1、第三章第三章 主機遙控系統的主機遙控系統的邏輯與控制回路邏輯與控制回路第一節第一節 主機遙控系統常用的氣動閥件主機遙控系統常用的氣動閥件第二節第二節 啟動邏輯回路啟動邏輯回路第三節第三節 換向與制動邏輯回路換向與制動邏輯回路第四節第四節 轉速與負荷的控制和限制回路轉速與負荷的控制和限制回路第一節主機遙控系統常用的氣動閥件第一節主機遙控系統常用的氣動閥件一、邏輯元件一、邏輯元件圖3-1-11、兩位三通閥、兩位三通閥2、三位四通閥、三位四通閥圖3-1-23、多路閥、多路閥圖3-1-3圖3-1-44、雙座止回閥、雙座止回閥圖3-1-55、聯動閥、聯動閥圖3-1-676543122A31(b)(a)圖

2、圖 3-1-1 兩位三通閥結構原理及邏輯符號圖兩位三通閥結構原理及邏輯符號圖A圖 3-1-2 各種兩位三通閥邏輯符號圖(a)(b)(c)(d)(e)圖圖 3-1-3 三位四通閥結構原理及邏輯符號圖三位四通閥結構原理及邏輯符號圖657ABP(a)(b)1-閥體；2-左滑閥；3-彈簧；4-右滑閥；5-倒車信號；6-正車信號；7-連鎖信號；A-正車換向口；B-倒車換向口；P-氣源口2 34 52 3 4 51616正車信號倒車信號圖圖3-1-4 多路閥結構原理圖及邏輯符號圖多路閥結構原理圖及邏輯符號圖 滑閥 AB C圖圖 3-1-5 雙座止回閥邏輯符號圖雙座止回閥邏輯符號圖(a)ABC(b)ABC(

3、a)(b)圖圖 3-1-6 聯動閥邏輯符號圖聯動閥邏輯符號圖二、時序元件二、時序元件圖3-1-71、單向節流閥、單向節流閥2、分級延時閥、分級延時閥圖3-1-83、速放閥、速放閥圖3-1-9圖3-1-10三、比例元件三、比例元件1、比例閥、比例閥2、速度設定精密調壓閥、速度設定精密調壓閥圖3-1-11213(a)AB(b)圖圖 3-1-7 單向節流閥結構原理及邏輯符號圖單向節流閥結構原理及邏輯符號圖(a)(b)圖圖3-1-8 分級延時閥結構原理及邏輯符號圖分級延時閥結構原理及邏輯符號圖AB(b)圖圖 3-1-9 速放閥結構原理及邏輯符號圖速放閥結構原理及邏輯符號圖(a)2145(a)(b)圖圖

4、 3-1-10 比例閥結構原理及邏輯符號圖比例閥結構原理及邏輯符號圖(b)ASAHP(c)1-滾輪；2-頂錐；3-上滑閥；4-進排氣球閥；5-下滑閥；6-膜片；7、8、9-彈簧；10-調整螺釘；P-氣源；B-輸出口；C-通大氣端圖圖 3-1-11 轉速設定精密調壓閥結構原理及輸出特性圖轉速設定精密調壓閥結構原理及輸出特性圖(a)第二節第二節 起動邏輯回路起動邏輯回路一、主起動邏輯回路一、主起動邏輯回路1、起動準備邏輯條件、起動準備邏輯條件SMLOASCnTFSTPSESPPPMVTGY32、起動鑒別邏輯、起動鑒別邏輯SSHHSLCICIY3、主起動邏輯回路圖、主起動邏輯回路圖圖3-2-1)(

