基于plc的船舶輔鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于PLC的船舶輔鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘要】本文介紹了一種應(yīng)用可編程邏輯控制器（PLC）實(shí)現(xiàn)控制的船舶輔鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)想，并從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行具體論述。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】PLC 輔鍋爐 控制系統(tǒng) </p><p>　　鍋爐是船舶的重要設(shè)備之一，所產(chǎn)生蒸汽用于加熱燃油、滑油、主機(jī)暖缸、驅(qū)

2、動(dòng)輔助機(jī)械及保證日常生活所需的熱水供應(yīng)等。采用PLC實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)控制，控制系統(tǒng)不僅線路簡單、可靠、維護(hù)方便且現(xiàn)場調(diào)試方便，也改善了船員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。 </p><p><b>　　一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　基于PLC的輔鍋爐控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。船舶輔鍋爐有手動(dòng)與自動(dòng)兩種控制方式，自動(dòng)控制有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：蒸汽壓力自動(dòng)控制，燃燒程

3、序的自動(dòng)控制，鍋爐水位自動(dòng)控制，保護(hù)與報(bào)警。 </p><p>　　鍋爐PLC為中央控制系統(tǒng)，主令信號(hào)是通過手動(dòng)、自動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換，輸入到PLC的相應(yīng)端口，PLC將根據(jù)水位、蒸汽壓力檢測電路提供的狀態(tài)信號(hào)，輸出鍋爐運(yùn)行的控制信號(hào)，一路控制鍋爐的水泵起、停；一路控制燃燒器，使鍋爐正常工作。為配合燃燒，PLC根據(jù)要求自動(dòng)控制噴油器的噴油量、起停風(fēng)機(jī)和開閉風(fēng)門完成掃氣工序，并根據(jù)燃燒情況，控制風(fēng)門的大小。 </p&

4、gt;<p><b>　?。ㄒ唬┧豢刂?</b></p><p>　　水位控制單元是檢測給水泵狀態(tài)和鍋爐的水位情況，如給水的位置、給水泵的動(dòng)作、液位控制器檢測參數(shù)等轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸入PLC。本系統(tǒng)的水位控制使用YZ系列液位控制器，是利用浮子將水位的變化轉(zhuǎn)換成磁性探頭的位移變化，使YZ內(nèi)相應(yīng)的磁性繼電器動(dòng)作，進(jìn)而把動(dòng)作信號(hào)輸入到PLC，從而控制給水泵的起動(dòng)與停止，實(shí)現(xiàn)鍋爐水位的雙

5、水位控制、水位保護(hù)報(bào)警及水泵故障聯(lián)鎖等。 </p><p>　　（二）蒸汽壓力控制 </p><p>　　本控制設(shè)有蒸汽壓力過高保護(hù)報(bào)警、控制燃燒器起停和蒸汽壓力的高低進(jìn)行燃燒負(fù)荷調(diào)節(jié)（火焰大?。┤齻€(gè)壓力控制器。如蒸汽壓力在0.54―0.68Mpa時(shí)鍋爐正常燃燒，當(dāng)負(fù)荷減少時(shí)，蒸汽壓力上升至0.68Mpa時(shí)鍋爐停止燃燒。 </p><p>　?。ㄈ┤紵绦蜃詣?dòng)控制

6、 </p><p>　　燃燒系統(tǒng)主要完成對(duì)蒸汽壓力的自動(dòng)控制。當(dāng)鍋爐得到起動(dòng)信號(hào)后，自動(dòng)起動(dòng)油泵和風(fēng)機(jī)，并把風(fēng)門開到最大位置而油泵不向鍋爐爐膛內(nèi)供油，向爐膛內(nèi)進(jìn)行前掃氣，以防止點(diǎn)火時(shí)發(fā)生“冷爆”。前掃氣結(jié)束后自動(dòng)把風(fēng)門關(guān)小到一級(jí)負(fù)荷位置，打開噴油電磁閥，噴入少量燃油，同時(shí)接通點(diǎn)火變壓器進(jìn)行點(diǎn)火；點(diǎn)火并建立火焰后，火焰檢測器投入工作，鍋爐即按負(fù)荷的實(shí)際需求進(jìn)入正常的燃燒程序。 </p><p&g

7、t;　?。ㄋ模┌踩Ｗo(hù)和報(bào)警 </p><p>　　鍋爐電氣控制系統(tǒng)設(shè)有多種安全保護(hù)和報(bào)警功能。水位上升或下降時(shí)有高、低水位報(bào)警、過低水位保護(hù)；蒸汽壓力上升時(shí)有蒸汽壓力高保護(hù)；燃燒器在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)點(diǎn)火失敗或燃燒過程中因故熄火時(shí)有火焰故障保護(hù)；燃燒過程中檢測到風(fēng)壓過低時(shí)有空氣壓力低保護(hù)；以及電網(wǎng)失電保護(hù)、燃燒器鉸鏈未合和燃燒器馬達(dá)過載保護(hù)等。 </p><p>　　二、鍋爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) &l

8、t;/p><p>　?。ㄒ唬┫到y(tǒng)硬件設(shè)計(jì) </p><p>　　本系統(tǒng)PLC基本配置要求有9點(diǎn)開關(guān)量輸入，10點(diǎn)開關(guān)量輸出；3路模擬量輸入，1路模擬量輸出，如圖2所示。其中SB0鍋爐運(yùn)行開關(guān)，SB1、SB2水位控制開關(guān)，SB3空氣壓力開關(guān)，SB4燃油壓力開關(guān)，SB5鼓風(fēng)壓力開關(guān)，SB6、SB7蒸汽壓力保護(hù)開關(guān)，SB8火焰檢測器開關(guān)，KM1燃燒器鼓風(fēng)機(jī)接觸器，KM2油泵接觸器，KM3空壓機(jī)接觸器

9、，F(xiàn)M報(bào)警蜂鳴器，Kv1點(diǎn)火噴油電磁閥，TR點(diǎn)火線圈繼電器，Kv2燃油電磁閥。 </p><p>　?。ǘ┫到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì) </p><p>　　鍋爐控制系統(tǒng)全自動(dòng)起動(dòng)、停爐和故障事件處理，按照要求在PLC中編制用戶程序，實(shí)現(xiàn)：給水、掃氣、點(diǎn)火、燃燒等過程的全自動(dòng)起、?？刂啤Ｈ鐖D3所示。 </p><p>　　鍋爐水位自動(dòng)控制，蒸汽壓力自動(dòng)控制，燃燒程序自動(dòng)控制，保護(hù)

10、與報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)控制要求自動(dòng)起停風(fēng)機(jī)、開閉風(fēng)門和控制風(fēng)門的大小，完成掃氣工序。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b></p><p>　　采用PLC控制系統(tǒng)的鍋爐具有較高的自動(dòng)化性能，電路結(jié)構(gòu)簡單，所需接觸器、繼電器數(shù)量大大減少，降低了故障的發(fā)生幾率，且PLC具有完善的故障診斷顯示功能，便于檢修維護(hù)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。 </p>