内容发布更新时间 : 2024/6/26 14:14:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

船用锅炉是远洋运输船舶必备的辅助设备之一。锅炉产生的蒸汽主要用来加 热燃油、加热滑油、主机暖缸、驱动其它辅助机械以及生活杂用等。目前，经济 全球化和一体化的飞速发展促进了船舶也朝大型和超大型方向发展，因此对锅炉 蒸发量的要求将越来越大。与此同时，对锅炉经济性和安全性的要求也将越来越 局。

近年来，随着自控技术的飞速发展，船舶自动化控制系统也越来越完善。本 文应用可编程控制器(PLC)硬件接口技术和组态王软件开发技术来实现船舶辅锅 炉计算机监控。系统构成主要包括PLC模块、PLC扩展模块和软件设计等。系统采

用西门子公司的57一200系列PLC和北京亚控科技发展有限公司开发的组态王6.52 软件。

文章首先对船舶辅锅炉的自动控制系统进行阐述，明确锅炉自动控制系统的 各个组成部分以及各个部分的控制对象和控制目标，简要分析其发展现状。 其次文章对可编程序控制器和组态王软件进行分析，明确它们的工作原理和 结构，分析它们的功能，确定把可编程序控制器和组态王软件应用于船舶锅炉的自

动控制系统完全可行并能取得完美的监控效果。

本文对船用锅炉的点火时序自动控制系统、水位自动控制系统、蒸汽压力自 动控制系统、安全报警和手动控制系统进行了比较深入的研究。根据辅锅炉自动 控制系统的特点，构建了船舶辅锅炉监控系统结构的组成和控制方案。文章对系 统的输入、输出进行设计，同时对输入输出信号的采集与转换进行分析。在明确 西门子57一ZOOPLC工作原理和开发特点的基础上，设计了锅炉点火时序控制程序、

锅炉水位自动控制程序、蒸汽压力自动控制程序以及锅炉的安全保护程序等。最 后在组态王软件中设计监控图形画面，根据对船舶辅锅炉的现场考察，合理布置 设备画面，设计的画面尽量符合工业现场的要求。同时，在组态王中建立数据库、 设置通一讯参数、编写命令语言和配置运行系统等。

最后，通过组态王与PLC建立连接，实现了船用辅锅炉的计算机监控系统。 关键词:船舶辅助锅炉;可编程序控制器;组态王软件;自动控制 目录

第1章绪论..............................................................................................................??1

1.1船用锅炉自动控制概述..............................................................................??1 1.2船用锅炉系统发展现状..............................................................................??2 1.3本文研究的主要内容..................................................................................??3 第2章可编程序控制器及其工作原理..................................................................??5

2.1可编程序控制器简介..................................................................................??5 2.1.1可编程序控制器的基本概念............................................................??5 2.1.2可编程序控制器的特点....................................................................??5 2.1.3可编程控制器的应用........................................................................??7 2.1.4可编程控制器的发展趋势................................................................??7 2.2可编程序控制器的结构..............................................................................??8

2.2.1CPU的构成........................................................................................??9 2.2.2FO模块.............................................................................................??10 2.2.3电源模块..........................................................................................??10 2.2.4底板或机架......................................................................................??10 2.2.5PLC的外部设备...............................................................................??10 2.2.6PLC的通信联网...............................................................................??H 2.3可编程序控制器的工作原理....................................................................??n 2.3.1可编程序控制器的工作过程..................................................??，.??n 2.3.2可编程序控制器对输入/输出的处理规则.....................................??12 2.3.3PLC的扫描周期及滞后响应..............................??，......................??13 第3章组态王软件简介........................................................................................??14

3.1组态王软件6.51的主要功能...................................................................??14 3.1.1工程管理..??，.................................................................................??14 3.1.2画面制作系统............??，...............................................................??14 3.1.3报警和事件系统..............................................................................??巧 3.1.4报表系统..........................................................................................??巧 3.1.5控件..................................................................................................??15 3.1.6OPC...................................................................................................……15 3.1.7通讯系统..........................................................................................??16 3.1.8安全系统..........................................................................................??16 3.1.9网络功能..........................................................................................??16 3.1.10冗余系统........................................................................................??16 目录

3.2组态王开发的一般过程............................................................................??16 3.2.1创建组态画面.................................................·································??16 3.2.2定义Fo设备..............??，...??，二，?，，.................··..·······················??17 3.2.3构造数据库...........................................................................······.····??17 3.2.4建立动画连接....................................................······························??17 3.2.5运行和调试?，??，...........................................................................??18 第4章船用燃油辅锅炉及其自动控制................................................................??19

4.1船用辅锅炉...............................................................................................·??19 4.2船舶辅锅炉的自动点火控制与安全保护................................................??19 4.2.1点火时序控制........................................................··..······················??19 4.2.2安全保护系统...................................................··.····························??20 4.3船舶辅锅炉水位控制系统........................................................................??20 4.3.1单冲量水位控制...........................??，..............??，.??，.?，?，，?，

二，，，二21 4.3.2双冲量水位控制.........................................·····································??23 4.3.3三冲量水位控制..........................................··.·································??25 4.4船舶辅锅炉蒸汽压力控制系统，...........................??，...............??，.......??26

4.4.1蒸汽压力双位控制............................??、.......................................??27 4.4.2蒸汽压力多位控制..........................................................................??28 4.4.3蒸汽压力定值控制..........................................................................??28 4.5船舶辅锅炉手动控制系统........................................................................??29 第5章基于PLC与组态王的船舶锅炉监控系统设计.......................................??31 5.1系统输入输出设计.................................................···································??31 5.1.1数字量输入输出设计..........................................??，...??，.?，......??31

5.1.2模拟量输入输出设计........................??:.......................................??犯 5.1.3输入输出信号的采集与转换...............................................??，....??32 5.2系统硬件组成...........??，..........................................................................??34 5.2.1组态王上位机系统..........................................................................??34 5.2.2PLC及其扩展模块选型..............................................??，..............??34 5.2.2.1西门子57一200系列PLC..................................................??35 5.2.2.2PLC扩展模块........................................................................??36

5.2.3组态王与西门子57一200的通信.....................................................??36 5.2.3.1组态王的通讯机制...............................................................??36 5.2.3.2组态王与57一200的PPI通信方式..................................??37

5.3PLC软件设计.............................................................................................??38 目录

5.3.1PID功能预置??，..............................................................................??38 5.3.2变量地址分配...............................??，.............................................??43 5.3.3锅炉点火时序控制设计...................................................................??45 5.3.4锅炉水位自动控制系统设计...........................................................??51 5.3.5锅炉蒸汽压力自动控制系统设计...................................................??56 5.3.6锅炉安全保护控制设计.?，..............................................................??61 5.4组态王软件设计.........................................................................................??61 5.4.1设计图形界面.....................................................??，.......................??61 5.4.2定义外部设备...................................................................................??62 5.4.3构造数据库.......................................................................................??62 5.4.4定义动画连接.............................................................................??，.，?64 5.4.5编写命令语言........................??，....??，.........................................??64 5.4.6设置通讯.............................................................??，.......................??65 5.4.7设计组态王运行系统.....??，...........................................................??66 5.4.8安全管理系统.....................................................??，.......................??66 论...........................................??，......................................................................??