基于单片机的船舶锅炉燃烧控制系统的设计研究.pdf

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1、Vol.33No.102013.10船电技术

2、控制技术基于单片机的船舶锅炉燃烧控制系统的设计研究陈长江，李世臣（大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连116026）摘要：针对现代船舶锅炉燃烧自动化控制系统的要求，提出一种基于P89V51RD2单片机的船舶燃油辅锅炉燃烧的自动控制系统，设计了控制系统的硬件电路，编写了软件程序。使得控制系统结构更加简单，可靠性提高，维护管理更方便，生产成本大大降低，体积更小，对锅炉燃烧控制系统的研究具有参考价值。关键词：自动控制单片机锅炉中图分类号：TP273文献标识码：A

3、文章编号：1003-4862（2013）10-0013-03ShipBoilerCombustionControlSystemBasedonMCUChenChangjiang,LiShichen（MarineEngineeringCollegeofDalianMaritimeUniversity,Dalian116026,Liaoning,China）Abstract:Aimedattherequirementsofboilercombustionautomaticcontrolsystemform

4、odernmarine,thispaperputsforwardashipauxiliaryoil-firedboilercombustionautomaticcontrolsystembasedonP89V51RD2MCU,anddesignsthehardwareandsoftware,whichmakethecontrolsystemsimplerandmorereliable,maintenanceandmanagementmoreconvenient,costgreatlyreduced,

5、sizesmaller.Ithasreferencevalueforboilercombustionautomaticcontrolsystemresearch.Keywords:automaticcontrol,MCU,boiler0引言动点火，并根据锅炉的蒸汽压力，自动完成对燃烧强度的自动控制。此外，当在各过程中出现任随着现代科技的发展，船舶自动化程度越来何故障时会自动采取相对应的安全保护措施，并越高，锅炉作为船舶重要的一部分，其燃烧系统发出声光报警提示轮机管理人员。的自动控制对于提高船舶和锅

6、炉的自动化具有很大的意义。传统的控制系统中多数是靠继电器和安全保护接触器等完成，其工作可靠性不高，维护管理也燃烧强度不方便。此外，PLC控制系统虽然可靠性较高，起动自动点火自动停炉自动控制但价格昂贵，而且一旦出现故障必须返厂维修。图1船舶锅炉燃烧自动控制系统图以单片机为主控元件的自动控制系统不但能解决传统的继电器控制系统可靠性低、维护困难等问3控制系统的硬件设计题，而且价格更低，体积更小，维修更加方便。硬件电路板部分采用的是以P89V51RD2单2.船舶锅炉燃烧自动控制系统概述片机为控制系统的主控元

7、件[2]，其电路原理图如图2所示。如图1所示，船舶锅炉燃烧自动控制系统包系统由四部分组成，单片机P0口和P2口通括锅炉自动点火、自动停炉、燃烧强度自动控制过ULN2803芯片控制各继电器等开关量的动作，和点火及燃烧过程中的安全保护[1]。当按下锅炉来控制水泵、油泵、风机等电气设备的工作。启动按钮后，控制系统会按照既定的程序完成自P3.4~P3.7通过AD694芯片控制风、油门等模拟收搞日期：2013-03-07量的输出，来控制供风量和供油量的大小。风压、作者简介：陈长江（1990-），男，研究生。

8、研究方向：油压和蒸汽压力等模拟量通过TLC0838芯片模轮机自动化。13船电技术

9、控制技术Vol.33No.102013.10数转换后将信号送入单片机P1口。此外单片机ULN2803芯片能够驱动8路大电流高电压的继电通过以太网与上位机进行通信，将锅炉燃烧过程器、蜂鸣器等，其承受的灌电流可达500mA，并的各信息送入上位机，以便集控台的控制。且可与单片机直接连接，非常适用于单片机控制3.1自动控制系统输入部分水泵、油泵等电气设备的继电器。风压、油压、油温、水位、火焰探测器和蒸单片机的P3.4P~3.7

10、用于控制供风量和供油汽压力等传感器输出的模拟量，在经过信号变送量的大小，以调节燃烧强度。P3.6输出不同大小器处理成0~5V的直流电压模拟量后与TLC0838的数字量，该数字量经过TLV5614芯片后比例的芯片输入接口相连接，TLC0838将这些模拟量信转换成0~2V的直流电压模拟量输出，输出的电号转换成数字量信号送入单片机的P1口，从而压模拟量经过AD694芯片转换后比例输出4~20实现了外部信号的采集。TLC0838是带有8路的mA的直流信号，从而控制供风量和供油