黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得
培训心得
随着科学飞速发展，电气自动化在日常生活工作中的地位日益提高，电子的高度集成、电气设备的飞速更新，使得我在工作中的专业知识很难跟上科技的步伐，通过黑龙江20xx年度专业技术人员继续教育知识更新的培训学习的不同课程，使我的专业知识得到巩固和提高，在工作中遇到的技术难题的以解决，也让我深刻体会到电气自动化对人类工业发展的重要性，在这次培训中我所体会的心得如下：
20世纪科学技术迅速发展，至如今已经涌现出众多新兴科学技术分支：计算机和信息论；如控制论和自动化技术；分子生物学和遗传工程；激光技术和光导纤维；宇航科技等等。它们汇聚成一股巨大的力量，急剧地改变着人类的劳动方式和生活方式，促进社会各方面产生深刻的变化。它不仅冲击着生产第一线的工人和农民，而且冲击着企业、事业、政府机关，甚至家庭主妇。这些变革来得如此之快，致使对社会现象最为敏感的社会学家也感到愕然：这个社会将去向何处？从科学意义上来看，人类社会无一不是能量交换和信息交换的有机组合，当我们详尽地了解了人类社会各种具体的特殊规律之后，都可以用具有这两种功能的机器来完成，这便是自动化技术。所以从某种意义上来说，自动化就是现代化的代名词。由此可以断言，人类社会历经原始的人力时代，走过精密的机械时代，如今正处于一个新的变革时期，而这次变革的终点便是振奋人心的自动化时代。之所以说 1
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它“振奋人心”，是因为在自动化时代里，几乎所有的生产活动都可以用机器来完成，人类劳动生产率将得到大大的提高，社会财富将极大丰富。只有在此时，人类才能摆脱为了糊口而不得不从事的强迫劳动，生产力得到全面的解放，使实现共产主义真正成为可能。
我国古代的指南车、木牛流马、铜壶滴漏，欧洲的钟表报时装置和一些手工机械，无一不反映人民的聪明智慧，多少都带有一些“自动”的味道。但真正刻意设计出来取代或增强人的智能功能，从而能在不确定的条件下保证实现预定目标的自动装置最早应属瓦特发明的蒸汽机上的离心调速器。它自觉地运用了反馈原理，从而能在锅炉压力和负荷变化的条件下把转速保持在一定的范围。
20世纪是自动化技术飞速发展的一个世纪，这与控制科学与技术的发展紧密相关。它作为自动化技术的理论基础，在20世纪经历了若干重要的发展时期：如20世纪初的Lyapunov稳定理论和PID控制律概念；20年代的反馈放大器；30年代的Nyquist与Bode图；40年代维纳的控制论；50年代贝尔曼动态理论和庞特里亚金极大值原理；60年代卡尔曼滤波器、系统状态空间法、系统能控性和能观性；70年代的自校正控制和自适应控制；80年代针对系统不确定状况的鲁棒控制；90年代基于智能信息处理的智能控制理论等。除此以外，电子信息科学，特别是计算机科学的飞速发展，无疑为自动化提供了一个广阔的发展舞台。例如，20世纪20年代，电子信息技术的发展提供了信号处理的各种强有力手段，使得自动控制和信息处理技术有了一个飞跃性的进步，并逐渐形成了一门新兴学科——自动化。 2
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到了五六十年代，数字计算机日益广泛的应用大大提高了进行复杂数值计算和简单逻辑判断的能力，从而特别适合于实现基于精确数学模型具有明确算法的信息处理和自动控制问题。使得自动化技术真正应用到了从工业生产到航空航天的各个领域。但由于当时的“老式”计算机功能还很不够，所以一些较为复杂的问题，仍然不能得到很好的解决。
七八十年代以来，各种新型计算机相继出现，这些计算机拥有了更加全面的功能：可以高速地对图象、声音等各种信息进行存取和运算，可以对数据和符号进行定性、模糊的推理和判断，可以容许局部出现错误或故障而保持整体的优良性能。人们可以在这些计算机中存入“专家知识”，从而使它更善于处理未曾遇到过的局势，从而满足自动化技术的更高要求。
