。

總結(jié)

從現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)發(fā)展情況來看，船用主機(jī)遙控裝置發(fā)展是以PLC技術(shù)和氣- 電混合控制方法作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)在主機(jī)遙控裝置的有效應(yīng)用，提升遙控裝置的技術(shù)性能，以便適應(yīng)不同的工作環(huán)境，優(yōu)化船主機(jī)遙控操作質(zhì)量，提高遙控操作安全性的同時，提高船運(yùn)行的安全性，從而保障相關(guān)人員和資產(chǎn)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 李晶，周曉偉，石浩艦.基于ARM系統(tǒng)的船用嵌入式綜合顯示模塊設(shè)計[J].機(jī)電設(shè)備，2016，33（05）：11-14+19.

[2]?? 吳先德，彭武平，周彩，樊友斌.小型船用柴油機(jī)主機(jī)電動遙控系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國水運(yùn).航道科技，2017（01）：26-32.

[3]?? 向文，章銳，羅建宏.二手船用無線遙控抓斗在新船上的應(yīng)用[J].船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師，2017，50（01）：39-41+49.

[4]?? 吳先德，彭武平，趙文，占政.小型船舶柴油機(jī)主機(jī)電動遙控系統(tǒng)設(shè)計[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2016，03（06）：1124-1127.