5、3SSHHsMLOASLSCSOCICInTFSTPSESPPPMVTGYYYTGPAP0ES PSST F3nsMVP1TSTMIHCHIsCSYSCYSLYSO+圖圖3-2-1 主起動邏輯回路邏輯圖主起動邏輯回路邏輯圖 二、重復起動邏輯回路二、重復起動邏輯回路1、時序邏輯控制方式、時序邏輯控制方式2、時序、時序轉速邏輯控制方式轉速邏輯控制方式圖3-2-2圖3-2-3三、重起動邏輯回路三、重起動邏輯回路1、重起動的邏輯條件、重起動的邏輯條件 所謂重起動是指，在一些特殊條件下的起動過所謂重起動是指，在一些特殊條件下的起動過程，目的在于保證起動的成功。程，目的在于保證起動的成功。 1、重起動的邏

6、輯條件、重起動的邏輯條件1）必須滿足起動的邏輯條件，）必須滿足起動的邏輯條件，YSO為為1，因為重起動也，因為重起動也是起動，因此，是起動，因此，YSC、YSL必須均為必須均為1；2）必須有應急起動指令）必須有應急起動指令IE（在發開車指令的同時，按在發開車指令的同時，按應急操縱按鈕），或者有重復起動信號應急操縱按鈕），或者有重復起動信號F（第一次起動第一次起動為正常起動，第二、三次起動為重起動），或者有倒為正常起動，第二、三次起動為重起動），或者有倒車車令車車令IS（倒車起動性能不如正車）；倒車起動性能不如正車）；3）起動轉速未達到重起動發火轉速，）起動轉速未達到重起動發火轉速，nH = 1

7、。重起動重起動YSH的邏輯表達式為：的邏輯表達式為： YSH = YSOnH（IE + IS + F）2重起動邏輯回路功能重起動邏輯回路功能 遙控系統發出起動指令后，重起動邏輯回路要能遙控系統發出起動指令后，重起動邏輯回路要能判別是否滿足重起動邏輯條件，如果不滿足，起動邏判別是否滿足重起動邏輯條件，如果不滿足，起動邏輯回路發正常起動信號；若滿足重起動邏輯條件，則輯回路發正常起動信號；若滿足重起動邏輯條件，則發重起動信號發重起動信號YSH；如果起動成功，要撤消重起動信如果起動成功，要撤消重起動信號，以備下次起動時重新判別是否滿足重起動邏輯條號，以備下次起動時重新判別是否滿足重起動邏輯條件。件。

8、四、慢轉起動邏輯回路四、慢轉起動邏輯回路 慢轉起動是指，主機長時間停車后，再次起動時要求主機慢慢轉動一轉到兩轉，然后再轉入正常起動。這樣能保證主機在起動過程中的安全，同時對相對摩擦部件起到“布油”作用。1）起動前主機停車時間超過規定的時間；2）沒有應急取消慢轉指令；3）沒有達到規定的轉數或規定的慢轉時間；4）沒有重起動信號；5）滿足起動的邏輯條件SOSHSCTDSLDYYRISY11慢轉起動的邏輯條件2、慢轉起動邏輯回路的功能 慢轉起動邏輯回路應該能夠檢測慢轉邏輯條件，若滿足條件則形成慢轉指令。遙控系統送出起動指令后，慢轉起動邏輯回路要能判別是否已形成慢轉指令，若已形成慢轉指令，則要進行慢轉起

9、動，慢轉起動成功后，自動轉入正常起動，否則直接進行正常起動。 3、實現慢轉起動的控制方案（1）控制主起動閥開度的方案 圖3-2-7（2）采用主、輔起動的方案 圖3-2-8圖圖 3-2-7 控制主起動閥開度的慢轉起動方案圖控制主起動閥開度的慢轉起動方案圖VAYSO起動空氣氣源起動系統起動信號慢轉起動閥VSL主起動閥慢轉起動信號起動閥YSLO圖圖 3-2-8 采用主、輔起動閥控制的慢轉實現方案圖采用主、輔起動閥控制的慢轉實現方案圖VSLOVC起動信號YSO慢轉信號去起動閥VAVB氣源)(VAVB關開關開VSL第三節第三節 換向與制動邏輯回路換向與制動邏輯回路SSHHHSSHRLCICICICIY