总之，自动化技术在本领域的研究进一步深入和其它一些学科发展的深远影响下，在20世纪开始了飞速的发展。而且，可以看出这种发展势头至如今仍没有一点放缓的迹象。由此，我们有理由相信，自动化技术会在不久的将来从众多新兴学科中脱颖而出，从而更好地改进人类的生产结构体系，成为未来社会最具影响力的技术科学。 随着科学不断进步，机器人技术及人工智能技术得以发展，现如今这些技术以普遍的深入到人类的生活和生产中，机器人是一类特殊的自动化机器，它具有与人的四肢相比拟的运动机构，可接受视觉、听觉、触觉等传感信息，在处理器的指挥下完成各种机器操作功能。机器人不仅可以把人类从恶劣条件、繁重单调的作业中解放出来，而 3
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且在力量、精度和速度，以及在特殊环境下生存和工作能力各方面都有人类无法替代的优点。正因如此，机器人技术在工业、国防和科学技术中得到了日益广泛的应用，并且有力地推动了相关学科和技术领域的发展，从而使它成为现代自动化学科中一个活跃而富有魅力的研究领域。人工智能研究的主要是如何用机器模仿人类智能活动的某些方面，延伸人脑功能的问题。
现代科学技术的迅速发展和重大进步，已经对控制和系统科学提出了新的更高的要求，自动化控制理论正面临着新的发展机遇和严峻挑战。传统控制理论在解决一些具有不确定性、难以构建精确数学模型、复杂多变的问题上遇到了不少难题。这就需要建造出这样的机器，使它能够在复杂变化的环境中，能够实时应变，进行灵活判断、决策以实现更高层次的自动化系统智能控制。简单地说，自动控制的出路之一就是实现控制系统的智能化。
人工智能作为一个前沿科学，发展极为迅速，最具影响力的分支有基于“知识表达”的专家系统和“简单处理器的复杂系统”——人工神经元网络。这些领域不仅具有深刻的认识论意义，对许多科学和技术领域的发展有深远的影响，而且在自动控制、信息处理以及将计算机用于判断决策和问题求解的应用领域里都得到了广泛的应用，表现出巨大的生命力。对于新事物新知识的学习开始于对它的了解，但仅如此是远远不够的。当真正了解一门学科之后，更重要的是真正的去进入它、去学习它。
电气自动化专业作为一门理论与技术相结合的学科，其学习方法 4
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与纯理论知识和纯实践技术的学习有很大的不同。那么究竟该如何学习自动化呢？我个人认为有以下几个值得注意的地方。1、数学，作为几乎一切工科知识的必备理论工具，应该首先引起我们的高度重视。一个数学好的人不一定专业知识也那么出众，但一个专业强的人必定拥有扎实的数学功底。道理很简单，“工欲善其事，必先利其器”。一个电工没有必要的仪表如何能完成一个电路检测的工作？一位医生没有必要的医药材料，如何能治愈奄奄一息的病人？静坐湖边的老者若没有手中的鱼杆、鱼钩、鱼线，如何能钓起湖中的游鱼？同样，一个没有扎实数学功底的人，如何能够学好自动化专业呢？ 因此，自动化专业的学习应该把数学的学习放在首位。2、专业理论知识没有深厚广博的专业理论知识就不可能在本专业方向有所成就。牛顿为什么会成为数学家、物理学家而非“自动化学家”呢？就是由他的专业理论知识所决定的。其次，自动化学科内容繁多，对于更高层次学习之前，应该对自己的发展方向有一个大致的规划设想。不求面面俱到，而应有所突破；不求泛泛而谈，而应深刻领会，使自己对于专业知识不仅“广博”而且“精专”。这样才能在未来的人才战场上得到一个较好的军衔。3、实践自动化专业不仅仅是一门理论，更是一门广泛应用于生产实践的技术，因此理论实践对于自动化的学习而言，是不可或缺的。“实践是检验真理的唯一标准”，一门理论只有应用于实践才能显现出其本来的面貌。对于自动化而言，专业的学习最终是指向工作的，因此，在学习阶段就加强理论的实践环节，无疑对以后工作有百益而无一害。
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电气自动化，作为新兴的前沿学科，几乎每天都在发生着巨大的变化。真正要学好电气自动化专业，最起码得保证自己能跟上时代发展的进程。对于飞速发展的科技知识要保持高度的敏锐感和终生学习的基本素质。“活到老学到老”不应仅仅是一句漂亮的口号，作为我们学习电气自动化的人而言，应该真真正正将其溶进自己的血液里，始终以饱满的热忱迎接新思想的冲击。
在这次的学习中，技术知识的充实使我在今后的技术工作中更加得心应手，在面对新的电气设备使用及维护时拥有了坚实的技术基础。
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第二篇：轮机自动化学习心得
