JPS5917243B2 - 舶用タ↓−ビン原動所の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般に原動所、特に舶用タービン原動所の制
御装置に関する。

舶用タービン原動所の従来の１例が米国特許第３４０５
６７６号に記載されている。

この特許に記載されろ制御装置は、所望の速度入力（絞
り制御）を実際の速度入力（速度計の饋還ンと連続的に
比較して、所望の速度及び実際の速度が違う時に速度誤
差信号を発生すると云う点で、主として速度制御装置で
ある。

速度誤差信号が積分回路（速度制御増幅器）に供給され
、その出力が弁作動サーボに送られて、速度誤差を補償
するように弁の位置に変える。

積分回路の出力は速度誤差がゼロになるまで連続してい
る。

この特許には、ボイラの誤動作を招く原因になるような
、電圧限界を越えろことがないように、積分器の出力信
号を制限する手段が記載されている。

この発明の１つの目的は、成る所定の運転状態の下で速
度饋還入力を要らなくすることである。

高ｒｐｍ数の運転状態では、船舶を適切に制御するのに
速度饋還が不要であることが判った。

更に、高ｒｐｍ数に於ける速度饋還は、速度制御装置に
望ましくない、然も不要な弁の行程の変動を招く惧れが
ある。

これは、船舶の制御に特に必要でない場合でも、装置は
実際の速度が所望の速度に等しいことを要求するからで
ある。

前述のこの発明の目的に従って、この発明は主として弁
位置制御装置としての舶用タービン制御装置を提供する
。

この制御装置では、弁位置を、選択的に供給される速度
誤差に従って修正を施し、誤動作に比例して制御を行い
、且つレート（ｒａｔｅ）制限に従って修正を施す。

制御装置は、所望の弁位置及び所望のタービン軸速度に
比例する信号を発生する絞り手段と、タービンの所望の
軸速度と実際の軸速度の誤差に比例する速度誤差信号を
、絞り手段力・らの信号が予定の値より小さい時のみ選
択的に供給する速度饋還回路と、絞り手段からの信号と
速度饋還回路の出力を組合せてタービン人口弁を位置ぎ
めする弁位置信号を発生する加算点とを含む。

絞り手段力・らの信号は所望の弁位置指令であり、これ
はタービン人口弁の弁位置を設定し、この為、速度饋還
すなわち速度誤差を用いずに弁位置を制御することが出
来る。

絞り手段には関数発生器を設けて、弁位置要求信号であ
る絞りレバー力・らの人力を修正して、要求される弁位
置に直線的に比例した弁位置指令とすることが出来る。

前ニモ述べたように、タービン制御装置に速度゛饋還を
用いることが望しい場合、絞り手段力・らの所望の弁位
置指令信号を、加算号で速度饋還回路力・ら選択的に供
給される速度誤差信号と組合わせて、弁位置指令を速度
誤差で修正又は調節する。

これは、速度誤差信号が弁制御信号となる従来技術とは
区別されるべきものである。

、本願発明の制御装置は更に、誤動作に比例する制御信
号によって弁位置指令信号を修正することが出来る誤動
作比例制御回路を含む。

誤動作比例制御回路力・らの制御信号は加算点に印加さ
れて、弁位置信号を修正する。

この制御信号は、誤動作が発生した時、弁位置指令信号
を取消してタービン人口弁を閉じるように作用する。

この際、弁の閉じ方が誤動作に比例し、この正味の結果
として、誤動作に見合って弁が閉じられる。

また制御装置は弁を開閉する速度（レート）’＆、誤動
作比例制御回路からインタフェイス回路（レート選択論
理回路）を介して受取る入力（レート選択信号）に従っ
て設定する制限手段を含む。

レート制限手段は、加算点力・頓弁位置信号を、し−ト
選択論理回路により設定されたレートでタービン人口弁
に印加する。

この発明は以下図面について好ましい実施例を説明する
断力・ら、更に明らかになろう。

第１図はこの発明に゛よる総合タービン制御装置の機能
ブロック図である。

これから説明する制御装置全書は特に舶用に適している
が、その特定の部分は任意の蒸気タービンの制御にも有
用である。

所望のタービン軸速度が前進方向又は後進方向テ絞リレ
バー１１によって設定される。

絞りレハダが図示してない同期発信器に機械的に接続さ
れている。

同期発信器は、位相に敏感な（０°の移相又は１８０°
の移相）交流出力電圧を発生する装置である。

出力電圧は絞りレバーの角変位に比例するが、出力信号
の位相は絞りレバーが前進方向又は後進方向のいづれに
移動した力・を表わす。

図には１つの絞りレバーし力・示してないが、船上（例
えば機関室、船橋）に２つ又は更に多くの絞りを設けて
人力部とすることが出来るが、どんな時も、一度に１つ
の絞りレバーし力・制御しない。

同期発信器を介して送られる絞り出力が線１３を介して
入力処理回路に送られる。

回転形可変差動変圧器（ＲＶＤＴ）は、絞りレバ′−の
軸速度の設定値に比例する大きさ並びにＲＶＤＴ入力信
号の位相に対応する極性を持つ直流出力電圧を線１５に
発生する位相感応装置１必。

