1、名親屬于押逐救帚堂您JIANGSUMARITIMEINSTITUTE?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)題目：PLC在船舶輔鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用系部：電氣工程系專業(yè)：工業(yè)企業(yè)電氣班級(jí)：工企091301姓名：徐澧學(xué)號(hào)：093905130147指導(dǎo)教師：姚蘇華職稱：講師2012年6月南京可編程控制器（PL。是一種以CPU為核心的計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，可通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程，而且具有體積小、編程簡(jiǎn)單、抗干擾及可靠性高等特點(diǎn)，非常適合在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。PLC船用輔鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)替代傳統(tǒng)輔鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)是一種必然。通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒時(shí)序控制，蒸汽壓力的控制以及鍋爐水位的自動(dòng)控制，從而有效提高輔鍋爐自控系統(tǒng)的

2、可靠性、功能的完善性和可維護(hù)性。關(guān)鍵詞PLC船用輔鍋爐鍋爐水位蒸汽壓力燃燒時(shí)序AbstractProgrammablecontrolleristheindustrialcontrolsystematthecoreofCPU.Asthereplacementproductsarewidelyusedinvariousfieldsofindustrialcontrol.Becauseitcanbesetbysoftwaretochangecontrolprocess,anditssmallsize,simpleprogramming,highreliabilityfitintheterriblei

3、ndustrialenvironment,itisnecessarytoreplacethetraditionalmarinesystem.Itcaneffectivelyincreasethereliabilityoftheauxiliaryboilercontrolsystemandconsummatingsexandmaintainabilityoffunctionthroughcontrollingthesequenceofcombustion,steampressureandboilerwaterlevel.KeywordsProgrammablecontrollerMarineau

4、xiliaryboilerBoilerwaterTeampressureCombustiontiming1引言12可編程序控制器概述12. 1PLC的基本結(jié)構(gòu)13. 2與傳統(tǒng)繼電控制的比較22. 3PLC的工作原理23船用輔鍋爐工作原理23. 1船用輔鍋爐控制系統(tǒng)概述23. 2鍋爐水位的自動(dòng)控制23. 3蒸汽壓力的自動(dòng)控制43. 4燃燒的程序控制54. 5報(bào)警及保護(hù)環(huán)節(jié)64輔鍋爐的PLC控制程序64. 1PLC的選擇原則64. 2I/O點(diǎn)數(shù)的確定及I/O模塊的選擇74. 3I/O地址分配75. 4程序圖85船用輔鍋爐的運(yùn)行及維護(hù)105. 1鍋爐的運(yùn)行管理105. 2鍋爐的水質(zhì)控制105. 3鍋

5、爐停用時(shí)的保養(yǎng)116. 4鍋爐的檢驗(yàn)11結(jié)論11致謝12參考文獻(xiàn)131引言隨著船舶大型化、自動(dòng)化的發(fā)展，以柴油機(jī)作為主動(dòng)力的船舶上，為了保證船用燃油加熱分主機(jī)備車時(shí)缸套水升溫、生活用熱水、滑油的加熱、甚至驅(qū)動(dòng)些小型輔機(jī)，在船舶上都設(shè)有輔助鍋爐。當(dāng)前船舶機(jī)艙自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，鍋爐的自動(dòng)控制在實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)艙中是必不可少的。但是目前我國(guó)船舶上，雖有一定程度的自動(dòng)化控制，但控制系統(tǒng)基本上是采用接觸器-繼電器系統(tǒng),系統(tǒng)線路復(fù)雜、可靠性差且維護(hù)工作量大。為改造船舶設(shè)備，改善船員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，采用可編程序控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)控制，可以使線路簡(jiǎn)單、提高可靠性、維護(hù)方便且容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等。故可編

