基于matlab／stateflow舰用燃烧安全系统的逻辑模块设计与验证

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1、维普资讯http://www.cqvip.comJS2004——6——07II江苏船舶第21JIANGSUSHIP卷第6期15基于Matlab／stateflow舰用燃烧安全系统的逻辑模块设计与验证乔健孙锡刚程晶晶孔力摘要介绍了舰艇蒸汽动力炉膛安全监控系统中燃烧安全系统逻辑设计，以及如何运用Matlab中statenw工具箱进行验证。这种方法使逻辑设计、仿真变得容易、直观且快捷。关键词Matlab燃烧安全系统逻辑模块设计验证“转移时发生的动作”。根据系统的变迁关系及控I，5I舌制逻辑，利用以上各种工具，就可建立

2、出系统的离散解决炉膛爆燃和维持连续稳定的燃烧过程，是模型^-Stateflow利用Matlab和simulink集成环境锅炉安全运行的2个重要问题。燃烧安全系统就是来建模、仿真和分析系统，很容易修改设计、评价设为解决上述2个问题设立的。目前，随着机舱自动计结果和验证系统在任何设计阶段的动作。化程度的不断提高，对锅炉安全运行提出了更高的2燃烧安全系统要求。为确保锅炉安全运行，对燃烧安全系统进行逻辑设计和验证显得十分必要。本文针对舰艇锅炉炉膛安全监控系统一般可分为3大部分，燃烧燃烧安全系统的实际情况，进行了逻辑安全

3、设计，并器控制系统，燃烧安全系统和炉水循环泵控制。运用Matlab中stateflow工具箱¨对所设计的逻辑其中，燃烧安全系统是炉膛安全监控系统的核心部进行了验证，stateflow可以比较直观地验证所设计分。燃烧安全系统的主要组成部分有l1l炉膛吹扫，的目的。12I燃油系统泄露检查．13I炉膛火焰检测，l4I主燃料跳1Matlab／Stateflow工具箱闸等。燃烧安全系统功能有，通过设计的逻辑程序Stateflow以有限状态机为理论基础，是设计复和联锁保护，确保锅炉在启动、运行、停炉(包括紧杂控制和监督逻辑

4、强有力的图形化设计和开发工急停炉)过程中，防止出现人为误操作而发生炉膛具。它使用流程图和状态转移概念，能够虚拟建模爆炸。当对设备和人员有危险时，产生主燃料跳闸和仿真离散事件系统。Stateflow采用面向对象的编信号，切断进入炉膛的燃料，防止损坏锅炉和危及人程思想，即属性、事件和方法。Stateflow中的方框代身安全事故的发生。表状态。根据需要，每个状态可以有entry，during，限于篇幅，在此只介绍燃烧安全系统的炉膛吹exit和onevent—name4种动作，分别表示进入该状扫功能逻辑模块设计过程，燃

5、烧安全系统其它组成态时、处于该状态期间、离开该状态和期间发生某事部分的逻辑功能设计，不多赘述。件时所进行的活动。变迁弧上的典型标识“event对炉膛进行吹扫，目的是为了清除在炉膛内积[condition]{condition—action}／transition_actions”分聚的混合可燃油气，这是防止炉膛爆炸最有效最直别表示“事件”、“事件发生的条件”、“条件活动”和接的方法。这项工作在锅炉点火准备启动前和紧急停炉后都必须进行。每次吹扫时间应为3min，以确作者介绍：乔健现就读于华中科技大学控制科学与工程

6、系，硕士研究保炉膛内清除效果。进行炉膛吹扫时，应保证必要生；孙锡钢现就读于华中科技大学控制科学与工程系，硕士研究生；程晶晶现工作于华中科技大学控制科学与工程系，博士；孔力现工作的吹扫条件。llI打开烟囱顶盖，l2I电动鼓风机运行于华中科技大学控制科学与工程系，博士生导师。正常，13I电动燃油泵停止，l4I火焰探测器无信号，l5I收稿日期：2004—07—22点火枪插入限位开关无信号，l6I燃烧器风门应处于维普资讯http://www.cqvip.com16·船舶动力装置·乔健等基于Matlab／stateflo

7、w舰用燃烧安全系统的逻辑模块设计与验证扫除位置，l7l锅炉汽包水位正常，18l系统电源正常，准备好”。当主燃料没有跳闸信号，并且扫除按钮没有启动，所有吹除条件满足时，炉膛吹除功能模块19I紧急启动切换开关无信号。根据炉膛吹除的条就显示“可以启动吹扫”的信号。当启动扫除按钮，件，设计其逻辑图如图1所示。吹除功能模块显示“吹扫启动”。在3min吹除过程3炉膛吹扫逻辑设计说明内，吹除功能模块显示“正在吹扫”。当3min吹除完后，吹除功能模块显示“吹扫完成”。结合国内外的炉膛安全系统逻辑设计，根当出现紧急情况，需要紧急

8、启动锅炉时，可以不据舰用炉膛安全系统的实际情况和操作规程，在按照正常启动顺序进行，转换紧急启动操作按钮，进设计中增加了汽包水位检测、点火枪插入限位开关、行“正常”和“紧急”的切换。当烟囱有开信号，系统火焰探测器等传感信号检测内容。当烟囱打开信号电源正常，电动鼓风机有启动信号，汽包水位正常等正常，系统电源正常，电动鼓风机启动正常，汽包水必要的条件满足时，启动吹除开关按钮，吹除功能模位在正