ＲＶＤＴ入力信号は正又は負で、前進又は後進の移動方
向を表わす。

線１５の出力信号が線１７を介して速度饋還回路に供給
されると同時に、節１８を介して関数発生器回路にも供
給されろ。

線１７の信号は絞りレバーの速度設定値に比例する直流
電圧であり、従って所望の設定速度を表わす。

やはり絞りレバーの設定値に比例する直流電圧である線
１９の信号が関数発生器回路に供給される。

関数発生器回路は入力信号を修正して、蒸気人口弁の行
程とタービンの軸速度との間の非直線関係を補正するも
ので、一般によく知られている。

関数発生器の出力信号が、絞りレバーの設定値に比例す
る所望の弁位置指令信号であり、線２１を介して加算点
２０に対する第１の入力となる。

線１１の所望の速度信号が速度饋還回路で実際の速度信
号（入力線２３）と加算される。

速度饋還回路力・らの出力信号は線２５に現われる速度
誤差信号であり、これが加算点２０に対する第２の入力
信号となる。

インタフェイス回路力・ら線２Ｔを介して送られる不作
動信号も速度饋還回路に供給することが出来る。

加算点２０に対する第３の人力は、線２９の誤動作比例
制御出力信号にすることが出来る。

誤動作比例制御出力信号は、タービンの異常な運転状態
の間に発生する取消し信号である。

誤動作比例制御回路力・らの第２の出力信号が線３１を
介してインタフェイス回路に供給される。

インタフェイス回路は性能／不作動論理回路及びレート
選択論理回路を含む。

レート選択論理回路が線３３にレート選択出力信号を発
生する。

加算点２０の出力が線３５を介してレート制限器に対す
る第１の入力となる。

レート制限器に対する第１の入力は修正された弁位置指
令信号を表わす。

線３３の出力レート選択信号がレート制限器に対する第
２の入力信号である。

線３７に出ろレート制限器の出力信号は、レート選択論
理回路によって決定されたレートを持つ、弁位置回路へ
の修正された弁位置信号人力である。

線３７に出ろレート制限器の出力が弁位置回路に印加さ
れる。

この回路は、加算増幅器とサーボ増幅器とを有し、流体
圧ホンプ刀・ら直線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ、）を
介してサーボ増幅器に饋還が施されている。

ポンプは１対の交差接続した流体圧ラムを通じて蒸気人
口弁の位置（前進並びに後進）を制御し、加算増幅器へ
の饋還信号が夫々線３９゜４１を介して供給される。

上に述べた弁位置回路及びその動作は、米国特許第３９
０１２７４号に更に詳しく記載されている。

総合タービン制御装置は、線４３の実際の速度入力並び
に線４５の性能−不作動信号を受取る自動微速回転回路
をも含む。

性能−不作動信号はインタフェイス回路を介して供給さ
れる。

線４１に出る自動微速回転回路力・らの出力信号は線３
７に対する弁位置指令入力となり、これは絞りレバーを
ゼロに設定し、タービンが１／２ｒｐｍ未満乃至２ ｒ
ｐｍの範囲のゼロ速度にある時に作動される。

自動微速回転回路及びその動作は昭和５０年特許願第４
３４７２号（昭和５０年特許出願公開第１４３９０５号
）に更に詳しく記載されている。

まず速度饋還回路について説明する。

第１図と共に第２図の速度饋還回路を見れば、３つの入
力信号と１つの出力信号があることが認められよう。

３つの人力信号は所望の速度信号（線１１）、実際の速
度信号（線２３）及び不作動信号（線２７）である。

出力信号は操作範囲内、即ち例えば定格軸速度の６０％
箇での範囲内での速度誤差信号（線２５）である。

６０％を越えると、操作範囲を越えた速度制御は、速度
誤差信号をゼロにする為に不要な弁の調節を必要とする
こと力・ら、もはや船舶の運転にとって望ましくないの
で、速問饋還回路は不作動にされる。

この為、操作範囲を越えたら、偉力・な速度誤差は問題
ではなく、船舶の運転は、所望の弁位置を誤動作比例制
御人力及びレート制限回路によって修正された通りに行
なわれる。

第２図について説明すると、実際の速度人力が、高圧タ
ービンを監視する冗長な軸速度ピンクアップＨＰ１ 、
ＨＦ２によって得られる。

川Ｉが線５１に（軸速度に比例する）第１のパルス列出
力を発生する。

線５１のパルス出力が線５５を介して第１のワンショッ
ト単安定マルチバイブレータ５３に供給されろ。

線５１のパルス出力は線５９を介して、第１の繰返しト
リガし得ろワンショット単安定マルチバイブレータ５１
にも供給される。

マルチバイブレータ５３の出力は軸速度に比例する周波
数を持つパルス列であり、線６１を介してナンド・ゲ−
）６０に供給されろ。

線６１のパルス信号は線６ｉ介して方向制御論理回路に
供給される。

ＨＰｌ力・らの第２の出力が線６５を介して方向制御倫
理回路に供給され、ナンド・ゲート６７に対する人力が
低の論理状態にある時はタービンの前進運転を表わし、
ナンド・ゲート６７に対する入力が高の論理状態になる
時はタービンの後進運転を表わす。

