輪07級輪機自動化教案第九章

第九章.船用燃油輔鍋爐的自動控制§9-1船用燃油輔鍋爐自動控制基本原理一.水位控制

控制方式:雙位控制、比例控制。

雙電極式水位控制系統(tǒng)如圖9-11所示:

圖9-1-1電極式雙位水位控制系統(tǒng)原理圖

浮子式輔鍋爐水位雙位控制系統(tǒng)如圖3-1-2所示:

如圖3-1-2浮子式輔鍋爐水位雙位控制系統(tǒng)

1-浮子室;2-浮子;3-調(diào)節(jié)板;4-樞軸;5-上、下限銷釘;6、12-同極性永久磁鐵;7-靜觸頭;8-開關(guān)箱;9-轉(zhuǎn)桿;11-動觸頭

電極室,電極棒,上下限及危險水位。二.蒸汽壓力自動控制

控制方式:雙位控制、連續(xù)控制。

1.燃燒的雙位控制

①壓力調(diào)節(jié)器式如圖3-1-3所示:

圖3-1-3YT-1226型壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)原理圖

②高低大燃燒式和大小油頭式

2.燃燒的比例控制如圖9-1-2所示:

圖9-1-2燃燒比例控制工作原理圖三.燃燒的時序控制

1.時序控制框圖如9-1-3所示:

圖9-1-3輔鍋爐燃燒時序控制框圖

2.控制系統(tǒng)中主要元件①時序控制元件

a.凸輪和程序開關(guān)如圖9-1-4所示:

圖9-1-4凸輪式時序控制器結(jié)構(gòu)原理圖

b.時間繼電器式如圖9-1-5所示:

圖9-1-5晶體管延時開關(guān)電路

c.單片機

②火焰監(jiān)視器

a.光敏電阻式如圖9-1-6、9-1-7所示：圖9-1-6光敏電阻及其特性圖9-1-7光敏電阻火焰感受器

1-金屬電極;2-光敏層；1-光敏電阻；2-磨砂玻璃；

3-透明底板4-電流表3-耐熱玻璃

b.光電磁式如圖9-1-8所示：圖9-1-8光電磁控制電路原理圖

c.紅外線燈泡式§.9-2貨船輔鍋爐的自動控制一.概述

1.傳統(tǒng)輔鍋爐控制的概述.2.現(xiàn)代輔鍋爐控制的概述.二.PLC控制輔鍋爐的實例

1.系統(tǒng)工作簡介.2.鍋爐的控制過程:①控制過程開關(guān)量位置和輸入輸出點地址分配如圖9-2-1、9-2-2所示:圖9-2-2輔鍋爐燃燒計時器時序圖圖9-2-1輔鍋爐燃燒自動控制梯形圖

②控制系統(tǒng)的控制過程

A.起動前的準備

a.合電源;

b.手動補水;

c.開關(guān)轉(zhuǎn)換.B.燃燒的時序控制

a.預掃風;

b.點火燃燒;

c.點火失敗;

d.再次起動;

e.中途熄火.C.蒸汽壓力的自動控制

D.安全保護

E.停爐

F.手動操作.

3.PLC控制鍋爐的管理與維護①日常維護檢查的注意事項

Ａ.應(yīng)注意系統(tǒng)的環(huán)境溫度、溫度以及是否積塵。

Ｂ.檢查系統(tǒng)的供電和輸入輸出使用的電源是否在基準范圍之內(nèi)，盡量避免不必要的停電。

Ｃ.檢查外部配線螺絲有無松動，外部配線電纜是否有斷裂。定期檢查PLC系統(tǒng)的1/0（輸入／輸出）的接線情況。特別注意不要將灰塵、油污弄到接線端子上，以免引起接觸不良。

Ｄ.注意輸出繼電器的壽命，檢查控制系統(tǒng)外部電氣、繼電器觸頭、滑動接觸電器的狀況。

Ｅ.PLC產(chǎn)品中，有些使用電池保證停電時CPU模塊內(nèi)存中存儲的工作參數(shù)等信息不丟失。要經(jīng)常注意電池故障燈狀況，一旦燈亮，就應(yīng)在一周內(nèi)更換電池。對于西門子S7系列PLC，更換時應(yīng)保持電源供電，即帶電更換電池；而日本的一些PLC產(chǎn)品，如歐姆龍、三菱和富士電機公司的產(chǎn)品，在更換電池時是斷電更換的，這是因為在更換的過程中，有一個大電容在放電，這類

PLC在更換電池時往往要求在數(shù)十秒內(nèi)完成即可。電池的更換周期一般不超過5年。為防止意外，要求船上始終要存有該電池的備件。

F.閱讀系統(tǒng)的技校資料，接船、交船時對系統(tǒng)進行全面的功能測試，或進行模擬試驗。注意與資料對照或記錄系統(tǒng)正常工作時的參數(shù)，注意系統(tǒng)正常運行時的儀表和指示燈顯示，以便在維修或發(fā)生故障時進行對照。

②常見故障分析與排除

A.在進行故障判斷前要熟悉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、功能和操作方法，熟悉操作開關(guān)的用途、顯示燈的含義，熟悉各種操縱方式之間的轉(zhuǎn)換方法和相互關(guān)系、系統(tǒng)運行的條件和結(jié)果，仔細閱讀說明書。充分利用顯示燈、LED的信息，尤其是自檢顯示的信息。發(fā)生故障時，可以首先查看PLC的CPU模塊POWERLED顯示，判斷是否是電源故障。如果POWERLED亮，再查看RUNLED是否亮，如果燈滅，表示PLC運行停止，可能是擴展模塊或外部通信連接不好所致。