轮机自动化学习心得 —曲柄箱油雾浓度监测系统
专业：轮机工程 姓名：秦炳文 学号：0120705200128
一．何为自动化？
轮机自动化，是指用各种自动化仪表及控制元件和逻辑元件包括计算机在内所组成的各种控制和监视系统。它能部分地或绝大部分地代替轮机管理人员，对机舱中的运行参数进行自动控制、监视、显示、记录和报警以及对主要机器设备进行自动操作。自动化水平往往是衡量动力装置技术先进程度的重要标志。管好用好轮机自动化设备对提高动力装置运行的可靠性、安全性和经济性，对降低船舶营运成本、改善轮机管理人员的工作条件及提高船舶技术管理水平都具有十分重要意义。
轮机自动化包括：反馈控制系统、远距离操作（遥控）系统、集中监视与报警系统、自动开关与切换系统及安全保护系统。
在轮机自动化中，机舱集中监视与报警系统是轮机自动化的一个重要内容。它的功能是准确可靠地监测机舱内各种动力设备的运行状态及其参数，一旦运行设备发生故障，自动发出声、光报警信号。根据自动化程度的不同，有些系统还具有报警记录打印，参数和状态的定时或召唤打印以及参数的分组显示等功能。对于无人值班机舱，集中监视与报警系统还能把报警信号延伸到驾驶台、公共场所、轮机长房间和值班轮机员的住所。机舱集中监视与报警系统不仅可以改善轮机管理人员的工作条件，减轻劳动强度，及时发现设备的运行故障，而且也是实现无人机舱的基本条件。
二．曲柄箱油雾浓度监测系统。
一个完善的集中监视与报警系统，通常应包括故障报警、参数显示、打印记录、报警延时、报警闭锁、警报延伸、失职报警、值班召唤、功能试验和自检等主要功能。
主机曲柄箱油雾浓度报警器是无人机舱的重要设备，它的任务是监视主机运行时的曲柄箱油雾浓度。当某一气缸的油雾浓度大于各缸的平均浓度时，就会发出警报，同时主机会自动减速。
曲柄箱油雾浓度监视报警器是保证柴油机安全运行的重要装置之一。我们知道，在高温时滑油会产生油气，这些油气在曲柄箱中与70℃左右的较冷空气混合形成油雾，当油雾浓度超过正常标准时，可能会引起曲柄箱的爆炸事故。柴油机装有曲柄箱油雾浓度监视报警器后，一旦油雾浓度超过正常标准时，能及时发出声光报警，同时使主机自动降速或停车。
目前，在船上所采用的油雾浓度监视报警器种类繁多，但工作原理相近。Graviner Mark5型油雾浓度监视报警器是应用较多的一种，它以单片机作为监视报警器的核心部件，对曲柄箱油雾浓度进行检测、监视、显示、报警及对主机进行安全保护。与用常规电路组成的油雾浓度监视器相比较，它取消了许多机械旋转部件，大大提高了监视报警器工作的可靠性。同时，它采样准确、执行速度快，并有较强的自检功能，是现今较为先进的一种曲柄箱油雾浓度监视报警器。本节以Mark5型油雾浓度报警器为例说明其工作原理。该监视报警器主要是由采样切换电磁阀、油雾浓度测量单元、显示报警单元及控制电路等部分组成的，这些单元均装在一个控制箱中。
在控制箱的下部有十个采集曲柄箱油雾气样的采样管接口（在使用中接几根采样管视主机的缸数而定），一个清洗空气（压力为0．1MPa）管接口和一个排气管接口，还有两根3 m长的电缆，一根用于接电源，另一根用于监视报警器的输出。
在控制箱的显示板上有三个状态指示灯，即SYSTEM ON（系统接通电源时亮），
SIMULATION MODE（系统模拟运行时亮），TEST（对系统进行测试时亮）。有四个报警及故障状态指示灯，即AVERAGE ALARM（发生平均浓度报警时亮），DEVIATION ALARM（发生偏差浓度报警时亮），FLOW FAULT（系统不能正常采样时亮），OPTICAL FAUILT（光学系统有故障时亮）。此外，还有三个操作按钮，即SELECT（选择采样显示点按钮），在正常运行时，若按下该按钮，则系统只检测现行采样点，并显示其油雾浓度；TEST（测试按钮），对系统进行测试时要按下此按钮：RESET（复位按钮），该按钮用于系统复位，当监视报警器某些预选参数需要重新调整时，参数调整后要按下此按钮，以确认所调整的参数并重新启动系统，使系统恢复到正常运行状态。在面板上还有一个液晶显示器，用来显示采样点和曲柄箱的油雾浓度。不过该显示器不是直接显示采样点油雾浓度的具体值，而是显示其浓度相当于报警浓度设定值的百分数。
1、气样的采集与测量
各曲柄箱油雾气样采集与测量单元的工作原理如图5-3-2所示。该单元共有11个两位三通电磁阀，其中有10个电磁阀分别采集各曲柄箱的气样，该系统最多可检测10个缸的气样，如果是6缸柴油机，只用其中的6个电磁阀，空4