ナンド・ゲート６７の出力がスインチロ９を制御する。

ナンド・ゲート６０の出力が線７３を介して平滑増幅器
７１に供給され、この結果速度に比例する負の直流出力
電圧が発生される。

方向制御論理回路が前進運転であることを検出すると、
増幅器７１の負の出力信号が制限回路に供給される。

方向制御論理回路が後進運転であることを検出すると、
増幅器１１の負の出力信号が、スイッチ６９が閉じてい
る為、線１７を介して反転増幅器７５に供給されろ。

増幅器７５の利得は、節７９で電圧を加算した結果、プ
リソＩＩＪ限回路に対する入力として、軸速度に比例す
る正の直流出力電圧が発生されるようになっている。

ブリッジ制限回路が線８１の実際の速度人力の電圧レベ
ルを定格軸速度の６０％にクランプする。

６０％より低い時、制限回路の電圧出力が実際の速度に
比例し、それが線８３に現われる。

大きさ並びに極性が適正な所望の速度電圧が、第２図に
示す様Ｋ、ブリッジ制限回路に供給され、線８５に所望
の速度出力が発生される。

この場合も、所望の速度信号が定格軸速度の６０％を越
えると、電圧入力が定格軸速度の６０％にクランプされ
る。

実際の速度信号（線８３）及び所望の速度信号（線８５
）が加算点８７に供給され、その出力電圧が反転増幅器
８９に供給されて、スイッチ９１が閉じていると仮定す
れば、線２５に速度誤差信号を発生する。

前述のブリッジ制限回路は、６０係の軸速度を操作範囲
とする速度饋還制御力・らの切換えを円滑に行なわせろ
。

速度晴還回路はこれから説明する３通りの方法で不作動
にすることが出来る。

この回路は、冗長速度ビックアンプＨＰ１及びＨＦ２が
２重に故障した時に不作動にすることが出来ろ。

更にこの回路は、所望の速度基準（線１１）が閾値回路
によって検出される操作範囲の限界を越えて上昇した時
に不作動することが出来る。

今述べた２つの不作動様式は自動的である。

速度饋還回路は、線２７の手動不作動を通じても不作動
にすることが出来る。

冗長な速度ピックアップＨＰＩ及びＨＦ２について説明
すると、ＨＦ２が第２のワンショット単安定マルチバイ
ブレータ９３及び第２の繰返しトリガし得ろワンショッ
ト単安定マルチバイブレータ９５に接続される。

ＨＰＩが正しく作用していれば、マルチバイブレータ９
３はマルチバイブレータ５７からの信号によって動力・
なくされる。

ＨＰｌが故障すると、マルチバイブレータ５７の時間が
切れ、マルチバイブレータ９３を解放し、この為それが
点弧し始める。

速度饋還回路は前と同じ様に作用し続けるが、実際の速
度信号Ｉ／′ｉ、ＨＰ２速度ピンクアンプを使う。

第１のピンクアンプ不作動信号が不作動論理装置へ送ら
れる。

ＨＦ２が故障すると、第２の不作動論理信号が不作動論
理回路に送られ、これは不作動論理回路にあろナンド・
ゲート９１の出力を高の論理状態にし、スイッチ９１を
開く。

不作動信号２７によってナンド・ゲート９７の入力が低
の論理状態になっても、スイッチ９１が開く。

最後に、閾値回路について説明すると、定格軸速度の６
０％より高い調節自在の閾値を越える所望の速度入力が
あると、制限回路に入らずに、直ちに速度饋還回路が不
作動にされる。

これは設定された所望の速度が６０％より高く、速度饋
還制御が望ましくないことを示す場合である。

例えば、軸が定格速度の３０％に設定されていて、速度
を定格速度の７０％に上げようとする場合、入力の変化
が閾値回路で検出され、不作動論理装置を通じてスイッ
チ９１が開力・れ、こうして制限回路を側路し、制限回
路で６０％までの速度誤差信号出力が出ないようにする
。

ワンショット単安定マルチバイブレータは、例えばテキ
サス・インスンルメンツ・インコーポレーテント社から
人手し得る５Ｎ５４２１ であってよい。

繰返しトリガし得るワンショット単安定マルチバイブレ
ータは、例えばフェアチャイルド・カメラ・アンド・イ
ンスンメント・カンパニ力・ら入手し得ろフェアチャイ
ルド９６０１型であってよい。

次に誤動作比例制御について説明する。

第１図に示す様に、誤動作比例制御回路は３つの回路、
即ちボイラ制御回路、軸振動回路、超過速度調整回路を
含む。

各々の回路は、夫々の動作状態を監視する変換器力・ら
、それ自身の動作状態信号を受取り、超過速度調整回路
以外の夫々の回路は、オペレータの指令信号により、イ
ンタフェイス信号を通じて個々に不作動することが出来
ろ。

各回路の出力が最大信号選択論理装置を通じてゲートさ
れる。

この論理装置はダイオード回路を組合せたもので、線２
９力・ら加算点２０に送られる誤動作比例制御回路の出
力信号が、最も大きい誤動作に対する弁の所望の是正措
置に比例する大きさ並びに前進又は後進弁を閉じるよう
な極性を持つ弁位置指令修正信号である。

更に、誤動作比例制御回路力・らの第２の出力が線３１
を介してインタフェイス回路に送られ、この為、レート
選択論理回路を介して弁を閉じる適正な速度（レート）
が加えられる。

第３図はボイラ匍脚回路のブロフク図である。

この回路は、左舷及び右舷ボイラに対するドラム水位入
力とボイラ圧力入力とを有する。

入力は夫夫の動作状態に比例した１乃至５ボルトのアナ
ログ直流電圧である。

ドラム水位信号がバッファ増幅器１０１．１０３（夫々
左舷並びに右舷に対するもの）に供給される。

増幅器１０１の出力が高閾値回路及び増幅器１０５に対
する第１の入力になると共に、低閾値増幅器１０７に対
する入力となる。

夫々の閾値増幅器の入力が通常の動作範囲内であれば（
図に示していない可変抵抗によって閾値回路に設定され
る通り、高すぎたり低すぎたりしなければね増幅器の出
力はゼロである。

