輪機自動化(大連海事大學提供的慕課)

輪機自動化課程是大連海事大學於2017年05月15日首次在中國大學MOOC開設的慕課、國家精品線上開放課程。該課程授課教師是甘輝兵、ZHANG Jundong、賈寶柱、曾鴻、曹輝。據2021年3月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課8次。

輪機自動化課程共有11講，包括反饋控制系統的概念、調節器基本作用規律、感測器和變送器、執行機構與冷卻水溫度自動控制系統、燃油供油單元自動控制系統、燃油淨油單元自動控制系統等內容。

基本介紹

• 中文名：輪機自動化
• 提供院校：大連海事大學
• 授課平台：中國大學MOOC
• 類 別：慕課、國家精品線上開放課程
• 授課教師：甘輝兵、ZHANG Jundong、賈寶柱、曾鴻、曹輝
• 開課時間：2017年05月15日（首次）

課程性質

課程定位

輪機自動化課程是面向輪機工程專業的一門主幹專業基礎和專業課程，它主要講解輪機自動化所涉及的基本控制理論和船舶機艙典型自動控制系統的組成、結構、工作原理、管理要點和故障分析方法，為學生能夠適應21世紀船舶機艙的管理奠定基礎。輪機自動化課程不僅是中國航海院校輪機工程專業的必修課和主幹專業課，還是中國海事局高級船員資格考試的必考科目。

開課信息

開課次數	開課時間	學時安排	授課教師	參與人數
第1次開課	2017年05月15日~2017年07月31日	2-3小時每周	甘輝兵、ZHANG Jundong、賈寶柱、曾鴻、曹輝	772
第2次開課	2018年03月05日~2018年05月31日	3-4小時每周		1414
第3次開課	2018年09月03日~2018年12月09日			1045
第4次開課	2019年02月18日~2019年06月30日	2-3小時每周	甘輝兵、ZHANGJundong、賈寶柱、曾鴻	1396
第5次開課	2019年08月26日~2019年12月27日			1735
第6次開課	2020年03月02日~2020年07月03日	1-2小時每周		2511
第7次開課	2020年08月31日~2020年12月31日	3-4小時每周		1737
第8次開課	2021年03月01日~2021年07月16日	3-5小時每周		待定

（表格內容參考資料）

課程簡介

大連海事大學輪機自動化課程是首批中國國家級精品課程和中國國家級精品資源共享課程。課程教學計畫學時為48，其中理論教學內容占44學時，實驗教學內容占4學時。課程內容包含14個部分，其中的課程內容和對應的學時分配如下：反饋控制系統的基本概念4學時、調節器基本作用規律6學時、感測器和變送器4學時、執行機構2學時、船舶冷卻水溫度自動控制系統1學時、燃油粘度自動控制系統4學時、分油機自動控制系統2學時、船用燃油輔鍋爐的自動控制系統4學時、閥門遙控及液艙遙測系統1學時、主機遙控系統基礎知識10學時、船舶柴油主機氣動操縱系統2學時、AUTOCHIEF-C20主機遙控系統2學時、監視與報警系統概述2學時和DATACHIEF-C20監視與報警系統2學時。

