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第四章动力和推进控制

教学目标：

1、动力和推进层次的控制；

2、控制用户界面；

3、控制功能；

单元一控制层级介绍

图4.1表示了动力和推进装置系统的现代集中监控与保护系统，它的具体功能的实现如

图4.2的控制层级。

图4.1：船舶综合控制系统一般布置图

状态及测量参数的显示、控制命令的输入、警报的处理等人机交互界面由控制台上的图

表用户界面、按钮等实现。控制台设在驾驶台、机舱集控室等处。

系统级控制器设在控制站或可编程序逻辑控制器上。它们可以是集中控制的或局部控制

的计算机，取决于船舶的设计。在这些控制器上可以找到能量管理单元，如动力管理，全船

失电预防功能，启动或重置顺序控制。

鉴于独立测试，反应时间的要求和卖主责任的需要，有必要对设备设置低级快速控制，

监测和保护。下面就是快速控制功能和主要基本安全功能的实现。它们通过电缆或现场控制

信号界面与系统控制部分相连。

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图4.2：动力装置的控制层级

单元二用户界面

用户界面，以驾驶台控制台和监视器为代表，是船员对动力和推进装置监控的界面。

船上越来越普遍地采用几年前盛行的指示灯和按钮式的图形型用户界面。这样允许用更

具有弹性且更经济的方法，但同时也对制造商与用户定义和设计良好的用户界面带来了很大

的挑战，好的用户界面必须综合人考虑安全问题，设计的合理性和易于获得必要的，要求的

信息。

单元三高级控制功能

动力管理能量管理

在电力装置系统、船舶自动处理系统和定位系统中，自动系统的各个部分控制着它们各

自的动力系统，例如，动态定位系统控制侧推器的运转，卸载控制系统控制货物泵的运转，

程序控制系统控制压缩机和加热/制冷系统等。所有动力装置的联系之处就是动力分配系统。

由于启动时的冲击、浪涌冲击、负荷的变化以及电网谐波影响，负载与发电机会相互地作用

与影响。对动力系统的最佳操作与控制是很有必要的，以实现安全操作并保证燃料消耗最低。

能源控制系统（能源和动力能量管理系统），它总体上监控着动力能量系统，它把动力、自

动和定位系统综合在一起。

动力管理系统的目的是确保有足够的可用功率满足实际工况。它通过负荷的监测和动力

系统与发电机的设置状态来达到。如果可用功率变得很小，不管是由于负荷的增加还是运行

发电机的故障，动力管理系统都会自动地按启动次序启动另一台发电机。动力管理系统还可

以有这样另外的功能，通过监控使得运行中的设备达到最佳的燃料利用率。这种系统又称为

能量管理系统。

对于动力管理系统和能量管理系统的主要功能可以划分为以下几类：

动力能量（电能）的产生管理：

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频率与电压的监控，有功负载与无功负载均分的监控和随负载变化的发电机的启动与停

止控制。由于逻辑控制与联锁功能是配电板设计的关键部分，故这些系统的控制作用要一致。



负荷管理：

负荷功率监测和其他系统功率限制作用的协调，卸荷和大功率负载的启动联锁都必须建

立在可用功率监测的基础之上。



分配管理：

能量配送系统重置的结构和顺序控制。动力配送系统应合理设置以满足船舶实际工作状

态下的需求。