10、一、換向邏輯回路一、換向邏輯回路1、換向的邏輯條件、換向的邏輯條件1）換向的鑒別邏輯）換向的鑒別邏輯2）停油條件）停油條件)()( )()(SSSHHHSSHHSSHHRTRCIRCIRIRICICIY3）轉速條件）轉速條件轉速低于換向轉速轉速低于換向轉速nR或應急換向轉速或應急換向轉速nER4）頂升機構抬起）頂升機構抬起Dup=1 )()( )(upERRRTSSHHupERRRTRLRDnnYCICIDnnYYY換向的邏輯條件表達式換向的邏輯條件表達式2、雙凸輪換向的邏輯圖、雙凸輪換向的邏輯圖圖3-3-1RFCHCS+YRSYRHTdVHVSGHYRTDOYRYRDUPnERnRCHRHI

11、HISRSCS圖圖 3-3-1 雙凸輪換向邏輯圖雙凸輪換向邏輯圖二、制動邏輯回路二、制動邏輯回路 制動是指主機在運行中換向完成后，為制動是指主機在運行中換向完成后，為使主機更快地停下來，以便進行反向起使主機更快地停下來，以便進行反向起動所采取的動所采取的“剎車剎車”措施。措施。 能耗制動是指，主機在運行中完成應急換向后，在能耗制動是指，主機在運行中完成應急換向后，在主機高于發火轉速情況下所進行的一種制動。常常主機高于發火轉速情況下所進行的一種制動。常常是在應急操縱的情況下進行。其原理是保持主起動是在應急操縱的情況下進行。其原理是保持主起動閥處于關閉狀態，讓空氣分配器投入工作，此時由閥處于關閉狀

12、態，讓空氣分配器投入工作，此時由于換向已經完成，空氣分配器是按與主機運轉方向于換向已經完成，空氣分配器是按與主機運轉方向相反的順序打開個氣缸起動閥，當某個氣缸的氣缸相反的順序打開個氣缸起動閥，當某個氣缸的氣缸起動閥打開時正好處在壓縮沖程。柴油機相當于一起動閥打開時正好處在壓縮沖程。柴油機相當于一臺壓氣機，快速消耗柴油機運動部件的慣性能，使臺壓氣機，快速消耗柴油機運動部件的慣性能，使主機轉速能以較快的速度下降。主機轉速能以較快的速度下降。1、能耗制動、能耗制動1）制動的鑒別邏輯）制動的鑒別邏輯2）換向已經完成）換向已經完成3）已經停油）已經停油4）轉速高于發火轉速）轉速高于發火轉速5）有應急操作

13、指令）有應急操作指令SSHHBLRIRIY1RFY1RTY1Sn1EI能耗制動的能耗制動的邏輯條件邏輯條件 YBRO YRF YRT YBL IE （IHCHISCS）（IH 十IS ） YRT IE YBRO1時滿足能耗制動邏輯條件，可進行能耗制動。SnHRSRSn能耗制動的能耗制動的邏輯條件邏輯條件這些條件應該是“與”的關系，其邏輯表達式為2、強制制動、強制制動 強制制動的原理是：在主機運行中將車令手柄扳至強制制動的原理是：在主機運行中將車令手柄扳至反方向，當換向完成，且轉速低于發火轉速時，打開反方向，當換向完成，且轉速低于發火轉速時，打開空氣分配器和主起動閥，使高壓空氣按照與主機運轉空氣