6、程序控制器控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能比高于接觸器-繼電器控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破魇且晕⑻幚砥鳛榛A(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置，已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的四大支柱之一。在PLC控制方案中，只要準(zhǔn)備工作完成，在自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控狀態(tài)下鍋爐就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火，產(chǎn)生蒸汽。在整個(gè)工作過(guò)程中水位、設(shè)定的蒸汽壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停爐；如果在正常工作中出現(xiàn)故障，能夠自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警。2可編程序控制器概述2. 1PLC的基本結(jié)構(gòu)可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用于在其內(nèi)部存儲(chǔ)程序

7、，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)外部設(shè)備都按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì).2.1.1 PLC硬件組成PLC主要由CPU真塊、輸入/輸出模塊、電源和編程裝置等組成。其中，CP久PLC的核心，輸入/輸出單元是連接現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備與CPU：?jiǎn)柕慕涌陔娐罚ㄐ沤涌谟糜谂c編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。2.1.2 PLC軟件組成PLC的軟件包括系統(tǒng)軟件和用戶程序。系統(tǒng)程序由PLC制造商設(shè)計(jì)編寫(xiě)，并存入PLC的系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，用戶不能隨意直接編寫(xiě)更改。用戶程序即應(yīng)用

8、程序，是用戶利用PLC的編程語(yǔ)言，根據(jù)控制要求編制的程序。PLC通常采用相對(duì)簡(jiǎn)單、易懂、形象的專用編程語(yǔ)言，常用的有梯形圖語(yǔ)言、語(yǔ)句表語(yǔ)言、邏輯圖語(yǔ)言和功能表圖語(yǔ)言02.1.3 .2與傳統(tǒng)繼電控制的比較從下面幾個(gè)方面可以初步看出PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)中的一些差別。(1)控制方法繼電控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組成控制邏輯，連線多、復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)增減功能較困難；且繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。而PLC采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲(chǔ)器中，要改變控制邏輯只需改變程序，故增減系統(tǒng)功能容

9、易，且PLC所謂的“軟繼電器”的觸點(diǎn)數(shù)量是無(wú)限的，系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性也較好。(2)工作方法繼電控制系統(tǒng)工作時(shí)，采用的是并行工作方式。當(dāng)電源接通時(shí)，電路中所以繼電器都處于受制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器都同時(shí)吸合，不該吸合的繼電器受某種條件制約而不能吸合。PLC系統(tǒng)采用的工作方式是用行工作方式。PLC的用戶程序按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個(gè)繼電器的動(dòng)作次序決定于程序的掃描順序。2. 3PLC的工作原理PLC通電后，需要對(duì)硬件和軟件作一些初始化工作。為了使PLC的輸出及時(shí)響應(yīng)各種輸入信號(hào)，初始化后PLC要反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)，這種周

10、而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為循環(huán)掃描工作方式。其過(guò)程為讀取輸入(采樣)一執(zhí)行用戶程序一通信處理一CPU自診斷測(cè)試一改寫(xiě)輸出(刷新)3船用輔鍋爐工作原理3. 1船用輔鍋爐控制系統(tǒng)概述在內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力裝置中所使用的鍋爐稱為輔鍋爐。其中，大型油船輔鍋爐產(chǎn)生的蒸汽要加熱貨油，驅(qū)動(dòng)貨油泵及其他甲板機(jī)械，它的蒸發(fā)量和蒸汽壓力都比較大，其工作特點(diǎn)接近主鍋爐。柴油機(jī)貨船輔鍋爐產(chǎn)生的蒸汽僅用于加熱柴油機(jī)所需用的燃油、滑油及船員生活，它的蒸發(fā)量小和蒸汽壓力低，對(duì)水位和蒸汽壓力的波動(dòng)要求不嚴(yán)格。船舶輔鍋爐控制系統(tǒng)包括水位的自動(dòng)控制、蒸汽壓力的自動(dòng)控制、鍋爐點(diǎn)火及燃燒的時(shí)序控制和自動(dòng)安全保護(hù)等。接下來(lái)介紹用繼電器-接觸器控制

