大型油轮辅锅炉系统模拟器开发

摘要

课题选用中远集团的三十万吨大型油船作为研究对象,以中国海事局最新颁布的STCW公约马尼拉修正案为标准,运用计算机仿真技术,建立软件与硬件相结合的锅炉混合仿真系统模拟器。
　　 根据机理建模的一般方法,首先详细分析了大型油船辅锅炉系统的结构组成和工作原理;然后以此为基础将整个辅锅炉系统进行必要的简化和子系统划分;根据不同子系统的特性,分别建立起相应的子系统仿真模型;最后再将各子模型按系统原理进行有机组合,构成锅炉系统的整体仿真模型。这样就运用集总参数分布式建模方法,建立起能够反映油船辅锅炉系统各种运行工况的动态数学模型。
　　 在已建立的锅炉系统动态数学模型基础上,运用C＃编程工具在.NETFramework框架中进行模拟器软件设计。模拟器内部的全部控制逻辑皆来源于母型船上的辅锅炉系统,操作训练的内容与实船辅锅炉系统的操作完全拟合。模拟器实现的主要功能:主从锅炉的组合选择和并联运行、汽包水位控制调节、蒸汽压力控制调节、锅炉的手动/自动启动和停炉、参数高低限报警及系统自动保护。
　　 为了提高模拟效果,本课题设计出一套与软件相对应的模拟硬件系统。此硬件系统主要包括系统MIMIC流程控制屏和现场控制箱,涵盖油船辅锅炉系统的各主要子系统和相关设备,可以直观展示油船辅锅炉系统的工作原理和工况运行状态。
　　 将软件系统与模拟硬件系统进行组合控制,形成一个互联的锅炉系统模拟器。本模拟器具有功能完善、真实感强及操作便捷等特点,同时软硬件独立和联合运行均可实现整个油船锅炉系统的全工况演练和操作,满足中国海事局对于现行模拟器的要求。