14、分配器和主起動閥，使高壓空氣按照與主機運轉方向相反的順序，即氣缸處于壓縮沖程時進入各個氣方向相反的順序，即氣缸處于壓縮沖程時進入各個氣缸，起到強行阻止活塞向上運動的作用，進而迫使主缸，起到強行阻止活塞向上運動的作用，進而迫使主機減速。機減速。 強制制動與能耗制動的不同點強制制動與能耗制動的不同點 對于所有主機，只要在運行中換向完成后，都能對于所有主機，只要在運行中換向完成后，都能進行強制制動，而不必有應急操縱指令；進行強制制動，而不必有應急操縱指令； 只有主機低于發火轉速時才能進行強制制動；只有主機低于發火轉速時才能進行強制制動； 空氣分配器與主起動閥均投入工作，氣缸在壓縮空氣分配器與主起動閥

15、均投入工作，氣缸在壓縮沖程進起動空氣，強迫主機停止運行。沖程進起動空氣，強迫主機停止運行。 1）制動的鑒別邏輯。即車令與主機轉向不一致，）制動的鑒別邏輯。即車令與主機轉向不一致， 即即YBL為為1。 2）換向已經完成，）換向已經完成，YRF為為1。 3）滿足停油條件，）滿足停油條件，YRT為為1。 4）主機轉速低于發火轉速，）主機轉速低于發火轉速，nS為為1。 這些邏輯條件應該是這些邏輯條件應該是“與與”的關系，其邏輯表達式為的關系，其邏輯表達式為YBRFYBLYRF YRT nS YBRF 1時滿足強制制動邏輯條件，可進行強制制動。時滿足強制制動邏輯條件，可進行強制制動。 由于換向完成信號由

16、于換向完成信號YRF就是起動鑒別邏輯就是起動鑒別邏輯YSL，YRF YSL。在強制制動邏輯條件中，我們強調了轉速條件在強制制動邏輯條件中，我們強調了轉速條件nS，實際上它是應實際上它是應該滿足起動準備邏輯條件的，即該滿足起動準備邏輯條件的，即Ysc為為1。這樣，強制制動邏輯表。這樣，強制制動邏輯表達式可改寫為達式可改寫為YBRFYBLYRT YSL YSC 1）制動的鑒別邏輯。即車令與主機轉向不一致，）制動的鑒別邏輯。即車令與主機轉向不一致， 即即YBL為為1。 2）換向已經完成，）換向已經完成，YRF為為1。 3）滿足停油條件，）滿足停油條件，YRT為為1。 4）主機轉速低于發火轉速，）主機

17、轉速低于發火轉速，nS為為1。 這些邏輯條件應該是這些邏輯條件應該是“與與”的關系，其邏輯表達式為的關系，其邏輯表達式為YBRFYBLYRF YRT nS YBRF 1時滿足強制制動邏輯條件，可進行強制制動。時滿足強制制動邏輯條件，可進行強制制動。 由于換向完成信號由于換向完成信號YRF就是起動鑒別邏輯就是起動鑒別邏輯YSL，YRF YSL。在強制制動邏輯條件中，我們強調了轉速條件在強制制動邏輯條件中，我們強調了轉速條件nS，實際上它是應實際上它是應該滿足起動準備邏輯條件的，即該滿足起動準備邏輯條件的，即Ysc為為1。這樣，強制制動邏輯表。這樣，強制制動邏輯表達式可改寫為達式可改寫為YBRFY

18、BLYRT YSL YSC3、制動回路邏輯圖、制動回路邏輯圖 制動邏輯回路是由能耗制動和強制制動兩部分組成的，故制動邏輯回路的表達式為YBRYBRDYBRFYBLYRT YSL IE YBLYRT YSLYSC 從強制制動的邏輯表達式可以看出，強制制動是在車令與轉向不一致且已停油的情況下進行的起動；而能耗制動則只是在滿足能耗制動條件時使空氣分配器投入工作而已。因此，制動邏輯回路在遙控系統中不是獨立存在的，而是附加在起動回路上，并且借用起動邏輯回路的功能來達到能耗或強制制動的目的。Sn 從制動角度看，當主機轉速下降到零（認為車令與轉向已經一從制動角度看，當主機轉速下降到零（認為車令與轉向已經一致