个不用。另一个是清洗空气电磁阀，压缩空气通过该电磁阀清洗测量装置。系统在正常运行期间，单片机轮流使各采样点电磁阀通电，通电的电磁阀（如图所示采样点1的电磁）左位通，该缸曲柄箱油雾气样在抽风机作用下流经测量室，其他点的采样电磁阀断电右位通，曲柄箱气样在抽风机作用下经旁通管路直接排出而不经测量室。
测量部分由测量室、光源和光电池组成。光源接通电源以后将发射一束光强不变的平行光并照射在光电池上，当流经测量室的待测气样油雾浓度变化时，其气样的透光程度发生变化，即照射到光电池的光强也发生变化，光电池输出的电流大小与接收到的光强成一定的函数关系，该电流信号经电流／电压转换并经变增益放大后送至模数（A／D）转换器，把与油雾浓度相对应的电压信号转换成数字量送入单片机。单片机先把所测量到的各缸曲柄箱气样油雾浓度值加在一起除以缸数，得到一个平均浓度值并存入RAM中。以后每检测一个缸的曲柄箱气样油雾浓度值，就与平均浓度相比较得到一个偏差浓度值，并用新的浓度值取代原先所检测到的该缸气样的油雾浓度值，算出一个新的平均油雾浓度。这样每检测一个缸的曲柄箱气样，就能得到两个值，即偏差浓度值和平均浓度值，单片机再把这两个值与报警设定值相比较，不管平均浓度值达到平均浓度报警值，还是偏差浓度值达到偏差浓度报警值，都将在液晶显示器上显示（显示值为100％），并发出声光报警，同时向主机的安全保护系统送一个故障降速或故障停车信号。
在正常运行中，单片机定时使清洗空气电磁阀通一次电，电磁阀通电后左位通，来自气源的压缩空气经该阀左位进入测量室。该压缩空气一方面对光源、光电池及测量室进行清洗，防止光源和光电池被油雾污染而影响测量精度，另一方面，压缩空气对测量单元还能起到冷却作用，提高光源和光电池的使用寿命，也能防止光电池因温度升高而产生的特性漂移。除
此之外，测量单元要检测一次空气的油雾浓度，该值此时应该为零，如果不是零，则看一下与原零点偏差有多大，若偏差不大，则以新得到的浓度值为相对零点并取代原零点，若偏差较大，系统则认为光源或光电池污染严重，清洗无效，OPTICAL FAULT灯亮，发出报警并终止采样。
以单片机为核心所组成的Mark5型曲柄箱油雾浓度监视报警器的电路是比较复杂的，为了叙述方便，我们把这个电路分成测量电路、输出电路、显示报警电路和系统测试电路等，分别加以介绍。该电路采用110V或220V交流电源（任选），经内部变压、整流和稳压后得到5V电源Ve，作为各集成电路电源。
2、测量电路
测量电路的主要作用是，通过测量单元对各缸曲柄箱气样的油雾浓度进行测量，并转换成相应的数字量输入单片机。测量电路的工作原理如图5-3-3所示。
运算放大器IC6／3的输出u20送至由多路模拟开关IC9、电阻网络R33一R39及IC6／2所组成的数字控制型变增益放大电路，该电路的作用是对电压信号u20进行线性化处理（由程序控制）并进一步放大以达到A／D转换器IC7所要求的输入信号的范围，其增益的改变是随油雾浓度的改变而改变的，如浓度增加时u20降低，当u20降低到某一数值时，在单片机控制下，该电路能自动把放大倍数提高上去，当气样油雾浓度接近报警值时，其放大倍数是最大的。这样在油雾浓度较高时可以提高对油雾浓度的分辨率及测量精度。变增益是由IC9中4个模拟开关的断开或闭合来实现的，而这4个模拟开关的断开或闭合是由单片机控制的，因此称为数字控制型变增益放大器。若这4个开关全部断开，则IC6／3的输出u20直接接在IC6／2的同相端，其反馈电阻也最大，变增益放大器的增益最大，这相当于油雾浓度接近报警值情况。若4个开关全部闭合，这时u20要经R39与R33、R34、R35并联接地的等效电阻值的分压后才能接到IC6／2的同相端，其反馈电阻是R36与R38并联。这样，变增益放大器的增益是最小的，它接近油雾浓度为零的情况。如果需要变增益，单片机由I/O口0输出四位二进制数送至锁存器IC8的D4～D1端，同时单片机由04端送出一个脉冲信号，把D4～D1端的数据锁存在IC8中并直接由Q4～Q1端输出，使相应的模拟开关断开或闭合。若为“1”信号则使开关闭合，“0”信号则使开关断开，那么Q4一Q1全为“0”时增益最大，全为“l”时增益最小。这4个开关状态的不同组合，就能使变增益放大器得到16种不同的增益。如果单片机由I／O口0输出的信号03～00为0101，同时由04端输出一个脉冲信号，则电阻R33、R34接地，而R35和R38保持开路，这时变增益放大器就固定一个相应的增益。
