电子产品世界

3．1．2　本系统CPU采用8032单片机，在此基础上进行以下扩展：以一片16K×8 位CMOS静态E－PROM27128作为程序存贮器，以一片8K×8位CMOS静态RAM6264作为数据存贮器，附加一片DS1216多功能日历时钟，DS1216器件内部包含振荡电路和后备锂电池，它的上面附带有一个28脚插座，插入RAM6264后可以保持RAM中的数据在停电时也不丢失。以一片8155作为扩展I／O口，其中PA口作为检测信号输入口，PB口作为声光报警输出口。

3．1．3　输出控制部分由信号输出，信号驱动及驱动电机组成，控制信号由CPU经DAC0832数模转换后送出，经驱动电路放大后送给驱动电机控制锅炉风门及喷油电磁阀的开度，进而控制锅炉内压力的大小。

3．1．4　键盘显示部分采用专用键盘显示芯片8279，该芯片具有自动对键盘显示器扫描并识别键盘上闭合键号的功能，不仅可以大大节省CPU对键盘显示器的操作时间，从而减轻CPU的负担，而且显示稳定、程序简单，不会出现误操作。键盘部分主要用于输入智能控制算法的一些初始值及参数，显示器采用8 位LED显示器。

3．1．5　监控定时部分，为防止由于外界电源、电磁辐射等引起的干扰使程序偏离正常的控制流程，进入死循环，造成系统故障，本系统利用定时器及分频器，由硬件构成Watchdog，实现监视定时器定时复位功能。

3．2　软件设计

软件设计主要包括：水位控制，燃烧程序控制，压力智能控制，安全保护等模块。

3．2．1　工作原理

为了使锅炉安全运行，控制锅炉启动有一定的程序，当锅炉水位正常，即水位处于高水位与低水位之间（P1．1＝0，P1．2＝0），蒸气压力低于最大允许点火压力（PA．1＝1）时，风机将自动启动（置P1．4＝1），先进行40 s的预扫气，此时风门最大（直接置DAC0832输出为FFH），以排除残存在炉膛内的油汽，防止点火时发生冷爆，预扫气快结束时，接通点火变压器（置P1．6＝1），启动燃油泵（置P1．5＝1），把风门及喷油电磁阀开度调小（直接置DAC0832输出为一个较小的值），以利于点火成功。这时炉膛内风、油、火齐全，如点火成功，光敏电阻阻值下降（PA．0＝0），点火变压器停止点火（置P1．6＝0），这样燃油经电磁阀继续喷到已点着的火焰上，在风机的助燃下正常燃烧，进入压力智能控制程序，如果点火失败，光敏电阻阻值很大（PA．0＝1），则系统发出点火失败声光报警（置PB．1＝1），并自动进行第二次循环，关闭风门及喷油电磁阀（置DAC0832输出为00H），从40 s预扫气开始循环，若第二次循环仍未点火成功，系统停止工作（置P1．7＝1）且声光报警。

当正常燃烧突然熄火（PA．0＝1），系统发出中途熄火声光报警（置PB．2＝1），同理，程序控制系统自动从头开始，等待炉内压力下降至PA．1＝1，然后进入40 s预扫气，重新点火启动。

当锅炉正常燃烧后，本系统按照智能控制算法控制风门及油门驱动电机以控制风、油门大小，使炉内压力维护在一个稳定的范围内。

本系统的水位控制由直接放在主程序之前及之后的高低水位判断指令来决定是否启停给水泵，若检测到高水位信号（P1．2＝1），说明之前启动过给水泵，此时应停止给水泵工作（置P1．3＝0）反之，若检测到低水位信号（P1．1＝1），则置P1．3＝1，此时应启动给水泵工作。

安全保护中的压力危险（PA．2＝1），水位危险（P1．0＝1），中途熄火（PA．0＝1）等保护也由接在主程序之后的判断指令来完成的，若PA．2＝1或P1．0＝1，则停止系统工作（置P1．7＝1）并且声光报警，若PA．0＝1，中途熄火，则关闭风油门（置0832输出为OOH），停止风机及燃油泵工作（置P1．4＝0，P1．5＝0），并作中途熄火声光报警，程序自动重新开始。　

3．2．2　主程序流程图

船舶辅助锅炉微机控制系统的主程序包括系统初始化、锅炉水位控制、燃烧程序控制、锅炉蒸汽压力自动控制、安全保护等模块。其流程图如图3—2所示。

4　结束语

经样机实验证明本系统由于采用了基于8032单片机的智能控制方式，与全部采用继电——接触器或PLC的辅助锅炉自动控制系统相比，具有硬件电路简单、价格低廉、无触点等优点，同时系统动静态特性得到很大改善，系统的水位控制、燃烧程序控制、蒸汽压力控制、安全保护、故障检测等功能均由8032单片机完成，充分体现了单片机组成的系统的优越性。

［参考文献］
［1］　喻方平等．微型计算机在船舶中的应用［M］．电子工业出版社．
［2］　李朝青．单片机原理及接口技术［M］．北京航空航天大学出版社．
［3］　涂时亮．单片微机控制技术［M］．复旦大学出版社．
［4］冒天诚．船舶电力拖动自动控制系统［M］．人民交通出版社．
［5］　李士勇.模糊控制、神经控制和智能控制论［M］.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1993.

关键词： 智能 控制系统 锅炉 辅助 单片机 船舶 基于