19、）時，因致）時，因YBL為為0，YBR為為0，即制動過程結束，但為了能使主機，即制動過程結束，但為了能使主機在制動結束后繼續在反方向起動，在遙控系統設計時還必須想辦在制動結束后繼續在反方向起動，在遙控系統設計時還必須想辦法使系統不會因強制制動的結束而封鎖起動回路。其實現方法因法使系統不會因強制制動的結束而封鎖起動回路。其實現方法因遙控系統類型的不同而異，如在無觸點電路中可采用記憶單元的遙控系統類型的不同而異，如在無觸點電路中可采用記憶單元的辦法，而在計算機控制的系統中則可方便地利用計算機程序實現辦法，而在計算機控制的系統中則可方便地利用計算機程序實現，至于氣動系統，請參見氣動遙控系統實例。，至

20、于氣動系統，請參見氣動遙控系統實例。 應當指出的是，能耗制動是在較高轉速上的一種制動方應當指出的是，能耗制動是在較高轉速上的一種制動方式，效果較為明顯，此時如采用強制制動，不僅要消耗式，效果較為明顯，此時如采用強制制動，不僅要消耗過多的起動空氣，而且不易制動成功。而在較低的轉速過多的起動空氣，而且不易制動成功。而在較低的轉速范圍內采用強制制動，對克服螺旋槳水渦輪作用，使主范圍內采用強制制動，對克服螺旋槳水渦輪作用，使主機更快地停下來是很有效的。在中速機中，往往是采用機更快地停下來是很有效的。在中速機中，往往是采用能耗制動和強制制動相結合的制動方案；在大型低速柴能耗制動和強制制動相結合的制動方案

21、；在大型低速柴油機中，主機從停油到換向完成，其轉速已降到比較低油機中，主機從停油到換向完成，其轉速已降到比較低的范圍，可只設強制制動而不必設能耗制動邏輯回路。的范圍，可只設強制制動而不必設能耗制動邏輯回路。 n另外，對于一個實際的遙控系統，理論上都是可以實現另外，對于一個實際的遙控系統，理論上都是可以實現強制制動的，而能否實現能耗制動則要看其空氣分配器強制制動的，而能否實現能耗制動則要看其空氣分配器能否單獨控制。如果主起動閥和空氣分配器均由一個起能否單獨控制。如果主起動閥和空氣分配器均由一個起動控制閥控制，則無法實現能耗制動動控制閥控制，則無法實現能耗制動 。 一、概述一、概述二、轉速發訊回路

22、二、轉速發訊回路 1、轉速指令發訊器、轉速指令發訊器 1）氣動指令發訊器）氣動指令發訊器 2）電位器式指令發訊器）電位器式指令發訊器 3）繼電器式指令發訊器）繼電器式指令發訊器第四節第四節 轉速與負荷的控制和限制回路轉速與負荷的控制和限制回路圖3-4-1圖3-4-2圖3-4-3圖3-4-4 根據操作者的要求，車鐘手柄是可以任意扳動的，根據操作者的要求，車鐘手柄是可以任意扳動的，也就是轉速是可以任意設定的。但是要把這個信號也就是轉速是可以任意設定的。但是要把這個信號發送出去，以改變對主機的供油量，需要滿足一些發送出去，以改變對主機的供油量，需要滿足一些邏輯條件，如：邏輯條件，如： 1）必須有正車

