CN106368844A - 柴油发动机控制系统 - Google Patents

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王向前
黄晓乐
高昌盛
孟帅龙
邓跞文
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00—Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及柴油发动机控制系统，其包括32位ARM处理器、电池、继电器模块、音响报警模块、公共报警模块、发动机上的电磁式速度传感器、冷却水温度传感器、机油温度传感器、滑油压力传感器；本发明以32位ARM微处理器为核心，采用132*64液晶显示、可选中/英文显示，轻触按钮操作；可精确地判断起动成功、额定运行、超速状态；可循环保存99组历史记录，并可在现场对记录进行查询。

Description

柴油发动机控制系统
技术领域
本发明涉及柴油发动机控制系统,具体涉及船舶的柴油发动机控制系统。
背景技术
目前，船舶的柴油发动机控制需要操作员用手直接开关合闸，使用极为不方便，扩展能力差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种设计合理、结构紧凑且使用方便的柴油发动机控制系统。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种柴油发动机控制系统包括32位ARM处理器、电池、继电器模块、音响报警模块、公共报警模块、发动机上的电磁式速度传感器、冷却水温度传感器、机油温度传感器以及滑油压力传感器；
继电器模块包括控制电池、第一漏电继电器、启动控制继电器控制线圈、燃油继电器控制线圈、停机继电器控制线圈、第二漏电继电器、以及充电发电机的继电器；
第一漏电继电器、第二漏电继电器、启动控制继电器控制线圈、燃油继电器控制线圈以及停机继电器控制线圈两端分别并联在控制电池上，启动控制继电器控制线圈控制第一漏电继电器的常闭工作线圈；
在ARM处理器中：包括第1、2、3、4、5、6、30、10、11、12、13、14、15、16、17、18、7、8、9、20、21、2、23、24、25、26、53、54、55、56、27、28、29、31、32、33、34、35、36、37、38、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、59、57以及58端口；
第1端口与电池的负极连接，第2端口与电池的正极连接，
第一漏电继电器与第二漏电继电器并联在控制电池两端，第3公共端连接熔断器后与控制电池的正极，第30端口通过第二漏电继电器与控制电池连接，
第4端口、第5端口、第6端口分别串联相应的电容后与第3公共端的另一端连接；
第10、11、12、13、14、15、16、17以及18分别与相应晶体管的发射极电连接，相应晶体管的集电极并联后与第2端口连接；第10、11、12、13、14、15、16、17以及18均为扩展可编程输出口，第10端口连接有显示器单元；
第8端口与9端口分别与相应的电容连接后并联在第7公共端一端，第8端口另一端与音响报警模块连接，第9端口另一端与公共报警模块连接，
启动控制继电器控制线圈与第4端口电连接；
燃油继电器控制线圈与第5端口电连接；
停机继电器控制线圈与第6端口电连接；
第30端口与控制发电机充电器继电器的控制线圈电连接，
第20端口与第21端口之间设置有电容，第20端口与第21端口为扩展可编程输出口；第24端口与相应的电容连接以及第26端口与相应的电容连接后并联在第24端口一侧，第24、25、26端口为扩展可编程输出口；
第31、32端口分别与发动机上的电磁式速度传感器连接
第33端口与冷却水温度传感器连接后、第34端口与机油温度传感器连接后以及第35端口与滑油压力传感器连接后并联在第40公共端之间，在第36、37、38端口与第40公共端之间还并联有相应的扩展可编程传感器；
在第41、42、43、46、47端口上分别对应串联有紧急停机输入开关、启动输入开关、停机输入开关、越控输入开关、燃油泄漏输入开关；
第41、42、43、46、47端与相应的开关串联后并联在第52公共端上；
第44、45、48、49、50以及51端口与分别串联有扩展可编程输入传感器，第44、45、48、49、50以及51端口分别在相应的开关串联后并联在第52公共端上；第59端口连接有可控硅模块，第57、58端口分别连接有PC机；
可控硅模块用于控制远程控制模块与第57、58端口的连接
在第53、54端口之间以及在第55、56端口之间连接有相应的电池；
第27、28端口通过通信总线分别与远程监控模块、LED指示灯模块、保安模块以及开关量输出模块连接；
第29端口连接有用于第27、28端口与通信总线连接的可控硅模块。
所述32位ARM处理器底部固定设置有面板，面板通过螺栓安装在船舶的控制室内。
