5000吨起重铺管船电气设备原理与使用维护系列丛书 船舶自动化及推进控制系统 第6分册2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第一篇 自动化系统5

第一章 K-Chief 700自动化系统介绍5

第一节 系统概览5

1.1.1 介绍5

第二节 系统设计7

1.2.1 K-Chief 700理念7

第三节 操作站11

1.3.1 操作站11

1.3.2 事件24

1.3.3 趋势图26

1.3.4 时间序列28

1.3.5 报告28

1.3.6 系统控制功能29

1.3.7 在线用户组指南32

1.3.8 上下文帮助32

1.3.9 第三方应用的集成33

1.3.10 计算机操作站35

第四节 历史站36

1.4.1 历史（记录）站36

第五节 现场站37

1.5.1 现场站概览38

1.5.2 RIO设备40

1.5.3 RCU模块41

1.5.4 输入输出模块51

1.5.5 其他模块77

1.5.6 RIO拓扑范例91

1.5.7 危险区域的硬件模块93

1.5.8 I/O系统概览94

第六节 网络95

1.6.1 网络预览95

第七节 电源98

1.7.1 电源98

第八节 配置和维护工具100

1.8.1 配置和维护工具100

第九节 应用102

1.9.1 介绍102

1.9.2 报警监测102

1.9.3 值班呼叫系统103

1.9.4 操作员安全报警104

1.9.5 功率管理系统106

1.9.6 机械控制126

1.9.7 压载水控制134

1.9.8 船舶性能监控135

1.9.9 船舶模式控制141

1.9.10 加热、通风和空调控制142

1.9.11 操作员训练器143

1.9.12 外部模拟器144

第十节 远程诊断145

第二章 K-Chief 700使用操作147

第一节 系统描述147

2.1.1 K-Chief 700概览147

2.1.2 分布式架构148

2.1.3 主系统组件148

第二节 K-Chief 700用户界面150

2.2.1 概述150

2.2.2 操作站图形152

2.2.3 OS操作员面板158

第三节 基本的监视和控制163

2.3.1 图形结构163

2.3.2 操作菜单按钮169

2.3.3 模拟测量171

2.3.4 废气监测模块172

2.3.5 数字测量模块173

2.3.6 脉冲测量模块175

2.3.7 电动机和泵控制模块176

2.3.8 阀控模块181

2.3.9 PID控制器模块186

2.3.10 顺序控制模块188

2.3.11 顺序步进模块188

2.3.12 序列管理员模块189

2.3.13 序列方式模块192

2.3.14 顺序过程图像193

第四节 功率管理194

2.4.1 概述194

2.4.2 发电机控制模块196

2.4.3 配电屏模块200

2.4.4 断路器模块202

2.4.5 用户设备203

2.4.6 典型的操作步骤204

第五节 推进控制211

2.5.1 用户界面212

2.5.2 侧推过程图213

2.5.3 全回转推进器过程图214

2.5.4 主推进过程图214

2.5.5 推进器/推力控制216

2.5.6 典型步骤218

第六节 冗余和临界评估系统219

2.6.1 用户界面220

2.6.2 状态图224

第七节 液货和压载控制227

2.7.1 液货控制227

2.7.2 压载水控制和压载水交换229

2.7.3 用户界面229

2.7.4 全局控制模块230

2.7.5 液体舱模块231

2.7.6 典型的步骤234

第八节 延伸报警系统237

2.8.1 值班呼叫系统237

2.8.2 操作员安全警报系统243

第三章 背景船功率管理系统（PMS）245

第一节 功率管理系统简介245

3.1.1 功率管理245

3.1.2 高级发电机监控（AGS）246

3.1.3 PMS主要功能246

3.1.4 电力管理原理247

第二节 电站装置248

3.2.1 系统运行模式248

3.2.2 电力单线图249

3.2.3 PMS接口要求250

3.2.4 背景船PMS模式功能描述251

第三节 柴油机组的控制和监测255

3.3.1 柴电处于非备用/备用时255

3.3.2 柴油机的启动255

3.3.3 发电机主开关的连接258

