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摘要：可编程序控制器（PLC）作为现代工业控制的四大支柱之一，而且具有体积小，编程简单，组装灵活，可靠性高及抗干扰能力强等优点，非常适合于在恶劣的工作环境下使用，被认为是工业上的无故障产品，将替代传统继电接触器控制系统设备成为自动化控制系统的主要控制设备。本文将主要介绍PLC在船用辅锅炉燃烧控制系统中的应用。
关键词：可编程序控制器；船用辅锅炉；燃烧控制
中图分类号：U664
随着世界造船业发展，船舶将向船舶大型化、自动化，大多数船舶都以柴油机为主动力，为了保证船用燃油加热分离、生活用水、主机备车时缸套水温升温、滑油加热、以及驱动一些小型辅机，在船舶上还设有辅助锅炉。随着船舶向全自动、无人机舱方向的发展，现在船用辅助锅炉大多数都采用PLC控制方案，实现自动控制运行。
1.PLC系统在锅炉燃烧控制系统中的控制要求
在船舶的内燃机动力装置中使用的锅炉我们称为辅锅炉，船舶辅锅炉的控制系统包括锅炉水位的自动控制、锅炉点火及燃烧时的时序控制、蒸汽压力的自动控制和自动安全保护控制等，在下面的章节中我将主要研究船舶辅锅炉的点火及燃烧自动控制系统。
自动控制的设计总要求是：锅炉的水位是采用电极式双位控制；火焰监视器采用光电池；锅炉气压在低负荷时采用双位控制，正常负荷时采用压力比例调节器及电动比例操作器的比例控制；危险水位、低风压、超压保护等安全保护装置；自动控制系统失灵的时候系统可转换到手动操作。
在锅炉启动之前，工作人员要对锅炉做好准备工作：首先要先合上电源的总开关，观察锅炉的水位是否正常，如果不正常，调整好水位，否则不能启动锅炉；让燃油的压力、温度自动控制系统投入正常工作；把“自动—手动”转换开关打到“自动”档位等。等做好这些工作之后，就可以启动锅炉了，按下启动按钮，燃烧时序控制系统投入工作，其主要功能为：预扫风、点火、负荷控制和安全保护。
2.PLC选型及输入/输出端口的设计
2.1 PLC的选型
2.2输入/输出点的设计
3. PLC 控制锅炉燃烧系统过程分析
（1）启动之前的准备工作：合上总电源的开关，让控制电路接通电源；通
过PLC自动和人工手动控制让锅炉的水位处于工作范围之内；将燃油控制旋钮和风机旋钮转到“手动”位置，油泵转换开关转到“停”位置，然后通过手动启动风机进行预扫风，一分钟后停止风机工作；将水泵开关、燃烧开关、风机开关和油泵开关都转到“自动”位置，准备开始自动启动。
（2）燃烧的时序控制过程分为预扫风和点火两个阶段：
预扫风，当按下启动按钮X004时，由于水位正常，M8有电，其常开触点闭合，T11没有电，其常闭触点闭合，M2有电，Y001得电，风机开始运转，Y002得电，油泵开始运转。但此时燃油电磁阀无电关闭，燃油从油泵排出后在管路中循环，不能进入炉内，风机对炉膛进行预扫风。
由于Y004得电，压力比例调节器YBD发讯电位器的滑动触点动作，逐渐把风门关小，回油门开大，为点火做好准备。
由于在40秒之前尚未点火，所以光电池感受不到火焰的光照，X027断开，M31无电，M4有电，相应的M4触点闭合，为点火变压器通电和熄火保护T2通电做好准备。
点火，在预扫风40秒之后，T14闭合，燃油电磁阀Y006有电，打开油泵到喷油器的供油管路。但因为回油阀已开大，故向炉内喷油量很少。与此同时，T15也闭合，使点火变压器Y300通电，使点火电极之间产生电火花进行点火，T2通电。但是，它要在通电7秒后才能将其Y007闭合。所以，这时只要对点火进行监控，为熄火做好准备。
如果在7秒内点火成功，炉内有火光，光敏电池受光照，X007闭合，M31得电，M32失电，使M4触点断开，使T2断电，其触点因为未达到闭合时间继续断开，维持M1为断电状态。
到46秒时，T11断开，风压保护X010已闭合，使M2仍有电。
此时正常点火时序控制结束。