増幅器１０９を介して左舷ボイラ不作動入力に不作動指
令が送られると、増幅器１０５，１０７カ・らの出力は
ゼロである。

然し、ドラム水位信号が高すぎたり低すぎたりして、異
状な状態に対応すると、予め設定されブ４閾値限界と実
際のドラム水位信号との差に等しい出力信号が線１１１
（高すぎる場合）又は線１１３（低すぎる場合）に現わ
れろ。

同様に、右舷ボイラも、高閾値増幅器回路１１５及び低
閾値増幅器回路１１７とにより、増幅器１１９力・らの
右舷不作動信号によって制御される。

右舷ボイラの高出力は線１２１に現われ、低出力′は線
１２３に現われる。

線１１１及び１２１に出ろ２つの出力の内の高い方が、
夫々線１１１，１２１に入れたダイオード（図に示して
ない）を使うことによって、線１２５に現われる。

低閾値増幅器の出力の低い方が、反転増幅器１２９によ
る極性の反転の後、線１２７に現われろ。

異常なドラム水位状態であると、比較器１３１を通じて
ドラム水位警報が発生される。

同様に、ボイラ圧力閾値回路１３３にボイラ圧力入力又
は不作動信号を受取る。

ボイラ圧力が予め設定された限界より高いと、回路の出
力はゼロ・ボルトである。

ボイラ圧力が予め設定された限界より低℃・と、閾値回
路が、予め設定された限界からの圧力低下経比例する出
力電圧を発生し、この為負の電圧を発生する。

ボイラ閾値回路の出力が反転増幅器１３５に供給され、
そこで比較器１３７を介してボイラ圧力警報器ｔトリガ
する。

増幅器１３９はバッファ増幅器であり、増幅器１４１が
不作動増幅器である。

線１４３の信号はドラム水位の異常状態の内の最悪（最
大）を表わし、線１４５のボイラ圧力出力信号は低圧状
態（それが存在する場合）を表わす。

線１４５のボイラ圧力信号及び線１４３のドラム水位信
号が節１４６で接続されろ。

節１４６の出力は最大の弁閉鎖指令に比例する正の直流
電圧であり、出力増幅器１４１に供給されろ。

増幅器１４７の出力が、方向制御論理回路力・らスイッ
チ１４９（後進）及び１５１（前進）（反転増幅器１５
３があることに注意）を通じて制御されろ極性で、誤動
作比例制御回路の最大信号選択回路に印加する。

増幅５１４７７）−ら比較器１５５を通じて出力が出れ
ば、ナツト・ゲート１５７及び１５９はいづれも第１の
入力が高の論理状態になる。

前進又は後進のいづれの弁が開いていても、その弁が夫
々のナンド・ゲートに高の論理状態の第２の信号を供給
し、一方のスイッチを閉じさせるので、適当な誤動作比
例制御信号が最大信号選択回路に供給されろ。

更に、図示の様にインタフェイス回路に論理信号が印加
されろ。

この回路では、夫々増幅器１０１及び１１１の後に、高
及び低のドラム水位制御の両方又は高水位制御だけをビ
ンで選択するようにする手段が設けられている。

第４図に振動制御回路の機能ブロック図が示されている
。

この回路に対する入力は高圧タービンの軸の軸受に於け
る振動ピンクアンプ（図に示してない）７１・らの振動
信号（線１６１）と、低圧タービンの軸の軸受にある振
動ピンクアンプ（図に示してない）力・らの振動信号（
線１６３）とである。

軸振動人力１ｒＪ−０−１ｇの振動尖頭値に比例する直
流Ｏ乃至１ボルトの範囲内のアナログ直流電圧である。

高圧振動信号及び低圧振動信号が夫々反転増幅器回路１
６５，１６７に供給される。

この後、高圧振動信号〃鴫１γ３を介して、正の基準電
圧が印加されている閾値増幅器回路１６９に印加される
。

線１７３に印加される負の電圧が増幅器１６９の基準電
圧より小さければ、線１７５の出力はゼロである。

線１７３に印加される負の電圧が増幅器１６９の基準電
圧より大きければ、線１７５の出力は、過大な振動の程
度に比例した正の電圧になる。

同様Ｋ、閾値増幅器回路１７１に対する線１７１の入力
の電圧が設定された基準電圧より小さければ、線１７９
の出力はゼロである。

入力電圧が基準電圧より大きくなると、線１１９の出力
が正になる。

出力増幅器１８１，１８３が夫々線１７５゜１１９の正
の電圧を反転し、誤動作としての夫々の振動を是正する
のに必要な弁を閉じる程度に比例した負の弁指令信号を
発生する。

増幅器１８１．１８３の夫々の出力が節１８４で互いに
接続されろ。

各々の出力は節１８４の前にダイオードが入っていて、
この為、線１８５の出力は、前進方向に於ける誤動作と
しての最悪の振動を補正するのに十分な負の弁指令信号
である。

同様に、増幅器１８１．１８３の出力が反転増幅器１８
７．１８１介して供給され、正の出力信号となる。

これらの正の出力信号が節１９０で接続され、線１９１
の出力信号が、後進方向に於ける誤動作としての最悪の
振動を是正するのに十分な正の弁指令信号乞表わすよう
にする。

更に、増幅器１８１ 、１８３の出力が線１９５を介し
て比較器１９３に供給される。

比較器１９３の出力は入力電碇が負の時、高の論理状態
を持つ信号であって、振動警反リレーをトリガしく線１
ｇ７）、方向制御論理回路にある１対のナンド・ゲート
１９９．２０１に対する第１の入力をセントする。