面板为电木材质。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明以32位ARM微处理器为核心，采用132*64液晶显示、可选中/英文显示，轻触按钮操作；可以通过CANBUS接口来接入远端监控模块，实现远程控制发动机起动/停机；可以通过CANBUS接口扩展LA16灯指示模块和RPU560A安保模块；具有RS485通信接口，可实现数据通信和“三遥”功能；控制保护功能：实现对柴油发动机遥控/机旁模式下的开机/停机、报警保护功能；控制器具有越控模式：在越控模式时只有超速和人工紧急停机才能使发动机停机；参数设置功能：允许用户对其参数进行更改设定，同时记忆在内部FLASH存储器内，在系统掉电时也不会丢失；6路传感器输入：可接入压力、温度、液位等多种电阻型传感器，其中压力、扩展可编程传感器1～3，还可以配置为4～20mA输入和0～5V输入；具有实时时钟、运行时间累积和开机次数累计功能；内置速度检测环节，可精确地判断起动成功、额定运行、超速状态；可循环保存99组历史记录，并可在现场对记录进行查询。
附图说明
图1是本发明的控制原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明采用32位ARM处理器，实现了多种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，既可从控制器前面板调整，又可使用PC机通过通信接口调整及监测。其结构紧凑、接线简单，可靠性高，可广泛应用于船用应急发动机、主推、主发发动机或水泵发动机系统。另外，还集成了数字化、智能化、网络化技术，用于单台柴油发动机自动化及监控系统，实现了柴油发动机的遥控、本地开机/停机、数据测量、报警保护及“三遥”功能。控制器采用132*64液晶显示，中/英文可选界面操作，操作简单，运行可靠。还带有扩展CANBUS接口，用于接入远程监控模块或者开关量输出扩展模块、LED灯指示扩展模块、安保模块。
本发明包括32位ARM处理器、电池、继电器模块、音响报警模块、公共报警模块、发动机上的电磁式速度传感器、冷却水温度传感器、机油温度传感器以及滑油压力传感器；
继电器模块包括控制电池、第一漏电继电器、启动控制继电器控制线圈、燃油继电器控制线圈、停机继电器控制线圈、第二漏电继电器、以及充电发电机的继电器；
第一漏电继电器、第二漏电继电器、启动控制继电器控制线圈、燃油继电器控制线圈以及停机继电器控制线圈两端分别并联在控制电池上，启动控制继电器控制线圈控制第一漏电继电器的常闭工作线圈；
在ARM处理器中：包括第1、2、3、4、5、6、30、10、11、12、13、14、15、16、17、18、7、8、9、20、21、2、23、24、25、26、53、54、55、56、27、28、29、31、32、33、34、35、36、37、38、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、59、57以及58端口；
第1端口与电池的负极连接，第2端口与电池的正极连接，
第一漏电继电器与第二漏电继电器并联在控制电池两端，第3公共端连接熔断器后与控制电池的正极，第30端口通过第二漏电继电器与控制电池连接，
第4端口、第5端口、第6端口分别串联相应的电容后与第3公共端的另一端连接；
第10、11、12、13、14、15、16、17以及18分别与相应晶体管的发射极电连接，相应晶体管的集电极并联后与第2端口连接；第10、11、12、13、14、15、16、17以及18均为扩展可编程输出口，第10端口连接有显示器单元；
第8端口与9端口分别与相应的电容连接后并联在第7公共端一端，第8端口另一端与音响报警模块连接，第9端口另一端与公共报警模块连接，
启动控制继电器控制线圈与第4端口电连接，启动控制继电器控制线圈控制第一漏电继电器的常闭触点开关；
燃油继电器控制线圈与第5端口电连接；
停机继电器控制线圈与第6端口电连接；
第30端口与控制发电机充电器继电器的控制线圈电连接，
第20端口与第21端口之间设置有电容，第20端口与第21端口为扩展可编程输出口；第24端口与相应的电容连接以及第26端口与相应的电容连接后并联在第24端口一侧，第24、25、26端口为扩展可编程输出口；
第31、32端口分别与发动机上的电磁式速度传感器连接
第33端口与冷却水温度传感器连接后、第34端口与机油温度传感器连接后以及第35端口与滑油压力传感器连接后并联在第40公共端之间，在第36、37、38端口与第40公共端之间还并联有相应的扩展可编程传感器；
在第41、42、43、46、47端口上分别对应串联有紧急停机输入开关、启动输入开关、停机输入开关、越控输入开关、燃油泄漏输入开关；
第41、42、43、46、47端与相应的开关串联后并联在第52公共端上；
第44、45、48、49、50以及51端口与分别串联有扩展可编程输入传感器，第44、45、48、49、50以及51端口分别在相应的开关串联后并联在第52公共端上；第59端口连接有可控硅模块，第57、58端口分别连接有PC机；
可控硅模块用于控制远程控制模块与第57、58端口的连接
在第53、54端口之间以及在第55、56端口之间连接有相应的电池；
第27、28端口通过通信总线分别与远程监控模块、LED指示灯模块、保安模块以及开关量输出模块连接；