11、的貨船輔鍋爐的工作原理。3. 2鍋爐水位的自動(dòng)控制水位自動(dòng)控制的任務(wù)是保證鍋爐的給水量適應(yīng)鍋爐蒸發(fā)量的變化，使水位的波動(dòng)不超過(guò)一定的范圍。由于輔鍋爐水位允許變化范圍為60-120mm并且柴油機(jī)貨輪輔鍋爐蒸發(fā)量小，蒸汽壓力低，為了簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，采用雙位控制即可滿足要求燃燒系統(tǒng)自動(dòng)點(diǎn)火啟動(dòng)的必要條件，是其工作水位在安全水位以上。鍋爐的工作水位降至最低水位的時(shí)，水泵應(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)水；升至最高水位時(shí)水泵應(yīng)自動(dòng)停止補(bǔ)水，水位降至極限低水位時(shí)，應(yīng)能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并使整個(gè)系統(tǒng)停止工作。所以在鍋爐工作期間，鍋爐水位時(shí)允許在上、下限之間波動(dòng)的，不會(huì)穩(wěn)定在某一個(gè)水位上。目前，在船舶中采用較多的水位傳感器主要有

12、浮子式水位調(diào)節(jié)器、參考水位罐水位檢測(cè)裝置以及電極式水位傳感器三種，由此構(gòu)成了不同的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。如圖1所示是一種電極式水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它利用水的導(dǎo)電特性而工作。在鍋爐工作水位附近接出一個(gè)上下與鍋爐相通的測(cè)量筒，測(cè)量筒應(yīng)盡量靠近與船舶縱中剖面平行的鍋爐中心線，筒中水位與鍋爐內(nèi)水位相同，筒中插入三根長(zhǎng)度不同與筒殼絕緣的銅棒電極，銅棒末端的安裝高度恰好與鍋爐最高工作水位、最低工作水位和極限低水位相對(duì)應(yīng)。筒殼殼體接地，使電路構(gòu)成交流通路。水位調(diào)節(jié)可以采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)補(bǔ)水時(shí)，水位上升到最高水位使水面與銅棒1接觸，繼電器1JY有電動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)1JY1斷開(kāi)使接觸器1CJ

13、失電，使水泵停止工作；當(dāng)水位下降至最低水位時(shí)，水面與銅棒2脫離接觸，使水泵開(kāi)始工作補(bǔ)水；如果由于某種原因鍋爐水位未能上升，則水位到達(dá)極限低水位時(shí)，銅棒3也與水面脫離接觸，發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)使燃油泵停止工作，爐膛自動(dòng)滅火。止匕外，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K置手動(dòng)位置實(shí)現(xiàn)手動(dòng)補(bǔ)水。圖1電極式水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)鍋爐水位控制的特點(diǎn)是存在虛假水位：水中含有蒸汽（可達(dá)15%-20%,總量與鍋爐的蒸發(fā)量和氣壓有關(guān)；蒸發(fā)量越大，氣壓越小,水面下的蒸汽總?cè)莘e越大；過(guò)渡工況時(shí)，水位不僅受蒸發(fā)量和給水量的影響，還受水面下蒸汽容積的影響，蒸汽流量突增，氣壓降低，蒸汽的飽和溫度下降，水面下蒸汽比容增大造成水面下蒸汽的容積增大；同時(shí)由

14、于爐水變成過(guò)熱水，將產(chǎn)生更多蒸汽，水位虛高。3. 3蒸汽壓力的自動(dòng)控制鍋爐汽壓穩(wěn)定的前提是必須保持蒸發(fā)量和送汽量的平衡。燃燒過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)的主要任務(wù)是使鍋爐汽壓維持在規(guī)定值或是在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)；同時(shí)為了保證燃燒良好，必須使供風(fēng)量與供油量相適應(yīng)。由于船用貨輪輔鍋爐蒸汽壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)要求簡(jiǎn)單、可靠，對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求并不嚴(yán)格，大多數(shù)蒸汽壓力的自動(dòng)控制主要采用雙位和比例兩種控制方式。雙位控制系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)的雙位控制，就是汽壓上升至設(shè)定值上限時(shí)，停止燃燒；而汽壓下降至設(shè)定值的下限時(shí)，點(diǎn)火燃燒。采用雙位控制系統(tǒng)，鍋爐的點(diǎn)火和熄火比較頻繁。如圖2所示，鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力作用于壓力雙位調(diào)節(jié)器，實(shí)際上它就是一個(gè)壓力