課程大綱

第1次開課課程大綱

序號	課程安排	知識點	視頻時長	授課教師
1	第1周 反饋控制系統的概念 （4課時）	1.1_1簡介	10分鐘	甘輝兵
		1.1_2反饋控制系統的組成	15分鐘
		1.1_3反饋控制系統的傳遞方框圖	12分鐘
		1.1_4反饋控制系統的工作過程	6分鐘
		1.1_5反饋控制系統的分類	10分鐘
		1.1_6自動控制系統的其他形式	7分鐘
		1.2_1控制系統動態過程的概念	8分鐘
		1.2_2控制系統的典型輸入信號	8分鐘
		1.2_3評定控制系統動態過程品質指標1	7分鐘
		1.2_4評定控制系統動態過程品質指標2	13分鐘
		1反饋控制系統實驗	17分鐘
2	第2周 調節器基本作用規律 （6課時）	3.1_1雙位作用規律及浮子式雙位調節器	14分鐘	甘輝兵
		3.1_2 YT-1226型壓力調節器	12分鐘
		3.1_3 YT-1226型壓力調節器演示視頻	4分鐘
		3.2_1比例作用規律的定義、控制過程	12分鐘
		3.2_2比例帶的概念	9分鐘
		3.2_3氣動比例調節器實例	14分鐘
		3.3_1比例積分作用規律的定義、控制過程	13分鐘
		3.3_2氣動比例積分調節器實例	14分鐘
		3.4_1比例微分作用規律的定義、控制過程	14分鐘
		3.4_2氣動比例微分調節器實例	11分鐘
		3.5_1 PID作用規律的定義、控制過程	8分鐘
		3.5_2 氣動比例積分微分調節器實例	9分鐘
		3.5_3 電動PID和數字PID	13分鐘
3	第3周 感測器和變送器 （4課時）	4.1_1熱電阻溫度感測器的測量原理	7分鐘	張均東
		4.1_2 熱電偶溫度感測器的測量原理	8分鐘
		4.1_3 壓力感測器的測量原理	7分鐘
		4.1_4 液位感測器的測量原理	4分鐘
		4.1_5 流量感測器的測量原理	4分鐘
		4.1_6 轉速感測器感測器的測量原理	7分鐘
		4.1_7 轉矩感測器的測量原理	3分鐘
		4.2_1 變送器的構成原理	8分鐘
		4.2_2 氣動差壓變送器	21分鐘
		4.2_3 電動差壓變送器	19分鐘
		4.2_4 差壓變送器的套用實例	10分鐘
		1.氣動差壓變送器實驗	17分鐘
		2.電動差壓變送器實驗	9分鐘
4	第4周 執行機構和船舶冷卻水溫度自動控制系統 （4課時）	5.1 氣動調節閥的類型、氣動閥門定位器的工作原理	20分鐘	曾 鴻
		5.2 電動執行機構的組成原理	9分鐘
		5.3 電/氣動執行機構的組合方式	3分鐘
		6.1 WLTON恆溫閥結構和工作原理	10分鐘
		6.2 採用智慧型調節器控制的冷卻水溫度自動控制系統	11分鐘
5	第5周 燃油黏度自動控制系統 （4課時）	7.1_1 黏度控制系統概述	5分鐘	賈寶柱
		7.1_2 NAKAKITA黏度控制系統組成	6分鐘
		7.1_3 測黏計	3分鐘
		7.1_4 黏度調節器	7分鐘
		7.1_5 溫度程式調節器	7分鐘
		7.1_6 溫度-黏度選擇閥	4分鐘
		7.1_7 三通電磁閥和三通活塞閥	4分鐘
		7.2_1 VISCOCHIEF黏度控制系統的組成、功能及特點	4分鐘
		7.2_2 測量單元	6分鐘
		7.2_3 VCU-160控制單元	8分鐘
		7.2_4 控制系統管理要點	9分鐘
6	第6周 船舶分油機自動控制系統、閥門遙控與液艙遙測系統 （4課時）	8.1 船舶分油機的基本工作原理	3分鐘	賈寶柱
		8.2_1 控制系統的組成	6分鐘
		8.2_2 基本的控制過程1	9分鐘
		8.2_3 基本的控制過程2	4分鐘
		10.1 閥門遙控系統	9分鐘
		10.2 液位遙測系統	7分鐘
7	第7周 船用燃油輔鍋爐的自動控制系統 （4課時）	9.1_1 輔鍋爐的特點	8分鐘	甘輝兵
		9.1_2 輔鍋爐的水位雙位控制	14分鐘
		9.1_3 輔鍋爐的蒸汽壓力雙位控制	13分鐘
		9.1_4 輔鍋爐的蒸汽壓力比例控制	8分鐘
		9.1_5 輔鍋爐的燃燒時序控制1	10分鐘
		9.1_6 輔鍋爐的燃燒時序控制2	14分鐘
		9.2_1 油船輔鍋爐水位自動控制	20分鐘
		9.2_2 油船輔鍋爐蒸汽壓力自動控制	19分鐘
8	第8周主機遙控系統基礎知識（上） （4課時）	11.1_1主機遙控系統組成	18分鐘
		11.1_2 主機遙控系統的主要功能	20分鐘	林葉錦
		11.1_3 主機遙控系統的類型	6分鐘
		11.2_1 邏輯元件	15分鐘
		11.2_2 時序元件	7分鐘
		11.2_3 氣動比例元件	13分鐘
		11.2_4 主機遙控系統氣源的標準及其要求	7分鐘
		11.3_1 車種系統概述	9分鐘
		11.3_2 主車鐘發訊原理	8分鐘
		11.3_3 操作部位的轉換	6分鐘
9	第9周 主機遙控系統基礎知識（下） （4課時）	11.4換向邏輯及其控制	9分鐘	林葉錦
		11.5_1主起動邏輯控制	11分鐘
		11.5_2 重複起動邏輯控制	20分鐘
		11.5_3 重起動邏輯控制	7分鐘
		11.5_4 慢轉起動邏輯控制	6分鐘
		11.6 制動邏輯及其控制	18分鐘
		11.7_1 主機轉速控制系統的組成及功能	13分鐘
		11.7_2 主機加、減程式控制	17分鐘
		11.7_3 轉速限制	14分鐘
		11.7_4 負荷限制	14分鐘
		11.8_1 電/氣轉換器	13分鐘
		11.8_2 電/液伺服器	12分鐘
		11.8_3 電動執行機構	14分鐘
10	第10周 船舶柴油主機氣動操縱系統與主機遙控系統實例 （4課時）	12.1 船舶柴油主機氣動操縱系統簡介	9分鐘	林葉錦
		12.2_1 集控操作時的停車，啟動，換向過程1	10分鐘
		12.2_2 集控操作時的停車，啟動，換向過程2	18分鐘
		12.2_3 集控操作時的停車，啟動，換向過程3	20分鐘
		14.1 AC C20遙控系統的結構組成	12分鐘
		14.2 分散式處理單元	15分鐘
		14.3 車鐘系統及操作部位切換	4分鐘
		14.4 AC-C20面板	12分鐘
		14.5_1 邏輯控制	9分鐘
		14.5_2 轉速控制	6分鐘
		14.5_3 轉速與負荷限制	9分鐘
		14.5_4 特殊工作模式	10分鐘
		14.6 AC-C20的安全保護功能	4分鐘
11	第11周 機艙監視與報警系統概述與實例 （4課時）	15.1 參數類型和檢測方法	14分鐘	甘輝兵
		15.2 監視報警系統的組成	5分鐘
		15.3 監視報警系統的功能	23分鐘
		18.1 DC C20監視與報警系統的結構組成	10分鐘
		18.2 分散式處理單元DPU	12分鐘
		18.3 網關	6分鐘
		18.4 遠程操作站ROS	12分鐘
		18.5 系統功能	11分鐘
		18.6 K-Chief 500/600與DC C20系統區別	5分鐘