23、或倒車車令，即）必須有正車或倒車車令，即IH =1或或IS =1； 2）車令與主機轉向必須一致，即車令與主機轉向必須一致，即 YR =IH RHIS RS =1； 3）無自動停車信號，即無自動停車信號，即 為為1。 這些條件是這些條件是“與與”的關系，只有滿足了這些邏輯條的關系，只有滿足了這些邏輯條件，才能將轉速指令發送到系統中。件，才能將轉速指令發送到系統中。2、轉速指令發送邏輯回路、轉速指令發送邏輯回路ST圖3-4-5起動油量起動油量 在討論轉速指令的發送時，還有一個起動油量在討論轉速指令的發送時，還有一個起動油量問題。所謂起動油量是指在主機起動時，為保證起問題。所謂起動油量是指在主機起動

24、時，為保證起動成功而供給主機的初始油量。起動油量一般比微動成功而供給主機的初始油量。起動油量一般比微速，甚至比慢速的供油量還要多一些，但也不能過速，甚至比慢速的供油量還要多一些，但也不能過多，否則多，否則爆燃爆燃現象嚴重。顯然在起動過程中，靠車現象嚴重。顯然在起動過程中，靠車鐘手柄任意設定轉速所對應的供油量是不行的，而鐘手柄任意設定轉速所對應的供油量是不行的，而應該是預先調好的一個定值。因此，在供油回路中應該是預先調好的一個定值。因此，在供油回路中要設有起動供油邏輯回路。要設有起動供油邏輯回路。 至于怎樣保證上述條件得到滿足，則因具體系統而異至于怎樣保證上述條件得到滿足，則因具體系統而異。實際

25、上，在許多遙控系統中，并不專門設置這樣的。實際上，在許多遙控系統中，并不專門設置這樣的邏輯回路，只是將上述邏輯概念融合到系統的設計之邏輯回路，只是將上述邏輯概念融合到系統的設計之中，使上述條件在系統中得到分散落實而已。中，使上述條件在系統中得到分散落實而已。 根據供油時刻的不同，主機的起動有兩種類型：根據供油時刻的不同，主機的起動有兩種類型：“油一氣并進油一氣并進”和和“油一氣分進油一氣分進”。1、油一氣并進、油一氣并進 圖3-4-6 在起動的同時就解除油門零位連鎖，提供起動在起動的同時就解除油門零位連鎖，提供起動油量，起動成功后，再轉換為車令所設定的油量。油量，起動成功后，再轉換為車令所設定

26、的油量。2、油一氣分進、油一氣分進 圖3-4-7 起動過程中停油伺服器仍把油門推向零位，在起動過程中停油伺服器仍把油門推向零位，在達到發火轉速，切斷起動空氣的同時提供起動油量達到發火轉速，切斷起動空氣的同時提供起動油量，并維持起動油量數秒鐘后，再切換為車令設定的，并維持起動油量數秒鐘后，再切換為車令設定的轉速值。轉速值。 起動供油實例起動供油實例三、轉速限制回路三、轉速限制回路 為防止主機在加速過程中因加速過快導致超負為防止主機在加速過程中因加速過快導致超負荷，在轉速發訊回路的輸出端與調速器輸入端之間荷，在轉速發訊回路的輸出端與調速器輸入端之間，要設置各種轉速限制環節，轉速限制環節的輸出，要設

27、置各種轉速限制環節，轉速限制環節的輸出信號才是轉速的給定值。信號才是轉速的給定值。 在低負荷區加速時，主機的加速過程可以快一在低負荷區加速時，主機的加速過程可以快一些，我們常把低負荷區加速時的轉速限制稱為些，我們常把低負荷區加速時的轉速限制稱為“加加速速率限制速速率限制”。 而在高負荷區，通常是在而在高負荷區，通常是在70額定轉速以上再額定轉速以上再加速時，轉速的給定值要慢慢增加，我們常把這個加速時，轉速的給定值要慢慢增加，我們常把這個加速過程稱為加速過程稱為“程序負荷程序負荷”。 在減速時，可取消某些限制實現在減速時，可取消某些限制實現“快減速快減速”。 1、加速速率限制、加速速率限制1）氣動加速速率限制）氣動加速速率限制2）電動加速速率限制）電動加速速率限制2、