基于嵌入式VLCC船舶锅炉控制系统的设计与实现

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当今对于石油等能源的需求日益增大,促使油船不断朝着大型化和超大型化方向进展,因此我们对油船锅炉的蒸发量的需求也越来越高,然而锅炉尺寸的增加并不显著。并且,在确保锅炉安全性的同时对其经济性的需求也日益提高,因此对锅炉的自动控制系统的需求也就越来越高。船舶锅炉主要用来生成蒸汽以加热货油、滑油以及驱动甲板机械等,大型油船的蒸发量大,蒸汽压力较高,其能否安全高效运行运行对船舶能否安全航行有重要影响。本论文研究的对象是大型油船锅炉,目标是完成锅炉水位自动控制、蒸汽压力自动控制以及锅炉燃烧时序控制与安全保护控制系统。本文针对现如今船舶锅炉自动化控制系统的需求,设计出基于STM32F107作为主控芯片的VLCC船舶锅炉控制系统,硬件板卡电路设计依据船舶锅炉控制系统的控制原理,选取Cortex-M3内核的处理器STM32F107,设计船舶锅炉水位、蒸汽压力、燃油温度、燃油压力等数据的采集电路,实现信号的输入输出功能;通过STM32F107实现对信号的处理并发出控制信号,控制燃油阀、给水阀、风门等执行机构。嵌入式软件程序设计包括实时操作系统μC/OSii的移植、硬件底层驱动设计、硬件端口规划、网络通信协议设计、船舶锅炉控制系统功能任务的设计,以及在触摸屏上的实现等。基于嵌入式的VLCC船舶锅炉自动控制系统具有消耗低、应用灵便、扩展性强等优点,控制系统可以完成模块化和网络化管理,对VLCC船舶锅炉控制系统的进一步研究与发展很有意义。
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