武汉理工大学毕业设计（论文）
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图4 系统控制梯形图
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3.4 锅炉的控制过程分析
3.4.1 起动前的准备
（1）合上总电源开关，控制电路接通电源。
（2）若炉内水位低于危险低水位，X012断开，锅炉无法自动起动。此时应将给水泵旋钮放在“手动”位置，X002闭合，Y000闭合，启动水泵向炉内供水，当水位上升到正常水位后，水泵旋钮放在“停止”位置，水泵停止工作。
（3）将燃烧控制旋钮和风机旋钮转到“手动”位置，油泵转换开关转到“停” 位置，然后按下起动按钮X004，M2通电，于是M2触电闭合自锁，M12通电，起动风机进行预扫风，手动进行预扫风1分钟后，再按停止按钮X003，使风机停止工作。 （4）将水泵开关、燃烧开关、风机开关和油泵开关都转到“自动”位置，准备自动起动。
3.4.2 燃烧的时序控制
（1）预扫风
当按下起动按钮X004时，由于水位正常，M8有电，其常开触电闭合；T11没有电，其常闭触电闭合，M2有电，Y001得电，风机开始运转；Y002得电，油泵开始运转。但此时燃油电磁阀无电关闭，燃油从油泵排出后在管路中循环，不能进入炉内，风机对炉膛进行预扫风。
由于Y004得电，压力比例调节器YBD发讯电位器的滑动触点动作，逐渐把风门关小，回油阀开大，为点火做好准备。
由于在40s之前尚未点火，所以光电池感受不到火焰的光照，X027断开，M31无电，M4有电，相应的M4触点闭合，为点火变压器通电和熄火保护T2通电做好准备。
（2） 点火
在预扫风40s后，T14闭合，燃油电磁阀Y006有电，打开油泵到喷油器的供油管路。但因回油阀已开大，故向炉内喷油量很少。与此同时，T15也闭合，使点火变压器Y003通电，使点火电极之间产生电火花进行点火；T2通电。但是，它要在通电7s后才能将Y007闭合。所以，这时只对点火进行监视，为熄火保护作好准备。
如果在7s内点火成功，炉内有火焰，光敏电池受到光照，X027闭合，M31得电，M32失电，使M4失电，M4触点断开，使T2短电，其触点因未达到闭合时间继续断开，维持M1为断电状态。
到46s时，T11断开，风压保护X010已闭合，使M2仍有电。 正常点火时序控制结束。 （3）点火失败
如果点火时序控制从40s时开始点火，延时时间超过7s，光敏电池仍未感受到炉膛火
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焰的照射，X027断开，M31失电，M32失电，M4得电，使M4触点一直闭合，当T2达到设定时间7s后，使触点T2闭合，Y007得电，其常开触点闭合，M1得电，使M2失电，将控制回路电源切断。使风机、油泵停转，电磁阀关闭，发出报警信号。
（4）再次起动
在第一次点火失败后，必须在排除故障后进行再次起动。首先，将熄火保护继电器触点Y007手动复位，使其断开。只有M1断电，其常闭触点恢复闭合后，才能重新起动。
（5）中途熄火
在燃烧过程中，如果中途熄火，光电池失去火焰光照，X027断开。M31失电，M32失电，M4得电，使M4触点闭合，所以点火变压器Y003通电，重新进行点火；同时，开始7s计时，对点火时间进行监视。若在7s内点火成功，即转入正常燃烧；若仍未点燃，则同点火失败情况一样，使锅炉停止燃烧，并发出熄火声光报警信号。也就是，在中途熄火后，自动点火一次，如不成功，则锅炉发出报警。
3.4.3 汽压的自动控制
在点火时序控制过程中，到了44s后，Y004失电，使压力比例调节器YBD的滑动触点和电动比例操作器DBC的滑动触点动作，由于此时锅炉是低压起动，所以YBD滑动触点移到低压端，电动比例操作器DBC的滑动点也向低压端跟踪，使风门开大，回油阀关小（喷油量加大），锅炉进入正常比例燃烧自动控制。
当汽压上升到控制汽压的下限值时，如果汽压再升高，则相应地关小风门和减少喷油量，维持正常负荷的汽压比例控制。当锅炉的负荷低于30%，风油量已调到最小程度，汽压达到控制汽压的上限值时，比例控制失去作用，汽压转入双位控制。即达到超过保护继电器的整定上值，X001断开，接触器M2失电，风机和油泵停止工作，此时为正常熄炉，不发出报警信号。当锅炉的汽压又降低到控制汽压的下限值时，X011又重新闭合，M2通电，风机和油泵重新起动，开始自动点火控制，使锅炉重新燃烧。因此，锅炉在低负荷运行时，汽压的比例控制作用不大，燃烧接近双位控制。
3.4.4 安全保护
该系统的安全保护有危险低水位和风压过低自动熄炉保护。
锅炉在运行中，当水位下降到危险低水位时，最低的一根电极脱离水面，X012断开，M8断电，使M2断电，切断整个控制程序，使锅炉自动熄火停炉。
当风压过低时，风压保护继电器触点X010断开、主继电器M2断电，锅炉自动熄火停炉。
3.4.5 停炉
停炉时，可手按停止按钮X003，M2断电，燃烧系统停止工作，当水位降低到低于危
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险低水位时，应把水泵开关放在“手动”位置，向锅炉供水，直到水位达到正常水位时，再把水泵开关放在“停止”位置上。切断总电源开关，并把燃烧开关置于“手动”位置，风机、油泵放在“停止”位置上。
3.4.6 手动操作
当锅炉某些自动控制设备出现故障（如多回路时间继电器故障、压力比例调节器或电动比例操作器失灵等），难以立即修复时，可改为手动操作。在手动操作之前，应做好以下准备工作；检查锅炉水、油、电的供给情况是否正常；自动控制箱上的各个转换开关是否处于点火前的准备位置；锅炉水位应高于最低水位；将燃油电磁阀置于常开状态，而手动速关阀置于关闭状态；将燃烧转换开关置于手动位置，风机和油泵转换开关置于停止位置；将风油配比机构与电动比例操作器DBC脱开，把风门和油门调到小火燃烧位置；合上总电源开关QS。
手动操作具体步骤：
（1）按下起动按钮X004接通控制电路；
（2）将风机转换开关转到手动位置，风机投入运行，进行预扫风； （3）预扫风后，把油泵转换开关转到手动位置，油泵起动，建立起油压；
（4）按下点火按钮X026，点火变压器通电，点火电极产生电火花，打开燃油管路上的速关阀，向炉膛内喷油进行点火；
（5）从观火孔看到火焰时，放开按钮X 026，终止点火变压器工作； （6）点火成功后，调整风油配比机构，使炉内燃烧和锅炉负荷相适应；
（7）如果手动点火失败，应立即关闭速关阀，停止向炉膛内喷油，并进行后扫风，待查明原因并排除故障后，再重新点火。
3.5 本章小结
本章是辅锅炉控制系统的设计分析，首先在第一节介绍了PLC（可编程控制器）的基本特点。第二节主要介绍了系统的设计要求。第三节开始进行PLC的设计，首先根据控制功能、船用的特点进行PLC选型，接下来设计输入/输出点，然后进行硬件设计，即确定各种输入输出信号与PLC的连接方式，画出输入输出端子接线图，再根据设计要求绘制系统梯形图。第四节对锅炉控制过程进行分析，说明PLC自动控制系统如何实现辅锅炉的自动控制。
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