变增益放大电路的输出u41接到A／D转换器IC7的一个输入端I6。IC7有8个模拟量输入通道，1个串行输出端COMP，单片机由I／O口0的02～00位输出地址码A2～A0来选中8个输人通道中的1个通道，IC7对被选中的输入通道的模拟量进行A／D转换，其中
I6端连接的就是反映曲柄箱油雾浓度值大小的模拟量电压信号。系统在正常运行期间，单片机轮流使采样点电磁阀通电，这样每个缸曲柄箱的气样就会轮流经过测量室，u41就会轮流反映各缸曲柄箱气样的油雾浓度值。比如，单片机使1号采样点电磁阀通电后，1号缸曲柄箱的气样流经测量室，u41就反映了1号缸曲柄箱油雾浓度值并送到IC7的I6端，同时单片由05端输出一个起动脉冲接在IC7的RS端，开始对该模拟量的电压信号进行A／D转换，当单片机从IC7串行口COMP接收信息时，首先搜索起始位，接收到起站位后，接着串行输入转换完成的数字量，最后接收到停止位时，说明该数字量已输入完毕并存在RAM的相应单元中。接着，单片机使2号采样点电磁阀通电，适当延迟后由05端输出起动脉冲，对2号缸曲柄箱油雾浓度值的电压信号进行A／D转换，如此轮流进行下去。I4端接压力开关SW6的状态信号。单片机要定时使清洗空气电磁阀通电用压缩空气清洗测量单元，这时压开关SW6应闭合，I4端电压降低，这是正常的，如果此时SW6仍保持断开状态，则I4端持高电压，单片机输入该电压对应的数字量以后判断出压缩空气未进入测量单元，即未执行清洗程序，单片机会发出FLOW FAULT报警并停止采样。I1接由电位器R23调整的偏差浓度报警设定值，调到MIN（最小位）其偏差浓度报警值是0.5mg／L。I2端接由电位器R27调整的灵敏度选择位，关于灵敏度选择细节在后面叙述。I3端接由电阻R20和R19分压的准电压值用于对A／D转换器的自检程序，单片机定期输入这个电压值对应的数字量以确定A／D转换器工作是否正常。REF端接由R15和R17分压的固定电压，作为A／D转换器的参考电压。
图中单片机I／O口0的02～00端输出的信息，到底是作为IC7 A／D转换器地址译码器的地址码A2～A0来选择输入通道并进行A／D转换，还是作为IC8锁存器的数据端03～01来进行变增益，取决于单片机由04或05哪一端输出脉冲信号，因此02～00的用途是不会发生混淆的。
该系统在正常运行时能够检查出采样电磁阀的故障。其过程是这样的：电磁阀在通电时，如果正常，则电磁线圈中流过的电流应有一定的范围，电流过大或过小都表明电磁阀不正常，电流过大很有可能是阀芯没有吸上或线圈匝间短路，如果电流过小或无电流很可能是线圈断线。电磁阀线圈通电时，其电流由电阻R2来检测，并经变压器、整流电桥和稳压滤波后变成与线圈电流成比例的直流电压信号，该电压信号经过由IC6／1、D5、C6及IC6／4构成的采样保持电路送到A／D转换器的I5端进行A／D转换，由单片机执行程序判断电磁阀是否有故障，若有故障将发FLOW报警，停止采样过程。在采样保持电路中，IC6／l与D5是利用运算放大器的开环高增益来改善二极管D5的非线性及消除不灵敏区，只要IC6／l的输入端有较小的电压，D5就会导通，一旦D5导通，则运算放大器1C6／1将工作在电压跟随状态，与此同时对电容C6充电，充电电压值的大小就代表线圈电流的大小，经跟随IC6／4送至A／D转换器1C7的I5端进行模数转换。由于电磁阀是轮流通电的，因此对下一个电磁阀进行检测之前，必须消除前一个电磁阀的采样电压值（C6上的电压大小），为此单片机从48端输出高电平信号时，晶体管TR1导通，为电容C6提供了快速放电回路，而在采样过程中，46端为低电平信号，晶体管TR1截止，采样电路处于采样及保持阶段。Mark5型在正常运行时，继电器RL12通电，因此触头RL12－1是闭合的，为电磁阀线圈提供电源通路。
3、采样电磁间控制电路
采样电磁阀控制电路的作用是，其输出使10个采样电磁阀轮流通电动作，以使每个缸曲柄箱气样流经测量室，并对其油雾浓度进行测量，同时要定时使清洗空气电磁阀通电，以便清洗测量单元。采样电磁阀控制电路的工作原理如图5-3-4所示。图中SOL1 AIR是清洗空气电磁阀，SOL2 CH1～SOLll CH10是10个采样电磁阀。RL1～RL11是中间继电器，由单片机控制其通断电，通电的继电器常开触头闭合，其相应的电磁阀通电动作。如当单片机I／O口17端输出低电平时，经反相驱动器IC10／8输出高电平，继电器RL1通电，其常开触头闭合，清洗空气电磁阀SOL1 AIR通电对测量单元进行清洗，当l7端输出高电平时，清