（註：表格內容參考資料）

第2~8次開課課程大綱

第1周反饋控制系統的概念 1.走進船舶自動化機艙 2.1反饋控制系統的組成 2.2反饋控制系統的動態過程 2.3反饋控制系統實驗 第1周單元測驗 第2周調節器基本作用規律 3.1雙位作用規律 3.2比例作用規律 3.3比例積分作用規律 3.4比例微分作用規律 3.5比例積分微分作用規律 第2周單元測驗 第3周感測器和變送器 4.1船舶機艙常用感測器 4.2變送器 變送器實驗 第3周單元測驗 第4周執行機構與冷卻水溫度自動控制系統 5執行機構 6冷卻水溫度自動控制系統 第4周單元測驗 第5周燃油供油單元自動控制系統 7.1供油單元自動控制系統概述 7.2VISCOCHIEF燃油粘度控制系統 第5周單元測驗 第6周燃油淨油單元自動控制系統 8.1燃油淨油單元自動控制系統（1） 8.2燃油淨油單元自動控制系統（2）

第6周單元測驗 第7周船用燃油輔鍋爐的自動控制系 9.1船用燃油輔鍋爐自動控制系統概述 9.2鍋爐水位自動控制 9.3鍋爐蒸汽壓力自動控制 9.4鍋爐點火及燃燒時序控制 9.5大型油船鍋爐VR操作視頻（擴展） 第7周單元測驗 第8周船舶主機遙控系統基礎知識（上） 10.1基本概念 10.2主要氣動元部件 第8周單元測驗 第9周船舶主機遙控系統基礎知識（下） 10.5制動邏輯及其控制 10.6轉速與負荷控制 10.3換向邏輯及其控制 10.4起動邏輯及其控制 第9周單元測驗 第10周氣動操縱系統與主機遙控系統實例 11氣動操縱系統 12AC600主機遙控系統實例 第10周單元測驗 第11周機艙監控與報警系統概述與實例 13機艙監控與報警系統概述 14K-Chief600監控與報警系統實例 15船舶火災監控系統 16油分濃度監視報警系統 17曲柄箱油霧濃度監視報警系統 第11周單元測驗

（註：課程大綱排版從左到右列）

課前預備

預備知識

輪機自動化課程之前，學習者需要了解和熟悉有關船舶機艙設備的組成及原理。

學習資料

書名	作者	出版地	出版時間	出版社
《輪機自動化》	林葉錦	大連	2011	大連海事大學大學出版社

（註：表格內容參考資料）

授課目標

對於本專業的學生，該課程通過講授機艙基本控制理論、各類機艙系統的運行及控制機理，提高學生故障分析與診斷能力，培養學生在專業領域內的發散性思維、啟發學生獨立思考能力；對於非本專業的學生，可以了解和認識一些21世紀商船機艙自動化的知識。

證書要求

通過線上學習，完成測驗、討論及期末考試，可以獲得主講教師簽名的合格證書或優秀證書。

總成績為100分，其中參與課程論壇討論占10%，單元測驗占40%，期末考試占50%

60－79分：合格證書

80－100分：優秀證書

課程特色

輪機自動化課程完成了20多項中國國家級、省級及校級教改項目。吸收消化中國國外相關教學設備製作技術，實現輪機自動化設備，成套裝置，綜合系統，軟體模擬製作等方面的自主創新，所取得的教學成果在中國國內外40多個院校的相同或相關專業中進行了推廣套用。

所獲榮譽

2005年評為國家級精品課程，2013年評為國家級精品資源共享課程。

2019年1月8日，該課程被中華人民共和國教育部認定為“2018年國家精品線上開放課程”。

授課教師

曹輝，大連海事大學副教授，碩士生導師。

甘輝兵，工學博士，大連海事大學輪機工程學院副教授，碩士生導師。

賈寶柱，大連海事大學副教授。

曾鴻，大連海事大學副教授。

ZHANG Jundong,the leader of development team leader of marine engine room simulator in DMU. A teacher of the couse of marine engine room simulator.