3.3.4 发电机主开关的断开259

3.3.5 柴油机停止260

3.3.6 柴电报警启动263

3.3.7 柴油机的安全停止264

3.3.8 柴电的负荷限制265

3.3.9 柴电的燃油误差265

3.3.10 柴电的报警抑制265

3.3.11 柴电的排气温差265

3.3.12 信号验证和故障处理265

3.3.13 柴电报警和监控266

第四节 配电屏的控制266

3.4.1 断路器控制266

3.4.2 依据负荷的启停267

3.4.3 防止失电措施267

3.4.4 失电的恢复269

3.4.5 负荷的分配270

3.4.6 信号验证及故障处理272

3.4.7 配电盘报警和监控272

第五节 用户设备控制273

3.5.1 重载用户设备的启动阻塞（重载问询）273

3.5.2 动态负荷的控制275

3.5.3 负荷卸载（优先脱扣）276

3.5.4 用户设备的失电恢复276

第六节 能源管理276

3.6.1 高级发电机监控（AGS）276

第七节 背景船PMS的配置284

3.7.1 柴电286

3.7.2 配电屏配置291

3.7.3 用户控制配置294

3.7.4 AGS配置299

第八节 PMS的调试303

3.8.1 柴油发电机控制303

3.8.2 高压配电板控制307

3.8.3 低压电力分电310

3.8.4 高级发电机管理311

第四章 背景船集成控制和监视系统（ICMS）315

第一节 K-Chief 700描述323

4.1.1 系统介绍323

4.1.2 功能介绍323

4.1.3 现场站（FS）324

4.1.4 操作站（OS）324

4.1.5 历史记录站（HS）325

4.1.6 网络分配单元（NDU）325

4.1.7 恶意软件保护系统（MPS）325

4.1.8 报警和打印325

4.1.9 报警设备325

4.1.10 延伸报警系统（EAS）325

4.1.11 K-Chief 700的冗余理念326

4.1.12 访问控制328

4.1.13 命令控制329

4.1.14 事件和报警系统329

4.1.15 趋势系统331

4.1.16 操作员健康报警系统331

4.1.17 版本控制331

4.1.18 运行时间服务332

4.1.19 报告系统332

4.1.20 时钟分配系统332

第二节 背景船K-Chief 700配置332

4.2.1 操作站配置333

4.2.2 RCU服务器配置333

4.2.3 打印机配置334

4.2.4 现场站配置334

4.2.5 网络分配单元（NDU）335

4.2.6 背景船K-Chief 700综述335

第五章 背景船压载和舱底水系统342

第一节 通用系统功能342

5.1.1 泵组的遥控342

5.1.2 阀门的遥控343

5.1.3 压载舱液位测量343

5.1.4 自动吸排海水（至预定值）345

5.1.5 关闭所有功能345

5.1.6 压载水处理装置346

5.1.7 抗横倾系统346

5.1.8 运行超时报警346

第二节 压载系统346

5.2.1 全船压载控制系统347

5.2.2 抗横倾系统（AHS）347

第三节 舱底水系统349

5.3.1 控制349

第六章 背景船机械和辅助系统350

第一节 通用系统功能350

6.1.1 原理350

6.1.2 控制模式351

6.1.3 典型接口352

6.1.4 阀门的遥控356

6.1.5 典型的值班/备用配置356

6.1.6 典型的超前/滞后配置357

6.1.7 PID控制358

6.1.8 运行时间统计359

6.1.9 激活/抑制报警359

6.1.10 连锁360

第二节 其他系统360

第二篇 K-Thrust推力控制系统362

第一章 推力控制系统说明362

第一节 概述362

第二节 系统理念362

1.2.1 基本系统362

1.2.2 康士伯产品家族364

第三节 K-Thrust硬件模块366

1.3.1 车钟面板366

1.3.2 功能面板367

1.3.3 车钟368

1.3.4 指示设备368

1.3.5 遥控面板控制器368

1.3.6 非随动面板369

1.3.7 本地控制面板370

1.3.8 推进器控制器370

1.3.9 带扩展I/O端口的双控制器372

1.3.10 K-Pos控制器372

1.3.11 操作站372

1.3.12 cJoy操作终端373