洗空气电磁阀断电，停止对测量室的清洗。
IC2是译码驱动器，单片机由I／O口4的43～40端输出的四位二进制数送至IC2的DCBA端，经译码后分别由IC2的0～9端输出高电平或低电平。如当DCBA＝0000时，只有第0输出端为低电平，其他输出端为高电平，这样只有RL2继电器通电，其常开触头闭合，电磁阀SOL2 CH1通电动作，对1号缸曲柄箱气样的油雾浓度进行测量。同理，当DBCA=0011时，只有输出端3为低电平，RL5通电，电磁阀SOL5 CH4通电，对4号缸曲柄箱气样的油雾浓度进行测量。其余依此类推。
图中开关SW1是采样点数选择开关，根据柴油机缸数其采样点数可在4至10之间进行选择，在SW1开关组中共有八个开关，分为两组，l、3、5和7四个开关状态与单片机I/O口5的50～53端相连，另一组2、4、6和8四个开关状态接在IC1的12～15端。在选择采样点数时，SW1中两组开关中的相对应的开关状态应该是一样的，假定开关闭合时为“1”，断开时为“0”，则其开关动作规律符合8421码，例如该监视报警器用于6缸柴油机，其采样点数就是6，我们必须把开关SW1打到“6”位，这时一组开关中的7—10、1－16之间要断开，5—12、3—14之间要闭合，另一组开关中的相应开关8－9、2—15之间断开，6—11、4－13之间要闭合，这样单片机就知道只测量6个缸曲柄箱的气样，即轮流动作电磁阀SOL2CH1～SOL7 CH6，而其他电磁阀空着不用。若采样点数为8，我们必须把开关SW1打到“8”位，这时一组开关中的7－10闭合，5—12、3—14、1一16断开，另一组开关中8—9闭合，6—11、4—13、2—15断开，这样单片机就知道只测量8个缸曲柄箱的油雾气样，即轮流动作电磁阀SOL2 CH1～SOL9 CH8，而其他电磁阀空着不用。
IC1选择输出器，共有16个输入端0－15，l个输出端OUT。DCBA端为选择控制端，由单片机通过程序提供选择的信息，这四位二进制数可决定由哪个输入端输入信息，并经OUT端由单片机输入，如DCBA=0000时，单片机将读人IC2输出端0的状态。IC1电路共有四个作用：其一是确定偏差报警时是否要延时，当DCBA=1010时，由IC1的输入端10输入两种可选择的状态，若为“l”时，偏差报警不延时，若为“0”时，偏差报警需要延时。其二是检查IC2的输出状态是否正确，即检查IC2输出的状态与所执行的程序是否一致。如单片机在执行测量1号缸曲柄箱气样油雾浓度而向译码驱动器IC2输出DCBA=0000时，同时也使IC1的DCBA=0000，这样，单片机将读入IC2输出端0的状态，并检查该信号是否是“0”状态，是“0”则认为电路无故障，动作正常，否则认为电路有故障。其三是检查采样点数选择开关的设置是否正确，如把选择开关SW1设定在“6”位，这时单片机I／O口5的52和51为低电平，53和50为高电平，单片机通过输出信息送至IC1的DCBA端，使DCBA=1100～1111，分别读入IC1输人端12～15的状态，并与50～53状态相比较，若发现这两组开关的状态不完全一致，则说明开关SW1的设置不正确，将发出报警请求重新设置。其四是油雾浓度过高需要主机降速运行时，检查单片机是否已把这个降速信号准确地送出。如果这个信号已经送出，测量点113是“l”信号；如果没有发故障降速信号，测量点113是
“0”信号。当油雾浓度过高而输出主机故障降速信号的同时，再输出一个数字量使IC1的DCBA=1011，读人输入端11的状态，如果该状态为“0”，说明故障降速信号未送出，可能电路有故障。
4、报警和显示电路
报警和显示电路的工作原理如图5-3-5所示，图中IC10是反相驱动器，单片机I／O口1的10～13输出端经反相驱动器IC10分别接控制箱面板上的4个报警指示灯D11～D14，如光振荡电路学系统有故障，单片机的10端输出“0”信号，经IC10反相为“1”信号，发光二极管D14亮，即OPT1CALFUALT灯亮。单片机输出端16的输出信号经反相驱动器IC10接主报警继电器RL14，该继电器正常时通电，报警时断电。当曲柄箱油雾浓度过高时，单片机的1端输出“0”信号，经IC10反相输出高电平，一方面使故障降速继电器RL13通电，使主机降速运行，另一方面使与之相连的电压比较器（图中未画出）翻转成“1”信号，经测量点113，由图5-3-4中的IC1读人单片机，据此，单片机可判断是否已把故障降速信号准确送出。