方向制御論理回路に対する別の人力が高圧タービンに設
けられた冗長な速度ピンクアンプＨＰ１及びＨＦ２によ
って供給される。

ＨＰＩが、ワンショット単安定マルチバイブレータ２０
３を介して方向制御論理回路に初期人力を供給する。

マルチバイブレータ２０３からの第２の出力が第２のワ
ンショット単安定マルチバイブレータ２０５をオフ状態
にゲートする。

ＨＰＩが故障すると、速度饋還回路について前に述べた
様にＨＦ２が働く。

ＨＰｌ又はＨＦ２が、どちらのピンクアンプが動作して
いるかに応じて、夫々線２０７．２０９ｗ介して方向論
理信号を供給する。

方向制御論理回路に対する入力が低の論理状態であるこ
とは、軸が前進方向に回転していることであり、従って
前進弁を閉じるのが望ましい。

この状態では、ナンド・ゲート２１１の論理出力が低で
ある。

この為、ナンド・ゲート２１３７）−ら高の論理状態の
出力が出ると共に、ナンド・ゲート１９９から低の論理
状態の出力が出て、スイッチ２１５が閉じ、前進方向に
於ける誤動作比例制御信号が誤動作比例制御回路の最大
信号選択回路に印加される。

方向制御論理装置に対する入力が高の論理状態（後進運
転）であると、ナンド・ゲート２０１が低の論理状態に
なり、スイッチ２１７が閉じ、後進方向に於ける誤動作
比例制御信号が誤動作比例制御回路の最大信号選択回路
に供給されろ。

第５図は超過速度調整回路の機能ブロツク図であると共
に、方向制御論理回路及び性能論理回路の論理回路も示
している。

第５図に示す様に、夫夫高圧タービン（ＨＰ ）及び低
圧タービン（ＬＰ ）に設けられた磁気速度ピンクアッ
プＨＰＩ 、ＨＰ２及びＨＰＩがパルス状速度信号を発
生し、それが超過速度調整回路に供給される。

いづれかのタービンで超過速度が発生すると、回路は加
算点２０（第１図）に対して取消し信号を発生し、速度
を最大設計ｒｐｍ数より僅かに高い値に制限する。

速度が正常な動作上の限界に戻ると、蒸気弁は絞り制御
レバーによって設定された元の位置に戻る。

速度ビックアンプのパルスが単安定マルチパイプレーク
（ワンショット）２１５．２１７’＆ｌ−リガし、これ
らが軸速度に比例した繰返し速度を持つ出力ハルス２発
生する。

ＨＰＩ、ＨＰ２．ワンショット２１５．２１７及び繰返
しトリガし得るマルチバイブレータ２１９は、繰返しト
リガし得るマルチバイブレータ２１９の出力によってワ
ンショット２１フカ・らの出力パルスが阻止されるよう
に接続されている。

ＨＰＩが故障すると、繰返しトリガＬｉるマルチバイブ
レータ２１９の時間が切れ、ワンショット２１７が解放
する。

前に速度饋還回路について述べた様に、ワンショット２
１９は繰返しトリガし得るマルチバイブレータである。

高圧及び低圧タービンカ・らの出力パルス（低圧タービ
ンカ・らの出力パルスはワンショット・マルチバイブレ
ータ２２１乞通じて）が平滑増幅器２２３．２２５に印
加され、軸速度に比例した直線的な直流アナログ信号と
なる。

平滑増幅器２２３゜２２５の出力はいづれも軸速度に比
例した負の電圧である。

高圧タービン及び低圧タービンの速度に比例した夫々の
電圧が閾値増幅器回路２２１゜２２９に夫々印加される
。

各々の閾値増器回路は、典型的には定格タービン速度の
１０３％に比例する電圧に定められた調節自在の正の電
圧基準を有する。

負の入力端子がが正の設定電圧を越えないと、増幅器の
出力はゼロである。

一方又は両方の増幅器の入力が、正の基準によって設定
された閾値レベルを越えると、いづれか又は両方の閾値
増器回路回 弁を閉じる適当な量に対応した正の電圧になる。

各々の閾値増幅器の後に阻止ダイオードがあり、この為
、第３の増幅器２３１に対する人力は、節２３２に印加
された２つの電圧の内の大きい方を表わす。

増幅器２３１の利得は、定格速度の１０８係で、弁を一
杯に閉めるのに相当する信号が得られ、ＭＰＣ前進に対
して人力信号として印加されろように定めるのが典型的
である。

同様に、利得及び閾値増幅器２３３が平滑増幅器２２５
７：ｌ−ら負の人力を受取ると共に、最初は１０３％で
閉じ、１０８％で弁を一杯に閉じる信号？発生するよう
に典型的に設定されており、こうして後進弁に対して弁
閉鎖指令を供給する。