1.3.13 K-Thrust设备显示373

第二章 推力控制系统功能374

第一节 介绍374

第二节 控制位置374

2.2.1 控制命令转移374

第三节 遥控功能375

2.3.1 侧推375

2.3.2 伸缩推376

2.3.3 推进器377

2.3.4 主推进器379

2.3.5 舵机381

2.3.6 启停顺序381

2.3.7 手动同步命令381

2.3.8 随动伺服控制382

第四节 自动控制功能382

2.4.1 K-Thrust模式382

2.4.2 状态保持和操纵杆控制383

2.4.3 K-Thrust到外部自动舵的接口383

2.4.4 K-Thrust到舵机的接口383

第五节 设备和系统监视383

2.5.1 安全功能383

2.5.2 系统故障检测和指示383

2.5.3 反馈监视384

2.5.4 输出到航行数据记录仪384

第三章 推力控制系统用户界面385

第一节 多功能面板385

3.1.1 命令状态灯386

3.1.2 TAKE按钮386

3.1.3 提取/释放按钮386

3.1.4 带有状态指示灯的控制系统（模式）选择按钮386

3.1.5 消声按钮388

3.1.6 面板的亮度调节388

3.1.7 灯光测试按钮388

第二节 操纵杆面板388

3.2.1 声音报警指示389

3.2.2 声响命令传输指示器389

3.2.3 故障和报警389

3.2.4 系统和操作状态灯390

3.2.5 推进单元的面板指示391

3.2.6 配置的推进单元391

3.2.7 紧急停止按钮391

3.2.8 运行灯392

3.2.9 功能和状态灯按钮392

第三节 手动操作手柄396

3.3.1 单，左/右或前/后396

3.3.2 双，左/右或向前/向后397

3.3.3 双，螺距和转速397

3.3.4 单，向前/向后和360°旋转398

3.3.5 单，向前和360°旋转398

3.3.6 单，可旋转399

第四节 非随动面板401

第五节 反馈指示器402

第六节 本地面板403

第四章 系统功能和操作程序404

第一节 控制系统的选择404

4.1.1 手动控制404

4.1.2 DP控制系统405

4.1.3 联合操纵杆系统405

4.1.4 操舵装置405

4.1.5 自动舵406

4.1.6 速度引航406

第二节 启动和停止功能407

4.2.1 启动按钮407

4.2.2 停止按钮407

4.2.3 辅助启动按钮408

4.2.4 辅助停止按钮408

第三节 转移指令控制408

4.3.1 驾驶台内的转移408

4.3.2 集控室和驾驶台之间的转移410

第四节 无扰转移控制命令413

4.4.1 自动斜坡功能414

第五节 功率模式功能414

4.5.1 功能选择415

第六节 巡航模式功能415

4.6.1 舵/方位角和紧急停车检测极限415

4.6.2 功能选择416

第七节 同步命令功能416

4.7.1 功能选择417

第八节 锁杆功能418

4.8.1 功能选择418

第九节 展开功能419

4.9.1 功能选择419

第十节 收回功能419

4.10.1 功能选择419

第十一节 组合功能420

4.11.1 功能选择420

第十二节 独立功能420

4.12.1 功能选择420

第十三节 转速功能421

4.13.1 功能选择421

第十四节 转速低功能421

4.14.1 功能选择421

第十五节 DP控制功能422

4.15.1 DP手动按钮422

4.15.2 DP使能按钮422

第十六节 电轴422

4.16.1 功能选择423

第十七节 运行信号的丢失423

第五章 背景船推进控制系统（K-Thrust RCS）424

第一节 介绍425

5.1.1 遥控系统一般原理425

5.1.2 RCS主要任务426

第二节 系统概述426

5.2.1 RCS控制器429

5.2.2 控制位置430

5.2.3 驾驶台控制盘430

5.2.4 ECR屏（3＃和4＃集控室控制）437

5.2.5 显示439

5.2.6 KM就近控制（机旁控制）439

5.2.7 随动（FU）的后备控制（位于前主驾）总共1个441

第三节 RCS功能442

5.3.1 具体项目解决方案442

5.3.2 支持的RCS系统模式442

5.3.3 启停用的特定配置443