单片机I／O口0的06和07端输出曲柄箱油雾浓度值和采样点序号并送至显示单元。显示器分上下两层，上层显示油雾浓度达到报警值的百分数，下层显示采样点序号，图示的现行位置表示正在检测3号缸曲柄箱油雾浓度，其浓度值为报警设定值的70％。图中振荡器的作用是为显示单元的正常工作提供扫描信号。若振荡器有故障，如停振，则显示器无法显示油雾浓度值，为确定振荡器的工作是否正常，该系统专门设有一个自检电路。通常按复位按钮RESET以后，IC16的Q0输出“0”信号，经IC10反相以后使继电器RL12有电，在系统运行期间，若多谐振荡器停振，则Q0输出“1”信号，继电器RL12将断电报警。关于振荡器自检电路及液晶显示器的详细工作原理，这里不再详述。
5、系统测试电路
系统测试电路的工作原理如图5-3-6所示。该电路的下半部分是用来检测抽风机工作是否正常的。IC5是光电耦合元件，抽风机的旋转轴处于光电耦合组件之间，因其转轴的特殊形状，当风机旋转时，使得发光管与接收管之间被周期性遮挡，当接收管能够受到发光管照射时处于导通状态。D3和D4之间相当于短路，即D3为低电平，当接收管受到遮挡，接收不到发光管照射时处于截止状态，D3和D4之间相当于开路，D3为高电平，因此，抽风机在运转时，D3的电平就会发生高低变化，其变化速度与风机转速一致。该高低变化的电平信号，通过电容C18耦合经二极管D6向电容C7充电，D3为高电平时是充电过程，D3为低电平时，C7经R50放电，充电快、放电慢，风机转速越高，电容C7两端电压越高，该电压信号送至电压比较器ICll／3的反相端，而同相端接稳压器IC3输出的标准信号，当风机转速高到一定值时，ICll／3输出为低电平信号，单片机由14端输入该低电平信号后，认为风机工作正常，若风机转速低于某一转速时，ICll／3将翻转输出高电平，单片机输入该信号
后，认为风机转速过低，不能进行正常采样，会发出FLOW FAULT报警。
系统测试的目的是检查该监视报警器的各种功能，如报警指示灯、声光报警等工作是否正常，要对系统进行测试必须按测试（TEST）按钮。在测试过程中如果产生动作（报警指示灯亮，发声光报警），说明该监视报警器功能正常，如果不是这样，要按说明书给出的步骤检查故障。
测试结束后，要使系统恢复正常的运行状态，必须按复位（RESET）按钮SW3，一方面单片机片脚39（RESET）端输入一个负脉冲，撤消报警状态使单片机复位，另一方面继电器RL16断电，触头RL16一1断开，撤消继电器RL16的自保状态，同时触头RL16－2恢复（3－4）闭合状态，单片机57端输入高电平信号，撤消测试程序，而转为执行系统的正常运行程序，F2点接地使光源灯接通电源发出光束，抽风机检测电路恢复正常工作状态。如果要遥控测试系统时，只需按下虚线框左边的TEST按钮，继电器RL15通电，触头RL15－l闭合自保，触头RL15一2由（6一7）断开合于（6－8），其测试动作与前述完全相同，但复位略有不同，按虚线框左边的RESET（复位）按钮后，只能使继电器RL15断电而不能直接使单片机复位，必须再按控制箱上的复位按钮SW3才能使单片机复位。
6、报警设定值的调整
该监视报警器对曲柄箱油雾浓度有两种报警形式，即平均浓度报警（AVERAGEALARM）及偏差浓度报警（DEVIATION ALARM）。平均浓度报警是指当各采样点的平均浓度超过设定值时所发出的报警；偏差浓度报警是指当某个采样点的浓度高于平均浓度值并超过设定偏差时所发出的报警，显示器会显示报警点。平均浓度报警值的可调范围是0.3mg／L～1.3mg／L，平均浓度报警值是通过灵敏度电位器SENSITIVITY来调整的偏差报警是通过电位器DEVIATION来调整的，其可调范围是0.05mg／L～0.5mg／L。若偏差报警设定值设定为0.05mg／L，则某采样点油雾浓度在平均浓度的基础上加0.05mg／L以上就会发出偏差浓度报警。同样在发偏差浓度报警前，要用清洗空气清洗一次测量单元，以确定不是光源与光电池的污染而引起的，发偏差浓度报警时，停止采样，DEVIATION ALARM灯亮，主报警继电器通电发主报警信号，并发出主机降速运行的指令。