ＮＰＣ前進出力進号は負であるが、ＭＰＣ後進出力信号
は正である。

夫々の出力増幅器２３１，２３３の出力が、図示の様に
夫々比較器２３２．２３４ｖ介して性能論理装置に供給
される。

方向制御論理回路を簡単に説明すると、ＨＰＩ又Ｉｒｊ
、ＨＰ２カ・らの前進信号は、方向制御論理回路に対す
る低の論理状態の人力信号となる。

方向制御論理回路力・らの前進出力信号は低の論理状態
の信号である。

この後、前進（低の論理状態）の人力信号が性能論理回
路に入ると、ナンド・ゲート２３５力・ら低の論理状態
の出力信号が出て、スイッチ２３７を閉じろ。

方向制御論理回路に高の論理状態の入力が入ると、ナン
ド・ゲート２４１が低になるので、最終的にスイッチ２
３９が閉じる。

前進及び後進論理出力は図示の様にインタフェイス回路
にも送られる。

次にインタフェイス回路（性能−不作動論理回路）につ
いて説明する。

第１図に示すように、インタフェイス回路は、レート制
限回路にレート選択信号を供給すると共に、誤動作比例
制御回路、速度饋還回路及び自動微速回転回路に対して
性能／不作動信号を供給するＯ 第２図について説明すると、速度饋還回路、振動制御回
路、ボイラ制御回路及び自動微速回転回路は、オペレー
タによって設定されるオペレータ用パネル・スイッチに
よって性能又は不作動にされろ。

どれか１つのスイッチがオフ位置にある時、インタフェ
イス盤性能／不作動論理回路が関連した回路に対して論
理１信号を供給する（自動微速回転回路に対しては論理
０）。

こうしてリレーによって回路を不作動にする。

いづれか１つのスイッチが自動位置にある時、これと反
対のことが起る。

２つのドラム水位部分（左舷及び右舷）も、どちらのボ
イラを運転している力・に応じて、機関室の制御盤にあ
るボイラ作動２インチによって性能又は不作動にするこ
とも出来ろ。

ボイラ制御回路はインタフェイス論理回路刀・ら方向制
御論理をも受取る。

前進又は後進弁が開いている時、前進又は後進弁リレー
が付勢され、この為論理信号がボイラ制御回路に印加さ
れ、その結果前進又は後進性能信号となる。

速度饋還スイッチ及び自動微速回転スイッチには、取消
し接点（図に示してない）が直列に接続されている。

絞りレバーを停止に設定した時、又は装置が手押ポンプ
様式（１９７３年１０月２９日に出願された係属中の米
国特許出願通し番号第４１０９２９号参照ンで運転され
ている時、速度饋還励路は常に不作動にされる。

回転装置を係合させた時、絞りレバーを前進又は後進に
設定した時、又は装置が手押ポンプ様式にある時、自動
微速回転回路は常に不作動にされろ。

レート選択論理装置（第６図）について説明する。

レート制限回路に対するレート選択信号（第１図の線３
３）は、論理ゲートＡ及びＢの状態によって決定されろ
。

下に示す様に、４つの選択が可能である。

Ａ−Ｂ＝正常のレート Ａ−Ｂ＝ＣＢレート Ａ−Ｂ二狸の前進レート Ａ −Ｂ＝ＭＰＣ後進レート 正常のレートの場合：誤動作比例制御回路力・らの全て
の人力は低の論理状態であり、全力後進（ＣＢ）’Ｊレ
ーカ・らの人力は高の論理状態である。

この結果、ナンド・ゲートＣに対する入力は０゜１にな
り、ナンド・ゲートＡ及びＢに対する人力ば１，１にな
る。

この結果、レート制限回路で正常なレートｖ選択する為
の出力は、Ａが低、Ｂが低になる。

全力後進レートの場合；誤動作比例制御回路力・らの全
ての入力が低の論理状態であり、全力後進リレー力・ら
の入力が低の論理状態である。

この結果、ナンド・ゲートｃに対する入力が１，１にな
り、ゲー）Ｃの出力はＯになる。

ゲー）Ａ及びＢに対する人力はいづれも１，０になり、
ゲートＡ及びＢが両方共高の論理状態になり、全力後進
レートになる。

絞りレバーを前進開放位置力・ら後進方向に一杯に引張
った時、全力後進リレーが付勢される。

誤動作比例制御（前進−後進）の場合；前進方向で誤動
作が起ると、ＭＰＣ前進前進付量力が低の論理状態にな
り、ＭＰＣ後進後進付量力は高の−ｆ’ｌ−である。

この結果、ゲートＣに対する論理入力がＯｔｌになり
ゲートｃカ・らの高の論理状態の出力が、ゲー）Ａ及び
Ｂに対して高の論理状態の第１の入力となる。

ＭＰＣ前進前進力分力のゲートＢに対する第２の人力は
論理Ｏであり、この為ゲー）Ｈの出力は高の論理状態即
ち論理１である。

ＭＰＣ後進部分力・らのゲートＡに対する第２の入力が
論理１であり、この為ゲートＡの出力は低の論理状態又
は論理０である。

従って、λ・ＢのＭＰＣ前進レートが選択されろ。

ＭＰＣ後進の場合はこの逆になり、Ａ−Ｂになる。

次にレート制限回路について説明する。

第１図にはレート制限回路の回路図が示されている。

この回路は人力が加算点２０に接続され、出力が弁位置
回路の人力増幅器２５１に接続される。

レート制限回路に対する別の入力は、線３３に現われる
レート選択信号である。

増幅器２５３に対する人力は修正された弁位置指令であ
り、増幅器２５３の出力が積分器２５５に供給されろ。

この積分器は、増咄器２５３と積分器２５５との間の選
ばれた抵抗通路に応じて、弁を調節する速度（レート）
を制御する。

増幅器２５３及び積分器２５５が一緒に接続され、レー
ト制限比例回路となる。

選択された通路がＰｌ。Ｒ１であれば、前に全力後進と
述べた速く閉じ且つ速く開く速度（レート）が選択され
ろ。

選ばれた通路がＰ２．Ｒ２であれば、弁の正常の開閉速
度（レート）になる。

選ばれた通路がＰｌ、Ｒ１゜Ｐ２．Ｒ２の組合せになる
と、弁を閉じるのは速く、弁を開く時は正常で、誤作動
比例制御回路力・らインタフェイス回路に送られる信号
によって表わされる選定された極性を持つ。