15、繼電器。當(dāng)汽壓上升達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，作用在波紋管11上的力將電觸頭斷開(kāi)，使驅(qū)動(dòng)油泵和風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)，燃油電磁閥也關(guān)閉，鍋爐熄火。此時(shí)爐內(nèi)汽壓開(kāi)始下降，當(dāng)降至設(shè)定值下限時(shí)，壓力繼電器閉合將電路接通，風(fēng)機(jī)和油泵啟動(dòng)，同時(shí)開(kāi)啟電磁閥，電點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火，鍋爐重新燃燒，汽壓又開(kāi)始上升，如此重復(fù)不已。上下限之間差值可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)幅差彈簧13上的調(diào)節(jié)螺釘14加以調(diào)整。轉(zhuǎn)動(dòng)主彈簧16上的調(diào)節(jié)螺釘18,可調(diào)整其設(shè)定汽壓值。flfl圖2YT-1226型壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)原理圖雙位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的燃燒器只能在其額定供油量和停止供油之間進(jìn)行切換。蒸汽壓力不靈敏區(qū)的大小決定了切換的頻繁程度。由于小型輔助鍋爐對(duì)供氣壓力的穩(wěn)定性

16、要求不高，不靈敏區(qū)可以適當(dāng)增大，以減少啟動(dòng)次數(shù)。但增大不靈敏區(qū)也是有限度的。在負(fù)荷不穩(wěn)定而蒸發(fā)量較大的鍋爐中,不利工況比較嚴(yán)重，所以只有蒸發(fā)量小、負(fù)荷比較穩(wěn)定的鍋爐比較適合采用雙位自動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì)于貨船輔助鍋爐，由于產(chǎn)生的蒸汽僅用于加熱燃油、滑油以及日常生活用，它的蒸發(fā)量?。ㄒ还尚∮?t/h）、蒸汽壓力低（一般低于1MPA,對(duì)蒸汽壓力的波動(dòng)要求不高，一般都采用雙位控制止匕外，為了彌補(bǔ)雙位自動(dòng)控制系統(tǒng)只有最大和零兩種輸出的缺點(diǎn)，可采用多位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其特點(diǎn)主要是除了設(shè)置一個(gè)具有相當(dāng)于鍋爐高負(fù)荷噴油量的主噴油器外，還配置了一個(gè)相當(dāng)于鍋爐低負(fù)荷噴油量的輔助噴油器，輔助噴油器一般兼做點(diǎn)火噴油器，各噴油器

17、配合不同的風(fēng)量運(yùn)行時(shí),可有不同的產(chǎn)汽量。采用多位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以使鍋爐不需經(jīng)常點(diǎn)火和熄火，從而大大地提高了運(yùn)行安全性。比例控制系統(tǒng)在少數(shù)的貨船輔鍋爐的蒸汽壓力控制系統(tǒng)中，采用壓力比例調(diào)節(jié)和電動(dòng)比例操作器組成的比例控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)汽壓的變化成比例地改變噴油量和送風(fēng)量，把汽壓控制在給定值附近。3. 4燃燒的程序控制鍋爐的程序控制是指對(duì)鍋爐的啟動(dòng)和停止按預(yù)先設(shè)定好的順序進(jìn)行控制，它屬于時(shí)序程序控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)船用輔鍋爐的時(shí)序控制電路千差萬(wàn)別，但是基本原理和要實(shí)現(xiàn)的功能是一致的，一般包括預(yù)掃風(fēng)，預(yù)點(diǎn)火、點(diǎn)火和預(yù)熱、負(fù)荷控制等幾個(gè)階段，此外還附加一系列的安全保護(hù)和時(shí)序控制。在啟動(dòng)鍋爐以前，輪管人員應(yīng)先做好啟

