船舶輔鍋爐點火時序控制系統的改進

黃成慶

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船舶輔鍋爐點火時序控制系統的改進

黃成慶

（廈門海洋職業技術學院，福建廈門361012)

介紹了新研制的廣范圍時間繼電器，對船舶輔鍋爐點火程序控制系統方面的改進和廣范圍時間繼電器的使用功能及其優點。

船舶輔鍋爐 廣范圍時間繼電器 點火時序控制

0 引言

在船舶輔鍋爐的點火程序控制電路中，原本需要6個時間繼電器來先后完成點火程序的控制。即：點火前的預掃氣延時、點火變壓器通電延時、輕柴油閥通電延時、重柴油閥通電延時、重復點火延時、點火失敗報警延時等六處。應用元件多，電路復雜，管理繁瑣，電路故障多，船員工作量大，給機艙管理人員帶來很大的麻煩。

在輔鍋爐的點火程序控制電路中引入“廣范圍時間繼電器”后，利用“廣范圍時間繼電器”的上述優特點，可同時取代船舶輔鍋爐的程序控制電路中所有時間繼電器，精簡了元件，變復雜電路為簡單電路，電路維護簡便，經濟節能，電路工作安全可靠，大大減輕了船員的工作量，方便了輪機員的機艙管理。經過在實船上的應用證明，引入“廣范圍時間繼電器”后，船舶輔鍋爐的點火程序控制電路，其點火操作較以前方便、快捷且工作安全可靠。

1 廣范圍時間繼電器的應用

“廣范圍時間繼電器”在2002年福建省科技發明展上榮獲省科研優秀獎；后由廈門市科委發明協會推選參加“全國科技發明展”獲好評。“廣范圍時間繼電器”可從1亳秒到60小時范圍內任意整定延時動作時間，并可同時對多地點進行時序控制，而且定時精確度高，觸點動作靈敏度高，可長時間工作，性能穩定，工作安全可靠。據我們在國內外船舶上工作多年，沒有類似產品在船上的輔鍋爐的程序控制電路上應用，經省科委檢索無類似產品，屬新產品。“廣范圍時間繼電器”取代船舶輔鍋爐的程序控制電路中所有時間繼電器，精簡了元件，變復雜電路為簡單電路，電路維護簡便，經濟節能，電路工作安全可靠。具有如下特點：

1) 點火程序控制操作方法簡便，安全可靠。

2)在任何狀態下均可進行點火程序控制的調整，且對點火過程無影響。

3)調整時間短，整定好的參數值其精確度高且靈敏度最佳。

4)能適用于不允許有超調對象的場合，可廣泛應用于各種時序控制對象。

船舶輔鍋爐的自動點火時序控制過程：將開關置“自動”位置，鼓風機開始預掃氣，廣范圍時間繼電器1SJ通電工作，預掃氣40秒后1SJ2、1SJ4和1SJ5觸頭閉合，燃油泵工作，同時點火變壓器和燃油電磁閥通電點火燃燒，燃燒后光敏管動作，點火變壓器斷電，延時45秒后1SJ3斷開，燃油風門自動調節器工作，延時47秒后1SJ1斷開，輔鍋爐經高壓保護燃燒工作，自動點火時序控制過程結束。

在輔鍋爐的點火程序控制電路中引入“廣范圍時間繼電器”后，可同時取代船舶輔鍋爐的程序控制電路中所有時間繼電器，精簡了元件，電路維護簡便，經濟節能，電路工作安全可靠，大大減輕了船員的工作量，方便了輪機員的機艙管理。經過在福建省華信船運公司下屬的“新華興6”號輪實船上的應用證明，引入“廣范圍時間繼電器”后，船舶輔鍋爐的點火程序控制電路，其點火操作較以前方便、快捷、靈敏度高、精確度高且工作安全可靠。

2 廣范圍時間繼電器的控制

將圖1(b)中含噪聲的振動信號進行SVD,得出如圖2所示的奇異值及奇異值差分譜曲線圖.由圖2可以確定,奇異值重構相空間的階數為2.然后,在該相空間內將奇異值進行重構,得出降噪后的信號,如圖3所示.從圖3中可以看出，降噪后的信號與無噪聲干擾的真實信號,其頻率、幅值等基本相同.由此可見,采用SVD法對含有噪聲的信號有很好的降噪效果.