B.如果屬PLC硬件故障，可通過換用PLC模塊備件的方式進行解決。若硬件無故障，而系統(tǒng)的控制功能不符，應(yīng)根據(jù)故障的具體現(xiàn)象，考慮其他原因。例如，鍋爐點著火后，但很快又出現(xiàn)火焰故障報警，隨后停爐，則可檢查火焰監(jiān)測器前面的隔熱玻璃是否臟污。又如，鍋爐點火過程中兩點火電極間不打火，則應(yīng)檢查點火變壓器的輸出，或拆下點火電極進行清潔并重新調(diào)整兩電極間的間隙到合適的距離。

C.當經(jīng)過測試，輸出點的LED顯示表明系統(tǒng)的輸入/輸出信號控制關(guān)系正常，而執(zhí)行機構(gòu)沒有隨其動作時，應(yīng)根據(jù)電氣原理圖和接線圖檢查外部的繼電器、電磁閥或者外部電氣連接。

D.在使用鍵盤修改系統(tǒng)工作參數(shù)或通過印刷板上的微調(diào)電位器修改系統(tǒng)工作參數(shù)之前，最好記錄其原始數(shù)據(jù)或原始位置，以便在修改無效時，恢復初始值。

E.拔插印刷電路板或模塊時，要關(guān)閉電源。記住模塊或印刷電路板的型號和在插槽的原始位。要將新模塊上的可設(shè)置的撥動開關(guān)、跳線、電位器設(shè)置的與原有模塊一致。

F.還有許多注意事項，如保證可靠、正確地接地。避免電磁干擾（如大負載電纜靠近PLC系統(tǒng)），等等。§9-3油船輔鍋爐的自動控制一.油船輔鍋爐水位自動控制１.鍋爐水位控制的特點假水位①雙沖量控制如圖9-3-1所示：

圖9-3-1雙沖量給水控制原理圖②雙回路控制如圖9-3-2所示：

圖9-3-2雙回路水位控制系統(tǒng)工作原理

1-鍋爐；2-參考水位罐；3-差壓變送器；4-水位比例積分調(diào)節(jié)器；5-給水調(diào)節(jié)閥；6-差壓變送器；7-比例積分調(diào)節(jié)器；8-蒸汽調(diào)節(jié)器；9-透平給水泵機組

2.油船水位控制系統(tǒng)的組成如圖9-3-3所示：圖9-3-3鍋爐水位自動控制系統(tǒng)原理圖二.油船輔鍋爐蒸汽壓力的自動控制１.蒸汽壓力控制的特點：如圖9-3-4所示：

圖9-3-4噴油量與風壓之間的關(guān)系

2.油船水位控制系統(tǒng)的組成如圖9-3-5所示：

圖9-3-5油船輔鍋爐燃燒控制系統(tǒng)框圖３.系統(tǒng)的其它元件①燃油控制閥如圖9-3-6所示:圖9-3-6燃油調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理圖

1-預緊彈簧；2-調(diào)整旋鈕；3-膜片；4-反饋波紋管②函數(shù)發(fā)生器如圖9-3-7所示：

圖9-3-7函數(shù)發(fā)生器結(jié)構(gòu)原理圖

1-測量波紋管；2-噴嘴擋板機構(gòu)；3-氣動功率放大；

4-反饋氣室和反饋波紋管；5-反饋凸輪；6-調(diào)零彈簧；7-量程調(diào)整螺釘③微分控制閥如圖9-3-8所示：

圖9-3-8燃油調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理圖

1,2,3-膜片；4-噴嘴；5-恒節(jié)流孔；6-放大器；7-擋板④高壓選擇閥如圖9-3-9所示：

圖9-3-9高壓選擇器結(jié)構(gòu)原理圖４控制系統(tǒng)的常見故障分析及管理要點

(1)常見故障分析①鍋爐負荷處于穩(wěn)定狀態(tài)，但蒸汽壓力出現(xiàn)振蕩。主要原因可能是：燃油控制閥振蕩；燃油泵輸送壓力振蕩；蒸汽壓力變送器本身振蕩或節(jié)流不當；主控制器的靈敏度太高等。②鍋爐負荷處于穩(wěn)定狀態(tài)，但檢測的蒸汽壓力與設(shè)定值不符。主要原因可能是：主調(diào)節(jié)器的調(diào)整不正確或蒸汽壓力變送器調(diào)整不當?shù)取＂郾M管風道和爐內(nèi)壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)，但燃燒器前風壓振蕩。主要原因可能是：風門驅(qū)動裝置振蕩；空氣差壓變送器本身振蕩或輸出管路節(jié)流不當；燃油壓力變送器或函數(shù)發(fā)生器振蕩；空氣差壓變送器的靈敏度太高等。④鍋爐在突然增加負荷時，大量冒黑煙和燃燒不穩(wěn)定。原因可能是：當噴油器數(shù)增加時，燃油壓力降低；空氣量調(diào)節(jié)器靈敏度太高；風門調(diào)節(jié)機構(gòu)動作遲緩；微分控制閥的靈敏度低；空氣