5.3.4 无扰动发送443

5.3.5 功率模式443

5.3.6 同步命令功能444

5.3.7 锁住操作杆444

5.3.8 独立的联合操纵杆控制444

5.3.9 报警显示445

第四节 RCS逻辑445

5.4.1 指令信号的故障安全动作445

第五节 RCS控制接口446

5.5.1 DP/IJS446

5.5.2 推进器控制的扩展447

5.5.3 推进控制系统总览447

5.5.4 推进器的启动/停止447

5.5.5 安全停车/应急停车454

5.5.6 滑油和液压泵控制455

5.5.7 推进器的冷却455

5.5.8 操作杆复位按钮455

5.5.9 推进器失电重启455

5.5.10 推进器负荷限制455

5.5.11 故障检测/失效保护动作456

5.5.12 其他特定项目功能458

第六节 与外部系统的接口459

5.6.1 外部控制系统459

5.6.2 航行数据记录仪（VDR）459

第三篇 背景船动力定位、集成自动化及推力控制系统故障模式与影响分析461

第一章 FMEA介绍461

第一节 目的461

第二节 分析461

第三节 系统概述462

第二章 FMEA方法463

第一节 FMEA分析463

2.1.1 高级别的FMEA使用初步安全分析（PSA）463

2.1.2 组件级别的详细的FMEA分析463

第二节 表格说明463

2.2.1 FME（C）A表格464

第三节 故障模式464

第四节 分析条件464

2.4.1 软件控制系统优先权465

2.4.2 可靠的DP控制系统软件465

2.4.3 在分析中的限制和讨论级别465

第三章 结论466

第四章 集成自动化系统（IAS）——K-Pos/K-Thrust/K-Chief467

第一节 基本原理467

第二节 ICMS主要职责467

第三节 集成自动化系统（IAS）468

第四节 ICMS系统布局468

4.4.1 操作站468

4.4.2 位置参考系统和传感器469

4.4.3 控制器和现场站470

4.4.4 RCU冗余471

第五章 ICMS现场接口472

第一节 动力定位472

第二节 船舶控制472

5.2.1 常用传感器信号故障处理472

5.2.2 故障安全设定474

第六章 ICMS的高级FMEA475

第一节 系统（普通）475

6.1.1 PSA紧急备用开关476

6.1.2 K-Thrust操作面板的PSA（基本安全分析）476

6.1.3 K-Chief操作站的故障安全分析478

6.1.4 HiPAP OS PSA分析478

6.1.5 ICMS网络的PSA分析479

6.1.6 UPS系统的PSA分析479

第二节 K-Pos系统481

6.2.1 动力定位控制器原理框图481

6.2.2 主DP系统DPC-2的PSA分析482

6.2.3 DPC-1备用DP系统的PSA484

6.2.4 cJoy系统的PSA485

6.2.5 罗经的PSA485

6.2.6 风速风向仪的PSA486

6.2.7 运动参考单元的PSA分析487

6.2.8 差分GPS的PSA488

6.2.9 HiPAP的PSA489

6.2.10 RADius的PSA489

6.2.11 K-Pos DP FMEA总结490

第三节 K-Thrust推进器控制系统493

6.3.1 遥控系统的基本原理493

6.3.2 RCS控制器软件平台493

6.3.3 通信链路493

6.3.4 操作面板的IO493

6.3.5 RCS主要任务493

6.3.6 RCS控制器机柜494

6.3.7 命令的防故障动作494

6.3.8 反馈信号的故障安全动作495

6.3.9 信号故障模式分析495

6.3.10 推进器控制现场处理站的PSA分析496

6.3.11 K-Thrust FMEA总结498

6.3.12 主推推进控制系统FMEA总结498

6.3.13 伸缩推推进控制系统FMEA总结499

6.3.14 管道推推进控制系统FMEA总结500

第四节 K-Chief系统电力管理500

6.4.1 电力装置500

6.4.2 操作模式501

6.4.3 柴油发电机的信号校验和故障处理503

6.4.4 配电板信号校验和故障处理503

6.4.5 PMS的PSA分析504

6.4.6 K-Chief 700 FMEA总结505

附录509

附录1509

附录2510

附录3511