但是在正常工作时还会出现其它情況，具体情况如下：
点火失败，如果点火时序从40 秒时开始点火，延迟时间超过7秒，光电池仍未感受到炉膛火光的照射，X007断开，M31失电，M32得电，M32得电，使M4触点一直闭合，当T2达到设定时间7秒之后，使触头T2闭合，Y007得电，其常开触点闭合，M1得电，使M2失电，将控制回路电源断开。使风机，油泵停转，电磁阀关闭，发出警报信号。
再次启动，在第一次点火失败时，必须在排除故障后进行再次启动。首先将熄火保护继电器触点Y007手动复位，使其断开。只有M1断电，其常闭触点恢复闭合后，才能重新启动。
中途熄火，在燃烧过程中，如果中途熄火，光电池失去火焰光照，X007断开。M31失电，M32得电M4触点闭合，所以点火变压器Y003通电，重新进行点火；同时，开始7秒时，对点火时间进行监控。若在7秒内点火成功，即转入正常燃烧；若仍未点燃，则同点火失败情况一样，使锅炉停止燃烧，并且发出熄火声光报警信号。也就是，在中途熄火后，自动点火一次，如果不成功，停炉并且发出警报。
在锅炉的点火控制过程中还存在气压的自动控制和安全保护的自动和手动控制，在此就不作详细研究。
当锅炉需要停炉时，可以手按停止按钮X003，M2断电，燃烧系统停止工作，并且手动调节水位至正常水位。以上为PLC在船用辅锅炉燃烧控制系统中的应用浅析。
在现代工业生产中，PLC的应用越来越广泛，尤其是在自动化控制相当发达的未来，所以，掌握好PLC的相关知识尤其重要，作为一个即将登上远洋船舶的学生，我更应该充分理解和掌握其相关知识。
4.结语
旧式的锅炉及现在部分企业使用的小锅炉，大多还采用旧式的继电器系统控制。由于继电器系统缺陷很大，导致其工作效率不高，并且安全得不到保障，随着世界PLC的告诉发展，以及其优点众多，将取代继电器应用在各个工业生产领域，本文浅析的船用辅锅炉也必然将采用PLC控制系统，以达到提高工作及生产效率，并且减轻船员的劳动强度和减少工作失误。
参考文献：
[1] 陈清彬.轮机自动化[M].人民交通出版社.2009（8）.
[2]王玲.船用锅炉[M].国防工业出版社.1984（9）.
[3] 万曼影.轮机自动化[M].上海交通大学出版社. 2007（4）.
关键词：可编程序控制器；船用辅锅炉；燃烧控制
中图分类号：U664
随着世界造船业发展，船舶将向船舶大型化、自动化，大多数船舶都以柴油机为主动力，为了保证船用燃油加热分离、生活用水、主机备车时缸套水温升温、滑油加热、以及驱动一些小型辅机，在船舶上还设有辅助锅炉。随着船舶向全自动、无人机舱方向的发展，现在船用辅助锅炉大多数都采用PLC控制方案，实现自动控制运行。
1.PLC系统在锅炉燃烧控制系统中的控制要求
在船舶的内燃机动力装置中使用的锅炉我们称为辅锅炉，船舶辅锅炉的控制系统包括锅炉水位的自动控制、锅炉点火及燃烧时的时序控制、蒸汽压力的自动控制和自动安全保护控制等，在下面的章节中我将主要研究船舶辅锅炉的点火及燃烧自动控制系统。
自动控制的设计总要求是：锅炉的水位是采用电极式双位控制；火焰监视器采用光电池；锅炉气压在低负荷时采用双位控制，正常负荷时采用压力比例调节器及电动比例操作器的比例控制；危险水位、低风压、超压保护等安全保护装置；自动控制系统失灵的时候系统可转换到手动操作。
在锅炉启动之前，工作人员要对锅炉做好准备工作：首先要先合上电源的总开关，观察锅炉的水位是否正常，如果不正常，调整好水位，否则不能启动锅炉；让燃油的压力、温度自动控制系统投入正常工作；把“自动—手动”转换开关打到“自动”档位等。等做好这些工作之后，就可以启动锅炉了，按下启动按钮，燃烧时序控制系统投入工作，其主要功能为：预扫风、点火、负荷控制和安全保护。
2.PLC选型及输入/输出端口的设计
2.1 PLC的选型
2.2输入/输出点的设计
3. PLC 控制锅炉燃烧系统过程分析
（1）启动之前的准备工作：合上总电源的开关，让控制电路接通电源；通