三．轮机自动化学习心得体会。
轮机自动化作为轮机工程的一个重要学科，要求我们必须熟练掌握轮机自动化的基础知识、主机遥控系统的工作过程及特征等。这就增加了其学习的难度，使得我们在学习的时候必须要掌握更多的知识、投入更多的精力。轮机自动化以轮机自动化基础知识为基点，结合了气动、电动、液压、电气等方面的知识，综合一体，在学习时，要有较强的逻辑能力和数学基础，从局部入手，在分块学习的基础上掌握整体，学习难度很大。只有较为全面扎实的基础知识、较好的逻辑思维能力、较为广泛的理论联系，我们才能更好地学好轮机自动化。在学习的时候，要不畏困难、迎难而上，由局部到整体、综合联系，多用心、多思考，分析各部分的功能及特征，联系整体，努力学好轮机自动化。个人认为，在学习
中要注意从局部到整体、各个击破，理论联系实际。具体要求有以下几点：
1.有扎实的数学基础及逻辑思维能力。
2.有扎实的轮机自动化基础理论知识。
3.对轮机自动化有一个较为全面清晰的概念，了解机舱常用的自动化控制系统的功能及特征。
4.能根据各个自动化控制系统的框图分析系统的工作流程及特征。
5.注重与其他相关学科的联系，把所学的知识揉合为一个整体，通过交叉学习更好地掌握轮机自动化的相关知识。
6.注重理论联系实际。将所学的知识与实际的自动控制系统结合起来，从理论到实际，将所学知识应用到具体的自动控制系统中；与此同时，在实践中发现问题，并通过理论知识解决，使我们掌握更为扎实的理论知识，从而更好地学习轮机自动化知识。
随着科学技术的发展，轮机自动化程度越来越高，集成化越来越强，自动化系统可根据采集到的数据自动做出相应的判断、行动。极大的减少了轮机值班人员的工作强度。但另一方面，众所周知，任何一个设备、系统都有出现故障的可能。自动化系统出现故障后，有时反应出的问题不是自动化系统本身．而是设备，导致整个系统不能运行，设备不能工作。会严重影响船舶适航性能等等。如果不能及时处理判断。就会耽搁船期，甚至造成事故，后果不堪设想。而教材和老师讲的理论涉及正反馈、开闭环系统、8085工业cpu针脚功能、逻辑电路判断等内容，很多都是设计制造方面的理论问题，过于艰深繁复。让不少轮机人员产生畏惧心理。其实就本入以及同一些同行讨论总结在自动化船舶工作的经验，就是破除自动化管理中的神秘感。在实际工作中，从根本上来说自动化系统与我们原来做的工作一样，只是通过采集设备，如探头就好像我们的眼睛，自动读取温度、压力、液位等，然后通过集成电路，由工业电脑做出判断，再通过执行机构具体落实到轮机设备上。那么出现了报警后，我们就器要确认，可以到现场观察，依照原有经验做出判断。会不会是误报警?是监控系统问题?或者是轮机设备本身问题?或是相互之间连接问题?判断出问题后，对症处理就很简单了。自动化系统故障的处理判断并不艰深，只要轮机人员注意技术储备，平时熟悉系统，一旦出现故障，能够及时分析判断和排除。
我们轮机管理人员在自动化船舶遇到故障报警，首先要分清报警原因，确认是否误报。这在远洋航行的主机特别重要。主机在停靠码头时不使用，进出港和风浪中停车可能导致严重后果。远洋船舶机舱的高温、震动、海水盐雾等等都容易引起自动化元件元件或系统的故障。
随着自动化系统的采用，对轮人员的要求在原来动手解决问题的能力上增加了自动化方面判断分析问题的能力的内容。因为自动化系统集成化程度高，原件模块亿，系统标准化。故障处理相对简化了许多。而判断出故障位置、原因，会更难。所以要求轮机管理人员要学习自动化船舶的基本知识，特别是组成一个自动调节系统或自动控制系统的基本单元及其工作原理；要掌握各种不同的自动控制设备构造的共性及操作使用方法；要掌握机电一体化知识，对于电机人员而言应加强对机器知识的了解；对于轮机人员而言，应加强电的知识；对于轮机长而言，则既要精通“机”又要精通“电” (包括微型计算机知识)；要掌握在集控室监视和检查各种参数的一般方法，还要掌握在集控室通过模拟显示屏了解机电设备的运行情况。同时对机电设备上安装的自动化系统的采集元件、执行元件、控制单元以及它们的连接部分的位置、状态都要心中有数。
航海技术、轮机管理属于经验型的科学。各种设备型号各异，原理基本相同，我们轮机管理人员还要按照说明书的具体要求，以理论为指导，结合实际工作经验。在宏观上有信心，具体工作上有耐心、细心才能作好轮机自动化管理工作。