船舶是名符其实的耗能大户,在节能、降排已成为世界性课题的今天,对大耗能设备的节能、提高能效已迫在眉睫。对船用锅炉系统的控制,特别是对油轮所使用的大型锅炉系统的控制,一直是船舶轮机技术和自动化技术的一个重要课题。船用蒸汽锅炉作为船上动力能源介质的生产设备在工业生产和船上生活中一直扮演着相当重要的角色。在经济发展迅猛、环境污染严重和能源需求递增的今天，针对具有强耦合性和滞后性的蒸汽锅炉设计一种在节能、环保和安全方面有所改进的蒸汽锅炉。在经济技术不断创新发展的阶段性进程中,工业生产的重要性愈发显著。可编程控制器由于具有较强的优势特点而被广泛应用,尤其是在蒸汽锅炉的控制系统中,自动化要求也不断提升,这就需要以PLC为依托,创建反应更为迅速的系统机制,这样不仅能够有效提升系统运行指标,更能为蒸汽锅炉控制系统的参数控制提供重要保障。PLC控制系统具有重要性和必要性。在我们国家,绝大多数中小型锅炉控制系统自动化水平不高、安全性低,效率普遍低于国家标准，工业锅炉作为重要的热能动力设备,分布广、数量多,在工业生产中占有举足轻重的地位。锅炉控制系统是一个复杂系统,控制效果的好坏直接影响着锅炉的能耗和产出工质的品质。目前，我国仍有许多锅炉由于控制技术的落后,导致整个锅炉系统生产运行的不稳定、燃料利用率低以及排放污染物超标,制约企业发展的同时还加重了环境和资源的负担。

我国目前自动控制系统，由于PLC种类繁多，各种PLC都具有相应特点，在已投产的企业中，主要以性价比较好的S7-300组成相应的控制系统为主。S7-300主要有以下特点：循环周期短，运算速度快，逻辑指令在执行时间最快可以达到0.05us；编程功能强，可用于复杂功能控制和编程，一般采用STEP7-Lite以及STEP7编程软件，通过多种编程语言编程；通讯功能强，S7-300系列CPU模块通常带有标准RS-485/422串行接口，支持MPI多点通信；扩展性能良好，S7-3000PLC拥有众多开关量I/O扩展模块，以及特殊功能模块为用户提供选择，增强了PLC控制功能。

为了保证船舶锅炉的正常工作,减少工作人员的工作强度,减少能源损耗,采用自动控制系统对锅炉的蒸汽压力进行控制,系统采用PLC的控制方式。在实际应用中PLC主要由模拟信号输入部分（数据采集）、连续控制输出部分（模拟量输出）、开关量输入部分（外围状态输入）、开关量输出（外围设备工作状态控制）。从而根据实际需要PLC的I/O点进行对应配置，实现锅炉蒸汽压力控制目标。

2. 研究的基本内容与方案

以PLC为主体,对其在蒸汽锅炉控制系统中的应用进行了细化阐述及分析,而后提出了控制要点,以期为蒸汽锅炉控制系统的高效运行方面的研究提供参考及借鉴。将模糊控制PID算法应用到蒸汽锅炉PLC控制系统和采用二分法控制最佳风煤比作为重点。硬件设计包括主回路、控制回路的设计。软件设计包括上位机组态和下位机编程。

（2）研究目标

利用PLC,保证船舶锅炉的正常工作,减少工作人员的工作强度,减少能源损耗,采用自动控制系统对锅炉的蒸汽压力进行控制,系统采用PLC的控制方式。在实际应用中PLC主要由模拟信号输入部分（数据采集）、连续控制输出部分（模拟量输出）、开关量输入部分（外围状态输入）、开关量输出（外围设备工作状态控制）。从而根据实际需要PLC的I/O点进行对应配置，实现锅炉蒸汽压力控制目标。

（3）技术方案及措施

①分析研究对象并提出控制要求，详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。

②确定输入／输出设备，根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。

③学习对PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择学习有相关知识、学习模态分析相关基础知识及软件的使用方法。