过PLC自动和人工手动控制让锅炉的水位处于工作范围之内；将燃油控制旋钮和风机旋钮转到“手动”位置，油泵转换开关转到“停”位置，然后通过手动启动风机进行预扫风，一分钟后停止风机工作；将水泵开关、燃烧开关、风机开关和油泵开关都转到“自动”位置，准备开始自动启动。
（2）燃烧的时序控制过程分为预扫风和点火两个阶段：
预扫风，当按下启动按钮X004时，由于水位正常，M8有电，其常开触点闭合，T11没有电，其常闭触点闭合，M2有电，Y001得电，风机开始运转，Y002得电，油泵开始运转。但此时燃油电磁阀无电关闭，燃油从油泵排出后在管路中循环，不能进入炉内，风机对炉膛进行预扫风。
由于Y004得电，压力比例调节器YBD发讯电位器的滑动触点动作，逐渐把风门关小，回油门开大，为点火做好准备。
由于在40秒之前尚未点火，所以光电池感受不到火焰的光照，X027断开，M31无电，M4有电，相应的M4触点闭合，为点火变压器通电和熄火保护T2通电做好准备。
点火，在预扫风40秒之后，T14闭合，燃油电磁阀Y006有电，打开油泵到喷油器的供油管路。但因为回油阀已开大，故向炉内喷油量很少。与此同时，T15也闭合，使点火变压器Y300通电，使点火电极之间产生电火花进行点火，T2通电。但是，它要在通电7秒后才能将其Y007闭合。所以，这时只要对点火进行监控，为熄火做好准备。
如果在7秒内点火成功，炉内有火光，光敏电池受光照，X007闭合，M31得电，M32失电，使M4触点断开，使T2断电，其触点因为未达到闭合时间继续断开，维持M1为断电状态。
到46秒时，T11断开，风压保护X010已闭合，使M2仍有电。
此时正常点火时序控制结束。
但是在正常工作时还会出现其它情況，具体情况如下：
点火失败，如果点火时序从40 秒时开始点火，延迟时间超过7秒，光电池仍未感受到炉膛火光的照射，X007断开，M31失电，M32得电，M32得电，使M4触点一直闭合，当T2达到设定时间7秒之后，使触头T2闭合，Y007得电，其常开触点闭合，M1得电，使M2失电，将控制回路电源断开。使风机，油泵停转，电磁阀关闭，发出警报信号。
再次启动，在第一次点火失败时，必须在排除故障后进行再次启动。首先将熄火保护继电器触点Y007手动复位，使其断开。只有M1断电，其常闭触点恢复闭合后，才能重新启动。
中途熄火，在燃烧过程中，如果中途熄火，光电池失去火焰光照，X007断开。M31失电，M32得电M4触点闭合，所以点火变压器Y003通电，重新进行点火；同时，开始7秒时，对点火时间进行监控。若在7秒内点火成功，即转入正常燃烧；若仍未点燃，则同点火失败情况一样，使锅炉停止燃烧，并且发出熄火声光报警信号。也就是，在中途熄火后，自动点火一次，如果不成功，停炉并且发出警报。
在锅炉的点火控制过程中还存在气压的自动控制和安全保护的自动和手动控制，在此就不作详细研究。
当锅炉需要停炉时，可以手按停止按钮X003，M2断电，燃烧系统停止工作，并且手动调节水位至正常水位。以上为PLC在船用辅锅炉燃烧控制系统中的应用浅析。
在现代工业生产中，PLC的应用越来越广泛，尤其是在自动化控制相当发达的未来，所以，掌握好PLC的相关知识尤其重要，作为一个即将登上远洋船舶的学生，我更应该充分理解和掌握其相关知识。
4.结语
旧式的锅炉及现在部分企业使用的小锅炉，大多还采用旧式的继电器系统控制。由于继电器系统缺陷很大，导致其工作效率不高，并且安全得不到保障，随着世界PLC的告诉发展，以及其优点众多，将取代继电器应用在各个工业生产领域，本文浅析的船用辅锅炉也必然将采用PLC控制系统，以达到提高工作及生产效率，并且减轻船员的劳动强度和减少工作失误。
参考文献：
[1] 陈清彬.轮机自动化[M].人民交通出版社.2009（8）.
[2]王玲.船用锅炉[M].国防工业出版社.1984（9）.
[3] 万曼影.轮机自动化[M].上海交通大学出版社. 2007（4）.