廣范圍時間繼電器在進行一般的點火時序控制時要進行過程監測，一旦發現調節不佳便開始整定動作。該判斷的基準是以系統的點火狀態來確定。當系統為正常狀態即給定值不變和非正常狀態即給定值有變化時的兩種情況下分別有不同的基準。分別介紹如下：

前一種給定值不變時的正常狀態：處于正常狀態下的點火時序過程控制系統，若受到干擾或負載出現變化，往往會引起偏差增大或振蕩。廣范圍時間繼電器則進行偏差監測，并通過值峰值變化的現測進行振蕩監測。其方法是首先檢查輸入到運算單元的偏差值，若超過整定的基準值，廣范圍時間繼電器便開始自整定動作，進行偏差監測；然后檢查峰值變化率及特性頻率域，超過基準值便被認為是振蕩狀態，于是開始自整定動作，進行振蕩監測。后一種有變化時的非正常狀態：當給定值改變時，廣范圍時間繼電器則監測上升響應和超調。其方法是：從整定算法計算的結果求取過程的滯后時間，再將給定值變更時的實際響應時間與計算的滯后時間進行比較，如果實際的響應時間成倍超過基準值便開始整定。而評價給定值變更時振蕩特性的依據主要是檢查超調量。實際是計算出超調相對于給定值變化幅值的比例，如果超過基準值便開始整定。

圖2 船舶輔鍋爐點火程序控制箱

若給定值變更時，其響應是良好的，則給定值變更時的檢查也即結束，即不重新進行整定，直到下次改變一直屬于正常狀態的檢查。由此可見，廣范圍時間繼電器是以閉環方式，進行點火時序控制的同時又進行過程監測的方式，實行自整定動作的。為確保過程的安全，再根據各參數的上下極限值，檢測出它們允許使用值和振蕩的臨界值，然后根據此值的容許范圍，將比例帶加大之后再開始起動點火時序控制，使其系統更安全可靠。

利用廣范圍時間繼電器可以從1亳秒到60小時范圍內任意整定延時動作時間，定時精確度高，觸點動作靈敏，可長時間工作，性能穩定，工作安全可靠，并可同時對多地點進行時序控制等諸多功能。應用廣范圍時間繼電器在“新華興6號”輪的實船安裝試運行，結果證明：“廣范圍時間繼電器”引入船舶輔鍋爐的點火時序控制電路后，取代了原點火控制電路中的多個時間繼電器，精簡了元件，變復雜電路為簡單電路，電路維護簡便，既降低了電路的造價又節約電能，而且定時精確度高，觸點動作靈敏，大大提高了船舶輔鍋爐的點火時序控制電路的安全可靠性。福建省華信船運公司專家鑒定組一致認為：“廣范圍時間繼電器在船舶輔鍋爐點火時序控制的應用”，該項技術具有較高的經濟價值和推廣應用價值。

3 結束語

船舶的輔助鍋爐點火時序控制系統中，采用了廣范圍時間繼電器后，對于輔鍋爐的點火及爐溫定值控制，其偏差可縮小到0．1％以下，實現了點火時序穩定的控制。由于廣范圍時間繼電器采用了在調節器上附加自整定功能的結構設計，所以能優選出多種功能供船舶輔鍋爐點火時序控制系統直接使用。因此，在整定可否的條件中，還可設定一些特殊的條件，擴大其應用范圍。由此可見，廣范圍時間繼電器具有較高的應用開發價值。

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Improvement of Ignition Timing Control System of Mauxiliary Boiler

Huang Chengqing

(Xiamen Ocean College, Xiamen 361012, Fujian, China)

U664 TP273.2

A

1003-4862（2015）02-0053-03

2014-09-03

黃成慶（1957-），男，實驗師。研究方向：航海技術專業的教學與實訓。