最後に、正常な状態で、前進弁の開き方が予め設定され
た限界、例えば前述の操作範囲を越えると、それ以上弁
を開くのは遅い速度（レート）になる。

正常のレートの場合：正常のレートの時、レート選択入
力はＡ−Ｂである。

この時、両方のナンド・ゲートの出力が高になり、スイ
ッチ作動装置Ａ１．Ａ２が導通しない力・ら、スイッチ
に１ｔＫ２は開いたままである。

増幅器２６３の出力が高であり、ナンド・ゲート２６５
の出力が低である力・ら、スイッチに３が閉じる。

ナンド・ゲート２６１の出力が図示のダイオードによっ
て阻止される。

増幅器２５３の出力電圧はＲ２、Ｒ２’２介して積分器
２５５に送られろ。

いづれ刀・のスイッチが閉しられている時、Ｒ４、Ｒ３
及びＲ３を通る通路は、抵抗値が高いので、問題になら
ない。

全力後進の場合；全力後進レートの際、即ち絞りレバー
を前進から一杯に後進へ移した時、出力レート選択信号
ＨＡ−Ｂである。

これによって両方のナンド・ゲー）２５７，２５９の出
力が低になＱ、スイッチに１．に２が閉じる。

全力後進の際、増幅器２５３の極性は負であろ力・ら、
スイッチに３の状態は重要ではない。

この為、増幅器２５３の出力電圧が、Ｒ１’ｒ通を通路
の抵抗値が最低である為、Ｋｌ ｙ Ｒ２及びＲ１’１
通る。

これに対応する弁の動き方は、前進方向には速く閉じ、
後進方向には速く開く。

絞りレバーを後進方向に一杯の位置釜で移すことにより
、全力後進操作が完了すると、スイッチＫｌ 、に２が
開き、正常なレートに戻る。

誤動作比例制御（前進）の場合：ＭＰＣ（前進）様式で
は、レート選択信号はＡ−Ｂである。

ナンド・ゲート２５γ、２５９の出力が夫々高及び低の
論理状態であり、この為、スイッチに２が閉シ、弁を閉
じろ負の信号を速い速度（レート）で積分することが出
来ろようにし、この為、閉鎖信号の大きさによって定ま
る閉鎖の程度に比例して、前進弁が急速に閉じろ。

誤動作が是正された後、弁指令信号が、前進弁位置に応
じて、正常のレート又は遅いレートのいづれかに戻る。

誤動作比例制御（後進）の場合：ＭＰＣ（後進）様式で
は、レート選択信号がＡ−Ｂである。

ナンド・ゲート２５７，２５９の出力が夫々低及び高に
なり、スイッチＫ を閉じる。

スイッチに１ を閉じろと、正の弁閉鎖信号の大きさに
比例した弁の設定状態まで、後進弁が速い速度（レート
）で閉じろ。

スイッチに３が閉じ、従って誤動作が回避された後の弁
の再開は正常のレートである。

遅いレートの場合；遅いレー１、通常は操作範囲より高
い成る点に於ける前進弁の移動速度（レート）である。

遅いレートが作用する点は、ポテンショメータＰ４７）
−ら増幅器２６３に入る第１の人力に関係する。

増幅器２６３の反転端子に入る第２の人力は線３９７ｊ
・らの前進弁位置（前進弁饋還信号）である。

第２の入力が第１の入力より小さいと、増幅器２６３の
出力が正の１２ボルト又は論理１信号であって、これが
ゲート２６５に加えられ、スイッチに３は閉じたま１で
いろ。

第２の人力が増幅器の第１の入力より大きくなると、増
幅器の出力が負の１２ボルト即ち論理Ｏ信号となってゲ
ート２６５に加えられ、この為に３が開き、Ｒ３及びＲ
３を通る遅いレートの通路が導入されろ。

２６１及び２６５の間の相互接続は、遅いレートの間に
■（信号を受取った場合、増幅器２６３の出力が低の論
理状態であっても、スイッチに３を閉じろことにより、
弁の再開が正常のレートで行なわれるように保証する。

図に示してない速動追従リレーが付勢されｆ、３？ｊ、
図示の様にレート制限回路に供給される他の２つの人力
２６７．２６９がある。

速動追従リレーは、手押ボタン様式又は引はずし状態に
ある間、実際の弁位置を表わす入力が、絞りレバーの人
力の代りに、位置制御増幅器２５１に対する指令信号と
なるように、弁位置回路の入力に対して実際の弁位置信
号を印加することが目的である。

こうすると、絞りレバーの設定位置が実際の弁の位置に
合わない場合、手押ポンプ様式又は引はずし状態力・ら
本来の様式に戻る際、急変が起らない。

速動追従リレー信号も速度饋還回路及び自動微速回転回
路を不作動にし、これらの回路力・らの入力信号が清ら
力・な切換えに影響しないようにする。

装置が本来の様式即ち自動様式にはない時、連動追従リ
レーが作動されろ。

動作について説明する。

絞り制御レバーを前進又は後進方向に設定し、入力処理
回路に対する入力信号を送る。

入力処理回路は２つの出力信号を出す。

所望の速度要求を表わす第１の出力信号が速度饋還回路
に供給される。

所望の弁位置の要求を表わす第２の出力信号が加算点に
供給され、そこで（速度制限回路力・ら米る）速度誤差
信号及び誤動作比例制御信号に加算される。

正常な運転状態を仮定すると、誤動作比例制御信号の入
力はゼロであり、従って加算点の出力は所望の弁位置要
求信号を速度誤差信号で修正したものである。

加算点の出力信号がレート制限回路に供給され、これが
適当な正常応答レートを定め、その出力信号が弁位置回
路に印加され、タービンの弁を位置ぎめする。

操作範囲（定格軸速度の６０％）より高い所では、所望
の速度及び実際の速度が６０％の時、速度誤差信号はゼ
ロになり、所望の弁位置指令だけが正常の応答速度（レ
ート）でタービンの弁の位置ぎめ制御、する。