18、動(dòng)前的準(zhǔn)備工作，如向控制電路供電，觀察鍋爐的水位、燃油系統(tǒng)的油溫、手動(dòng)-自動(dòng)切換閥是否置于自動(dòng)位等等。上述準(zhǔn)備工作做好以后，按下啟動(dòng)按鈕，燃燒程序控制器通電投入工作。首先進(jìn)行預(yù)掃風(fēng)，預(yù)掃風(fēng)是在啟動(dòng)鍋爐時(shí)對(duì)殘留在爐膛內(nèi)的油氣進(jìn)行吹除干凈，主要是為了防止?fàn)t膛內(nèi)集油過(guò)多而造成點(diǎn)火時(shí)的“冷爆”現(xiàn)象。預(yù)掃風(fēng)時(shí)間一般設(shè)定為20-60S，此時(shí)控制系統(tǒng)能自動(dòng)啟動(dòng)油泵和風(fēng)機(jī)，燃油電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)不能供油,風(fēng)門(mén)開(kāi)到最大以大風(fēng)量進(jìn)行預(yù)掃風(fēng)。預(yù)掃風(fēng)結(jié)束后，控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)小風(fēng)門(mén)以便于點(diǎn)火。點(diǎn)火變壓器通電，點(diǎn)火電極產(chǎn)生電火花進(jìn)行預(yù)點(diǎn)火，時(shí)間約為3s左右，然后打開(kāi)燃油電磁閥進(jìn)行供油點(diǎn)火。有些鍋爐上未設(shè)有預(yù)點(diǎn)火環(huán)節(jié)，在點(diǎn)火

19、變壓器通電的同時(shí)打開(kāi)燃油電磁閥進(jìn)行供油點(diǎn)火，所以點(diǎn)火期間要求小風(fēng)量小風(fēng)門(mén)?；鹧娓惺芷饔脕?lái)檢測(cè)點(diǎn)火是否成功，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，若未感受到火焰即點(diǎn)火失敗，自動(dòng)停爐，故障修復(fù)后才可重新啟動(dòng)。若點(diǎn)火成功，系統(tǒng)將維持一段時(shí)間低火燃燒，對(duì)鍋爐進(jìn)行預(yù)熱。然后開(kāi)大風(fēng)門(mén)，關(guān)小回油閥或打開(kāi)第二個(gè)汕頭電磁閥，以大風(fēng)門(mén)大油門(mén)增強(qiáng)爐膛內(nèi)的燃燒強(qiáng)度，使鍋爐進(jìn)入正常燃燒的負(fù)荷控制階段。負(fù)荷控制是對(duì)鍋爐蒸汽壓力進(jìn)行的自動(dòng)控制。在鍋爐啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火失敗、風(fēng)機(jī)失壓、水位低于危險(xiǎn)水位、中間熄火、蒸汽壓力超壓等現(xiàn)象時(shí)，該控制系統(tǒng)將能夠進(jìn)行安全保護(hù)，待故障排除后再重新啟動(dòng)鍋爐。程序控制系統(tǒng)中的主要元件有以下幾部分組成；信號(hào)

