基于PLC控制的船舶锅炉监控系统设计【毕业论文】文档格式.docx

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可编程序控制器PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯。

本文利用PLC的控制技术对船舶锅炉的蒸汽压力系统、锅炉保护系统、水位系统、点火时序系统、进行全方位的自动控制。

关键字：

船舶锅炉；

自动控制；

可编程序控制器PLC

Abstract

Indistant-waterfleet.Boththemainboilerofsteam-poweredshipsaredieselpoweredshipauxiliaryboiler,itsworkhasbeentoachieveautomaticcontrolinwholeorinpart.Especiallydieselpowerplantontheship'

sauxiliaryboiler,automationtechnologiesdevelopfaster,afterconstantlychangesandupdatesthattheincreasinglyadvancedandcomplete,appliancesystemmoststereotyped.

Marineboilercontrolisanimportantparttoachieveunmannedengineroomcontrol.PLCcontrolsystemsinplacehasbeenthecontactorcontrolsystem,hasbecomethecurrentmarineboilerautomaticdirectionofdevelopment.PLCautomationsolvedpreviouslywrongwithcontactorcontrolsystem,suchasoriginalwiringcomplexity,pooranti-jammingability,caneasilycausemisoperationofsuchshortcomings.Ship'

smissionistosupplytheboilersteamloadcertainparametersoftheequipmentneeded,suchashostwarmingtank,heatingoil,heatingoil,driveotherauxiliarymachines,suchaszayong.AtthesametimeguaranteetheabilitytorunsecurityandEconomics

AsthePLCcontroltechnologycontinuestomature,itsfunctionalityconstantlyperfectingandimprovingontheshiphaveanincreasinglyhigherlevelofapplication.PLCprogrammablelogiccontrollerisacomputertechnologycombinedwithtraditionalrelaycontactcontroltechnologyproductofitovercamemechanicalcontactofrelaycontactcontrolsystemwiringcomplexity,lowpowerconsumptionandhighreliability,versatilityandflexibility,disadvantageofthepoor,fulluseoftheadvantagesofmicroprocessors,andtakecaretoelectricalskillsandhabitsoftheoperationandmaintenancepersonnel,inparticular,PLCprogramming,youdonotneedspecialknowledgeofcomputerprogramminglanguages,insteadofusingasetofsimpleinstructionstorelayladderdiagrambasedformsothattheuserprogram,intuitive,convenientandeasytolearn,debugginganderrorcheckingisveryeasy

ThisuseofPLCcontroltechnologyonshipprotectionsystemofboilersteampressuresystems,boiler,waterlevel,forallaspectsofautomaticcontrolsystems,ignitiontimingsystem.

Keywords:

Marineboilerauxiliaryboiler;

control;