前進弁が更に、例えば前進方向で８０％まで開くと、レ
ート制限回路により、弁指令信号は遅いレートで増加す
る。

絞り制御レバーを最初に６０％より高い所に設定すると
、速度饋還回路は不作動になる。

誤動作が起ると、取消し用補正信号が誤動作比例制御回
路力・ら加算点に供給される。

更に、誤動作比例制御回路力・らの信号がインタフェイ
ス回路を介してレート制限回路に送られ、誤動作に比例
する大きさを持つ補正用弁位置要求信号が弁位置回路に
加えられ、誤動作の種類に適したレートで印加される。

２つ以上の誤動作が同時に起った場合、最も値の大きい
弁閉鎖信号が最も速いレートで加算点及びレート制限回
路に夫々印加される。

超過速度以外の自動的に加えられる任意の信号は、オペ
レータが不作動スイッチを通じて取消すことが出来る。

昭和５０年特許願第４３４７２号に記載されている様に
、自動微速回転回路は絞り制御レバーがゼロにある時だ
け作動される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による舶用タービン制御装置の機能ブ
ロック図、第２図は速度饋還回路のブロック図で、その
若干のブロックは詳しく回路を示しである。 第３図はボイラ制御盤のブロック図で、方向制御論理装
置を詳しく示している。 第４図は軸振動盤のブロック図で、方向制御論理装置を
詳しく示しである。 第５図は超過速度盤のブロック図で、論理の詳細を示し
である。 第６図はインタフェイス回路の回路図、第１図は速度制
限回路の回路図である。 主な符号の説明、１１・・・・・・絞りレバー、２０゜
８Ｔ・・・・・・加算点、２３・・・・・速度誤差信号
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービンの出力が少なくとも１つのタービン人口弁
   を通る動力流体の流量に比例するような舶用タービン原
   動所で該人口弁を位置ぎめする制御装置に於て、 所望の弁位置及び所望のタービン軸速度に比例する第１
   の信号を発生する絞り手段１１と、実際のタービン軸速
   度に比例する第２の信号を発生する速度感知手段と、 前記第１及び第２の信号を組合せて速度誤差に比例する
   第３の信号を発生する第１の加算点８７、及び前記第１
   の信号が予め設定された値より小さい時出力に前記第３
   の信号を供給し、前記第１の信号が前記予め設定された
   値以上である時は出力に何ら信号を供給しないスインチ
   ング手段９１を含む速度饋還回路と、 前記第１の信号及び前記スインチング手段の出力を組合
   せて大口弁位置信号を発生する第２の加算点２０と、 前記第２の加算点に人力信号を供給して前記人口弁位置
   信号を修正する誤動作比例制御回路と、前記絞り手段及
   び前記誤動作比例制御回路力・ら人力を受は取り、該絞
   り手段及び誤動作比例制御回路力・らの人力に従って出
   力レート選択信号を発生するレート選択論理回路と、 前記レート選択信号を受は取って、前記レート選択論理
   回路により設定されたレートで前記人口弁位置信号を前
   記タービン人口弁に印加するレート制限器手段と、を有
   する制御装置。 ２ タービンの出力が少なくとも１つのタービン人口弁
   を通る動力流体の流量に比例するような舶用タービン原
   動所で該人口弁を位置ぎめする制御装置に於て、 所望の弁位置及び所望のタービン軸速度に比例する第１
   の信号を発生する絞り手段と、 実際のタービン軸速度に比例する第２の信号を発生する
   速度感知手段と、 前記第１の信号を受は増って、該第１の信号が予め設定
   された値より大きい時は該第１の信号な該予め設定され
   た値に制限する第１の信号制限器、前記第２の信号を受
   は取って、該第２の信号が予め設定された値より大きい
   時は該第２の信号を該予め設定された値に制限する第２
   の信号制限器、前記第４及び第２の信号制限器の出力間
   の差に等しい第３の信号を発生する第１の加算点８７、
   及び前記第１の信号が予め設定された値より小さい時は
   前記第３の信号を出力に供給し、前記第１の信号が該予
   め設定された値以上である時は出力に何ら信号を供給し
   ないスイッチング手段９１を含む速度饋還回路と、 前記絞り手段力・らの前記第１の信号及び前記スイッチ
   ング手段の出力を組合せて大口弁位置信号を発生する第
   ２の加算点２０と、 前記第２の加算点に入力信号を供給して前記入口弁位置
   信号を修正する誤動作比例制御回路と、前記絞り手段及
   び前記誤動作比例制御回路から人力を受は取り、該絞り
   手段及び誤動作比例制御回路力・らの入力に従って出力
   レート選択信号を発生するレート選択論理回路と、 前記レート選択信号を受は取って、前記レート選択論理
   回路により設定されたレートで前記人口弁位置信号を前
   記タービン人口弁に印加するレート制限器手段と、を有
   する制御装置。