船舶辅锅炉系统的操作与管理是轮机工程专业学员一项重要的学习内容,也是海船船员三管轮实操评估的必考项目之一。然而,采用实际锅炉系统进行训练存在很多缺点:首先,实际锅炉系统属于高度危险的压力设备,存在安全隐患,每年都要经主管部门进行年检;其次,实际锅炉系统的建造、运行、停用保养费用比较高;再次,实际锅炉系统运行时的排烟导致空气污染。本课题以远洋船舶5250TEU实船CPDB-40船舶辅锅炉整个系统为研究对象,研发一套船舶辅锅炉装置的模拟操作系统,以替代航海院校现有的船舶辅锅炉装置实验室,新研发的系统既能用于教学,又能满足实操训练和评估的需要。该系统采用半实物仿真的形式。控制箱面板布置与实船辅锅炉系统控制箱完全一致,锅炉本体、燃烧装置、锅炉附件等采用MINIC模拟板以图形的方式实现,并在MINIC模拟板上画出各系统图。控制箱和MINIC模拟板上的开关、按钮等可操作,控制箱、模拟板可显示锅炉及系统的运行状态,如锅炉水位、蒸汽压力、燃烧情况、各泵运转情况及阀件开关状态等。学员能够按照实船锅炉系统的操作程序进行辅锅炉及各个系统的操作、运行管理及故障排除实操训练。模拟系统采用西门子S7-200PLC作为核心控制部件,可以实现船舶燃油辅锅炉燃烧时序控制、水位控制、蒸汽压力控制、安全保护、排污、水位计冲洗等正常的控制和运行管理功能,也可以模拟多种故障状态,尤其是可以模拟锅炉失水、满水等采用实际锅炉设备难以实现的故障。系统中设计了PLC系统信号输入/输出电路,可节省大量的PLC输入/输出点,降低了模拟系统硬件开支。本课题设计的船舶燃油辅锅炉系统模拟设备成本低、操作逼真,为此类模拟设备的开发提供了一条新思路。系统中采用的PLC控制技术、PLC输入/输出省点技术也具有一定的参考价值。