船舶机舱自动化5-1-2 船舶辅锅炉燃烧时序控制

第一节

船舶辅锅炉控制系统

燃烧时序控制锅炉燃烧时序控制系统功能一、时序控制系统的主要元件1.信号发讯器发送各种控制信号的元件，分手动和自动两种手动信号发讯器——起动和停炉按钮，转换或选择开关自动信号发讯器——压力开关（YT—1226）、温度开关等，用它来接通或断开控制电路，完成时序控制过程的起停。2.时序控制元件——辅助锅炉时序控制的核心部件。作用：根据发讯器的电信号或规定的时序来接通或切断电路，以实现预扫风、预点火、点火等各种时序动作。有触点式——凸轮式时序控制器无触点式——RC电路延时多回路时间继电器结构如图，它主要是利用标度盘上的爪形块来控制相应的微动开关，用以控制时序电路。当线圈5通电时，离合器啮合，同步电机1带动标度盘11转动。标度盘11上的爪形块将按规定的顺序使相应的微动开关闭合或断开，以控制有关电路。图5-21多回路时间继电器结构原理图1-同步电机；2-传动轴；3、4-离合器；5-控制线圈；6-杠杆；7-铁芯；8-拉力弹簧；9、10-减速齿轮；11-标度盘；12-爪形块；13-复位弹簧；14-锁紧螺母无触点式时序控制器：利用晶体管开关特性和RC电路的延时特性使继电器通断电。将RC放电回路加在晶体管基极电路中单管延时释放电路K闭合时，电容被旁通，晶体管立即导通，继电器J动作。K断开时，电容被充电，由于其电压不能突变，充电开始时，晶体管保持导通，J保持通电，随时间↑→电容两端电压UC↑，UAB↓（UAB=EC-UC），充电电流↓，基极电流Ib↓。经t秒延时后，晶体管截止，J断电释放。继电器延时通电电路K闭合时，C被旁通，UC=0，晶体管截止，J立即断电释放K断开时，电源向C充电，UC↑，Ib↑，经t秒后，Ib上升到某一值，晶体管导通，J通电吸合。延时时间取决于电路时间常数T=RC，改变电阻R和电容C可调整延时时间（从几秒到几十秒）

3.火焰传感器：

用来监视炉膛内有无火焰，点火失败或持续燃烧期间熄火时，立即关闭燃油电磁阀，停止供油，并发声光报警。光敏电阻：由涂在透明底板上的一片光敏层，经金属电极和导线引出制成。光敏层由铊、镉、铅的硫化物或硒化物制成，有光照时电阻值很小，无光照时，电阻值很大。伏安特性：有无光照电流时电流相差较大。光敏电阻的结构耐热玻璃：避免高温炉墙辐射线直照而产生动作迟延和误动作麻砂玻璃：阻挡红外线的透入散热片+空气冷却：降温，不能承受高温光电池：半导体材料有光照时在两极间产生电压差。A、RAR硒光电池：有光照时，E≤1V，经MV磁放大后，激励继电器FRB、2CRⅡ型光电池：有光照时，E=0.5V，经晶体管放大，继电器J动作。光电池的特点：寿命长，光谱敏感范围仅限于可见光，不包括红外线，适用于监视炉膛火焰，应用广泛。紫外线管管泡外壳是用能透过紫外线的石英玻璃制成的，泡内充以惰性气体，两个电极对称放置。当阴极接受到足够数量的紫外线时会发射出光电子。在外电场的作用下，光电子加速运动使惰性气体电离，管子导通；若无光照射，紫外线管截至。优点：不受高温炉壁辐射的影响，特性较光敏电阻好，且在交、直流控制线路中均可使用。二、采用PLC的船舶辅锅炉燃烧时序控制实例系统采用参考水位罐和气动差压变送器检测锅炉水位，差压变送器输出的0.02-0.1MPa气压信号与锅炉水位成正比一路送至远距离显示仪表显示锅炉水位一路送到低水位、高水位和危险低水位压力开关，用于实现锅炉水位的双位控制和低水位保护蒸汽压力采用压力开关实现双位控制，燃油电磁阀控制控制是否向炉内供油，电磁线圈控制风门挡板，点火电极控制燃油点火，火焰监视器采用光电池系统设有中途熄火、危险低水位、低风压和蒸汽压力超压等安全保护环节1.PLC控制的船舶辅锅炉燃烧时序控制系统功能锅炉启动前，检查锅炉水位、燃油系统温度压力自动控制状态下，控制系统自动启动油泵和风机，关闭燃油电磁阀，风门开到最大进行预扫风；预扫风结束后，自动关小风门，点火变压器通电进行预点火；然后打开燃油电磁阀进行供油点火（小风量、小喷油）；光电池监视点火是否成功，点火失败自动停炉；点火成功后维持一段时间低火燃烧，然后开大风门，关小回油阀，进入正常负荷控制。如果风机失压、水位太低、中间熄火等现象，会自动停炉对锅炉进行安全保护2.系统输入、输出点的设计列表，接线及梯形图编号内容编号内容X000水泵转换旋钮-停止X026手动点火开关X001水泵转换旋钮-自动X027火焰监视控制触点X002水泵转换旋钮-手动X028手动燃油电磁阀开关X005燃烧转换旋钮-停止Y000水泵接触器线圈X006燃烧转换旋钮-自动Y001风机接触器线圈X007燃烧转换旋钮-手动Y002油泵接触器线圈X008复位按钮触点Y003点火变压器线圈X010低风压保护开关Y004风门挡板线圈X011蒸汽压力开关Y006燃油电磁阀线圈X012危险低水位开关Y007熄火保护继电器线圈X013高水位开关Y010水泵运转指示灯X014低水位开关Y011风机运转指示灯X015水泵热保护开关Y012油泵运转指示灯X016风机热保护开关Y013熄火指示灯X017油泵热保护开关Y014危险低水位指示灯X018蒸汽超压保护开关Y015低风压指示灯X021风机和油泵开关-自动Y016报警器控制线圈X022风机和油泵开关-手动

图5-1-28辅锅炉燃烧自动控制梯形图三、日常维护管理注意事项注意系统的环境温度、湿度以及是否积尘检查系统的供电和输入输出使用电源是否在基准范围内，尽量避免不必要的停电检查外部配线螺丝有无松动，电缆是否断裂。定期检查PLC系统的输入输出接线情况注意输入继电器寿命，检查控制系统外部电气、继电器触头、滑动接触电器的状况经常注意电池故障灯状况一旦灯亮，及时更换电池，西门子PLC产品需带电更换电池，欧姆龙、三菱、富士等产品断电更换电池，要求在数十秒内完成。电池更换周期一般不超过5年。船上始终存有电池备件。阅读系统的技术资料、接、交船时对系统进行全面的功能测试，或进行模拟试验。注意正常运行仪表和指示灯状况四、常见故障分析与排除进行故障判断前要熟悉系统的结构、工作原理、功能和操作方法，熟悉操作开关的用途，显示灯的含义，熟悉各种操纵方式之间的转换，运行顺序情况。仔细阅读说明书先检查电源是否正常，察看CPU模块POWERLED察看RUNLED，灭表示运行停止，可能是扩展模块或外部通信连接故障PLC硬件故障可以通过换用PLC模块备件解