20、發(fā)送器信號(hào)發(fā)送器包括手動(dòng)信號(hào)發(fā)送器和自動(dòng)信號(hào)發(fā)送器。前者一般是采用按鈕或者選擇開(kāi)關(guān)，一般采用各種自動(dòng)繼電器（俗稱開(kāi)關(guān)），如壓力繼電器、溫度繼電器、液位繼電器等。用它們來(lái)接通或斷開(kāi)控制電路，以完成程序控制的啟動(dòng)和停止。時(shí)序控制器時(shí)序控制器是輔助鍋爐程序控制的核心部分。它根據(jù)信號(hào)發(fā)送器送出來(lái)的電信號(hào)接通或切斷電路，或根據(jù)規(guī)定時(shí)間來(lái)接通或切斷電路。目前時(shí)序控制器有有觸點(diǎn)控制器、無(wú)觸點(diǎn)控制器、可編程序控制器和微型計(jì)算機(jī)控制器。點(diǎn)火變壓器及點(diǎn)火電極船用的自動(dòng)點(diǎn)火裝置大部分通過(guò)點(diǎn)火變壓器，將380V的交流電壓升至8000V或10000V,然后在點(diǎn)火電極兩端利用高壓電尖端放電，產(chǎn)生火花點(diǎn)火。點(diǎn)火電極是兩根直

21、徑為2mmi勺鍥銘合金絲，它用耐高壓電的瓷套管絕緣，固定在噴油器上?；鹧娓惺芷骰鹧娓惺芷饔址Q火焰?zhèn)鞲衅鳎饕糜诒O(jiān)測(cè)爐膛內(nèi)有無(wú)火焰，以便在鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)不著火或正常燃燒突然熄火時(shí)的報(bào)警和執(zhí)行停爐保護(hù)程序，它是保證鍋爐可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。輔鍋爐中常用的火焰感受器主要由光敏電阻、光電池和紫外線檢測(cè)管。3. 5報(bào)警及保護(hù)環(huán)節(jié)為了保證鍋爐運(yùn)行過(guò)程的安全、可靠，除了對(duì)鍋爐水位及燃燒進(jìn)行自動(dòng)控制外，還需要采取一系列安全保護(hù)措施，設(shè)置安全保護(hù)裝置。當(dāng)鍋爐點(diǎn)火、升壓或運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生異常時(shí)，相應(yīng)的感受元件能檢測(cè)出故障并發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)迫使鍋爐立即熄火，以避免設(shè)備損壞和人員傷亡。鍋爐的安全保護(hù)環(huán)節(jié)一般有以下幾種：(1

22、)極限低水位的液壓控制器檢測(cè)(2)蒸汽壓力過(guò)高的壓力調(diào)節(jié)器檢測(cè)(3)點(diǎn)火失敗和異常熄火的火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)(4)燃油壓力過(guò)低的油路壓力繼電器檢測(cè)(5)燃油溫度過(guò)高或過(guò)低的溫度調(diào)節(jié)器檢測(cè)(6)電動(dòng)機(jī)過(guò)載熱繼電器檢測(cè)4輔鍋爐的PLC控制程序4. 1PLC的選擇原則PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)比較，具有體積小，封閉性好，可靠性強(qiáng)，使用維護(hù)容易，運(yùn)行速度快，輸出功率大，可直接帶動(dòng)負(fù)載，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得PLC適用于許多有電噪聲、高濕高溫、機(jī)械振動(dòng)等條件惡劣的工作場(chǎng)合。采用PLC控制船舶輔鍋爐，可以大大減少維修的費(fèi)用，縮短檢修的時(shí)間，經(jīng)濟(jì)效益可以得到顯著的提高，為實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)化

23、作鋪墊。雖然PLC的控制系統(tǒng)有許多優(yōu)勢(shì)，但是既能安全的完成任務(wù)，又能節(jié)約生產(chǎn)成本，是值得思考的。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的PLC的種類也比較多，主流像西門(mén)子、三菱、ABB歐姆龍、莫迪康等等。各個(gè)品牌的PLC也是在應(yīng)用上也是各有特點(diǎn)，例如西門(mén)子、ABB等歐美產(chǎn)品在大型機(jī)領(lǐng)域表現(xiàn)出眾，而在中、小型機(jī)領(lǐng)域日本產(chǎn)品以其優(yōu)越的性能占據(jù)了大半的市場(chǎng)?？偟膩?lái)說(shuō)，PLC按其結(jié)構(gòu)形式分類，可分為整體式和模塊式兩類。小型機(jī)一般是整體式，根據(jù)其型號(hào)可以帶擴(kuò)展單元，而大中型PLC由于I/O點(diǎn)數(shù)比較多，也為了用戶的選擇方便，一般為模塊式。在PLC機(jī)型選擇主要要考慮下述幾點(diǎn)：(1)合理的結(jié)構(gòu)形式一般來(lái)說(shuō)，整體式PLC的I/O點(diǎn)的平均價(jià)