theprogrammablecontrollerPLC

目录

刖言 1

第1章船舶锅炉 2

1.1概要 2

1.2船舶锅炉自动控制国内外现状 2

1.3本课题研究内容 3

第2章可编程控制器介绍及型号选择 4

2.1可编程控制器介绍 4

2.1.1可编程控制器（PLC）的定义 4

2.1.2可编程控制器（PLC）的特点 4

2.1.3可编程控制器（PLC）的应用领域 4

2.1.4可编程控制器（PLC）的发展现状 5

2.2可编程控制器的组成结构 5

2.2.1可编程控制器硬件组成 5

2.2.2可编程控制器软件组成 7

2.3三菱FX2N系列可编程控制器 8

2.3.1FX2N系列可编程控制器的结构组成 8

2.3.2FX2N型PLC的主要种类及型号 9

2.3.3FX2N型PLC的软元件 10

第3章船舶锅炉控制 12

3.1船舶锅炉给水过程自动控制 12

3.2船舶锅炉燃烧过程自动控制 12

3.3船舶锅炉蒸汽压力自动控制 12

3.4船舶锅炉的自动安全保护和报警 12

第4章PLC自动控制的船舶锅炉硬件设计 14

4.1FX2N-48MR型PLC硬件 14

4.1.1I/O接口模块 14

4.1.2CPU模块 14

4.2各子系统的控制设计 16

4.2.1给水自动调节系统硬件设计 16

4.2.2点火控制系统硬件设计 17

4.2.3蒸汽压力控制硬件设计 18

4.2.4安全保护系统硬件设计 19

第5章PLC自动控制的船舶锅炉软件设计 20

5.1系统流程图 20

5.2水位控制软件设计 21

5.3点火过程的软件设计 21

5.4燃烧过程中蒸汽压力控制软件设计 22

5.5整体梯形图 23

结论 26

致谢 错误！

未定义书签。

参考文献 27

刖s

随着工业自动化产业的高速发展，作为电气自动化控制领域的重要组成部分的PLC问世以来，引起了国内外电气行业的普遍关注，现己成为具有发展前景和影响力的一项高新技术产品。

现代PLC控制技术因其可靠性高、运用灵活，广泛地应用在自动化控制系统领域。

但是日前我国的船舶锅炉控制系统上，虽有一定程度的自动化控制，但控制系统基本上是采用接触器一一继电器系统，系统线路复杂、可靠性差、维护工作量大。

为改善船舶工艺、提高生产效率，采用PLC控制技术来实现锅炉的自动控制，具有广泛的市场前景。

目前我国船舶（特别在远洋渔船）上，无论是蒸汽动力船舶上的主锅炉还是柴油机动力船舶上的辅助锅炉，其工作过程均已全部或部分地实现了PLC自动控制，虽有一定程度的自动化控制，但控制系统基本上是采用接触器一继电器系统，系统线路复杂、可靠性差、维护工作量大。

为改造船舶设备，改善船员劳动强度，提高生产效率，采用可编程序控制器来实现锅炉的自动控制，可以使线路简单、可靠性提高、维护方便且容易实现现场调试等。

可编程序控制器控制系统的经济性能比高于接触器一继电器控制系统。

第1章船舶锅炉

水蒸气是船舶动力装置中的重要能源之一。

它的作用是：

推动主、辅汽轮机运转；

加热燃油、润滑油和工作水，使之达到要求的温度；

作为船员生活用的热源等等。

锅炉装置的功能是将燃料的化学能转化为热能，并且把水加热成预定参数的水蒸气。

因此，船舶锅炉是船舶动力装置中的重要组成部分。

1.1概要

实现船舶锅炉自动化之后，有以下几点收益

（1）能使锅炉在任何负荷下汽压和汽温的变化不超过规定值，提供较高质量的蒸汽，并保持燃烧的经济性，提高了整个动力装置的效率。

（2）能及时发觉和消除不正常工况，使锅炉工作安全可靠，减少发生事故的可能性。

（3）可减轻值班人员的劳动强度和紧缩人员编制，给操作和管理带来方便。

当然，实现自动控制后也不是一劳永逸的，而要付出一定的维护工作量，对自动系统的所有设施必须经常细心检查，使之处于良好的性能状态，才能得到预期的效果。

此外，对挂历人员的技术要求也比较高。

所谓船舶锅炉自动控制，包括一下内容。

（1）自动调节。

锅炉中工作过程的自动调节，是使有关的被调参数如蒸汽压力和温度以及水位等在任何工况下均能自动维持所要求的规定值，或使它们按一定的规律变化。

（2）程序控制。

在操作指令作用下，按照规定的操作程序自动完成某一操作过程，如锅炉的启动过程其操作步骤就是经常在程序控制下进行的

（3）安全保护和自动连锁。

安全保护设施主要在锅炉的某个工作过程处于极度异常状态并影响安全运行时，进行必要的操作措施，起到解危作用，一般总是停止燃烧是整个锅炉停止运转，通常还同时发出相应的声光报警。

自动连锁装置是用来当设备发生误操作或故障时,自动阻止有关操作的进行或继续进行，避免导致事故的发生。

如锅炉鼓风机停止工作时，燃烧器喷油咽就会自动立即停止喷油。

可见保护和连锁装置是全自动控制的锅炉中必不可少的一个重要环节

（4）热工检测。

为了随时掌握锅炉运行工况并鉴别其是否良好，必须不断地监视和测量有关工作参数如蒸汽压力、温度、流量和水位以至水和蒸汽的含盐量等，以了解热力过程的动态，由此还可分