第29端口连接有用于第27、28端口与通信总线连接的可控硅模块。
本发明以32位ARM微处理器为核心，采用132*64液晶显示、可选中/英文显示，轻触按钮操作；可以通过CANBUS接口来接入远端监控模块，实现远程控制发动机起动/停机；可以通过CANBUS接口扩展LA16灯指示模块和RPU560A安保模块；具有RS485通信接口，可实现数据通信和“三遥”功能；控制保护功能：实现对柴油发动机遥控/机旁模式下的开机/停机、报警保护功能；控制器具有越控模式：在越控模式时只有超速和人工紧急停机才能使发动机停机；参数设置功能：允许用户对其参数进行更改设定，同时记忆在内部FLASH存储器内，在系统掉电时也不会丢失；6路传感器输入：可接入压力、温度、液位等多种电阻型传感器，其中压力、扩展可编程传感器1～3，还可以配置为4～20mA输入和0～5V输入；具有实时时钟、运行时间累积和开机次数累计功能；内置速度检测环节，可精确地判断起动成功、额定运行、超速状态；可循环保存99组历史记录，并可在现场对记录进行查询。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种柴油发动机控制系统，其特征在于：包括32位ARM处理器、电池、继电器模块、音响报警模块、远程监控模块、LED指示灯模块、保安模块、开关量输出模块、公共报警模块以及传感器模块；
传感器模块包括设置在发动机上的电磁式速度传感器、冷却水温度传感器、机油温度传感器以及滑油压力传感器；
继电器模块包括控制电池、第一漏电继电器、启动控制继电器控制线圈、燃油继电器控制线圈、停机继电器控制线圈、第二漏电继电器以及充电发电机的继电器；
第一漏电继电器、第二漏电继电器、启动控制继电器控制线圈、燃油继电器控制线圈以及停机继电器控制线圈两端分别并联在控制电池上，启动控制继电器控制线圈控制第一漏电继电器的常闭工作线圈；
在ARM处理器中：包括第1、2、3、4、5、6、30、10、11、12、13、14、15、16、17、18、7、8、9、20、21、2、23、24、25、26、53、54、55、56、27、28、29、31、32、33、34、35、36、37、38、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、59、57以及58端口；
第1端口与电池的负极连接，第2端口与电池的正极连接，
第一漏电继电器与第二漏电继电器并联在控制电池两端，第3公共端连接熔断器后与控制电池的正极，第30端口通过第二漏电继电器与控制电池连接，
第4端口、第5端口、第6端口分别串联相应的电容后与第3公共端的另一端连接；
第10、11、12、13、14、15、16、17以及18分别与相应晶体管的发射极电连接，相应晶体管的集电极并联后与第2端口连接；第10、11、12、13、14、15、16、17以及18均为扩展可编程输出口，第10端口连接有显示器单元；
第8端口与9端口分别与相应的电容连接后并联在第7公共端一端，第8端口另一端与音响报警模块连接，第9端口另一端与公共报警模块连接，
启动控制继电器控制线圈与第4端口电连接，启动控制继电器控制线圈控制第一漏电继电器的常闭触点开关；
燃油继电器控制线圈与第5端口电连接；
停机继电器控制线圈与第6端口电连接；
第30端口与控制发电机充电器继电器的控制线圈电连接，
第20端口与第21端口之间设置有电容，第20端口与第21端口为扩展可编程输出口；第24端口与相应的电容连接以及第26端口与相应的电容连接后并联在第24端口一侧，第24、25、26端口为扩展可编程输出口；
第31、32端口分别与发动机上的电磁式速度传感器连接
第33端口与冷却水温度传感器连接后、第34端口与机油温度传感器连接后以及第35端口与滑油压力传感器连接后并联在第40公共端一端，在第36、37、38端口与第40公共端之间还并联有相应的扩展可编程传感器；
在第41、42、43、46、47端口上分别对应串联有紧急停机输入开关、启动输入开关、停机输入开关、越控输入开关、燃油泄漏输入开关；
第41、42、43、46、47端与相应的开关串联后并联在第52公共端上；
第44、45、48、49、50以及51端口与分别串联有扩展可编程输入传感器，第44、45、48、49、50以及51端口分别在相应的开关串联后并联在第52公共端上；第59端口连接有可控硅模块，第57、58端口分别连接有PC机；
可控硅模块用于控制远程控制模块与第57、58端口的连接
在第53、54端口之间以及在第55、56端口之间连接有相应的电池；
第27、28端口通过通信总线分别与远程监控模块、LED指示灯模块、保安模块以及开关量输出模块连接；
第29端口连接有用于第27、28端口与通信总线连接的可控硅模块。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机控制系统，其特征在于:所述32位ARM处理器底部固定设置有面板，面板通过螺栓安装在船舶的控制室内。
3.根据权利要求2所述的柴油发动机控制系统，其特征在于:面板为电木材质。
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