24、格比較便宜，但是只能運(yùn)用于一些小型項(xiàng)目中；而模塊式PLC的I/O點(diǎn)數(shù)可以根據(jù)需要自行配置(在允許的范圍內(nèi))，當(dāng)然價(jià)格要貴一點(diǎn)。但是模塊式的維修方便，可以用于較復(fù)雜的系統(tǒng)。(2)安裝方式的選擇PLC的安裝方式主要有集中式、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。(3)相應(yīng)功能的要求例如邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，根據(jù)需要選用。(4)響應(yīng)速度的要求(5)系統(tǒng)可靠性的要求一般情況下都能滿足，對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備系統(tǒng)。(6)機(jī)型盡量統(tǒng)一同一公司，應(yīng)做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。(7)考慮性價(jià)比根據(jù)輔鍋爐控制系統(tǒng)要求，給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般采用雙位調(diào)節(jié)方

25、式；而船用貨輪輔鍋爐蒸汽壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)要求簡(jiǎn)單、可靠，對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求并不嚴(yán)格；燃燒時(shí)序控制實(shí)質(zhì)就是時(shí)序控制，而時(shí)序控制是PLC的一大優(yōu)勢(shì)。4.2I/O點(diǎn)數(shù)的確定及I/O模塊的選擇PLC的I/O點(diǎn)數(shù)通常是要根據(jù)被控對(duì)象的輸入、輸出信號(hào)的實(shí)際需要，再加上10%15%勺裕量來(lái)確定的。根據(jù)輔鍋爐控制系統(tǒng)要求，采用PLC為控制核心單元，以按鈕開(kāi)關(guān)、壓力傳感器以及熱繼電器作為PLC的輸入控制信號(hào)；以接觸器、電磁閥及指示燈作為輸出控制信號(hào)。經(jīng)過(guò)計(jì)算，控制系統(tǒng)需要用到14個(gè)輸入點(diǎn)、15個(gè)輸出點(diǎn)。根據(jù)上述PLC選擇的原則，本鍋爐控制系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-200PLCCPUS用226,其I/O口為24輸入16輸出。

26、4.3I/O地址分配輸入說(shuō)明輸出說(shuō)明自動(dòng)啟動(dòng)按鈕聲光報(bào)警電磁閥聲光報(bào)警熱繼電器水位上限指示燈復(fù)位按鈕水位下限指示燈水位上限開(kāi)關(guān)危險(xiǎn)水位指示燈水位下限開(kāi)關(guān)水泵接觸器1危險(xiǎn)水位限位水泵接觸器2水泵熱繼電器1風(fēng)機(jī)接觸器1水泵熱繼電器2（備用）風(fēng)機(jī)接觸器2風(fēng)機(jī)熱繼電器1油泵接觸器1風(fēng)機(jī)熱繼電器2（備用）油泵接觸器2油泵熱繼電器1點(diǎn)火電磁閥油泵熱繼電器2（備用）點(diǎn)火變壓器火焰檢測(cè)器正常燃燒電磁閥蒸汽壓力開(kāi)關(guān)燃燒指示熄火指示4. 4程序圖（I-HI-MI()F.E一一公”t1IIIIHQ1.3I1.4T41Tl-1-60INTONPT100ms5船用輔鍋爐的運(yùn)行及維護(hù)1覆爐是在高溫條件下工作的壓力容器，它

27、的安全可靠是至關(guān)重要的。對(duì)船舶鍋爐，尤其是對(duì)低壓輔鍋爐發(fā)生的事故分析表明，管理操作和維護(hù)保養(yǎng)方面的失誤往往是發(fā)生事故的主要原因。因此輪機(jī)人員應(yīng)有高度的責(zé)任感，應(yīng)該熟悉鍋爐的操作程序及維護(hù)保養(yǎng)方面的規(guī)定及要求，并在實(shí)際工作中認(rèn)真遵照?qǐng)?zhí)行。5. 1鍋爐的運(yùn)行管理鍋爐在運(yùn)行時(shí)，最主要的是要保證安全生產(chǎn)、燃燒質(zhì)量良好和維持蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定。為此值班人員應(yīng)隨時(shí)注意水位、氣壓、油壓、風(fēng)壓、爐內(nèi)的燃燒情況和排煙的顏色，以及給水和爐水水質(zhì)分析與處理等。同時(shí)要注意油泵、風(fēng)機(jī)和其他附件的工作情況，保證其處于正常狀態(tài)。鍋爐運(yùn)行時(shí)，應(yīng)進(jìn)行表面排污，表面排污應(yīng)以每天1-2次為宜。6. 2鍋爐的水質(zhì)控制在鍋爐的管理維護(hù)工作

28、中，定期對(duì)給水和爐水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)與處理是不可忽視的。水質(zhì)控制得好，可顯著減輕水垢的生成，防止腐蝕發(fā)生和汽水共騰。爐水質(zhì)量控制好壞直接影響鍋爐工作的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和使用年限。鍋爐水控制的主要項(xiàng)目有硬度、堿度和含鹽量。輔助鍋爐一般化驗(yàn)爐水的硬度、堿度和含鹽量。一般船上都有專門(mén)負(fù)責(zé)化驗(yàn)的輪機(jī)員，正常情況下，船舶輔助鍋爐每個(gè)1-2天進(jìn)行一次爐水化驗(yàn)，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果，對(duì)爐水進(jìn)行投藥處理，保證爐水的水質(zhì)符合要求。船上攜帶的淡水和造水機(jī)所造淡水必須滿足鍋爐用水的要求。5.3鍋爐停用時(shí)的保養(yǎng)鍋爐在較長(zhǎng)時(shí)間停用時(shí)需要加以保養(yǎng)，否則其腐蝕程度甚至比工作時(shí)還要嚴(yán)重。輔鍋爐與廢氣鍋爐停爐時(shí)的保養(yǎng)方法，可根據(jù)停用

29、的時(shí)間長(zhǎng)短分為滿水保養(yǎng)法（一般不超過(guò)一個(gè)月）和干燥保養(yǎng)法。5.4鍋爐的檢驗(yàn)鍋爐檢驗(yàn)的內(nèi)容不但包括鍋爐本體及其主要部件，而且還有主要的附件和指示儀表，例如水位計(jì)、安全閥、壓力表等。檢驗(yàn)的目的不僅是找出腐蝕、變形、損壞的存在，而且還要研究其產(chǎn)生的原因和以后如何妥善地維護(hù)管理，同時(shí)還有確定是否需要修理和需要修理的范圍。根據(jù)規(guī)定,設(shè)計(jì)壓力大于0.35MPa且受熱面積大于4.65m2的鍋爐，船齡在8年以內(nèi)者，每?jī)赡暌M(jìn)行一次檢驗(yàn)；超過(guò)8年時(shí)，每年檢驗(yàn)一次，檢驗(yàn)由專職的驗(yàn)船師進(jìn)行。結(jié)論在柴油機(jī)干貨船上，一般裝設(shè)一臺(tái)壓力為0.5-1.0MPa,產(chǎn)生飽和蒸汽的輔鍋爐，蒸發(fā)量為0.4-2.5t/ho在柴油機(jī)油船上，因?yàn)榧訜嶝浻汀Ⅱ?qū)動(dòng)汽輪貨油泵等蒸汽輔機(jī)以及洗貨油艙等需要大量蒸汽，所以一般都裝設(shè)有兩臺(tái)輔鍋爐，蒸發(fā)量常在20t/h以上。在大型柴油