843-船舶主机燃油粘度测量技术与控制装置研究与在线粘度计(黏度-自动控制)

燃油控制系统说明书V92-VCU将粘度控制器的旋钮开关“VISC. CONTROLLER”置于“ON”位置（此开关在控制箱的中下部），粘度控制器将接通电源，进入显示状态①。

此时其上部显示窗口显示实际值（PV），下部显示窗口显示设定值（SV）。

按下“显示转换/ 参数进入”键可以切换到显示状态②，此时下部显示窗口显示输出值，即电动阀的开度。

状态①、②同为粘度控制器的基本状态，状态③为控制参数的设定状态。

在基本状态下，SV窗口能用交替显示的字符来表示系统的某些状态，如下：●输入的测量信号超量程（响应压差变送器输入断路或短路）时，则闪动显示“orAL"。

此时粘度控制器将停止控制，保持电动阀的位置不变。

●有报警时，可分别显示“HIAL“、”LOAL“，分别表示发生了上限报警和下限报警。

粘度控制器面板上还有四个LED指示灯，其含义分别如下：●OUT输出指示灯：其亮度的变化反映输出电流的大小。

●AL1报警指示灯：粘度高时该灯亮。

●AL2报警指示灯：粘度低时该灯亮。

●MAN指示灯：熄灭时表示自动调节状态，点亮时表示手动状态。

1.3. 基本使用操作在控制参数都已经设定好的前提下（出厂时已进行了常规设置）。

只要接通该粘度控制器的电源，粘度控制器即开始工作。

用户所要做的只是修改粘度控制器的设定值（SV）。

该粘度控制器有四种基本操作：●显示切换：按下键可以使粘度控制器在①、②两种状态之间进行转换。

●修改数据：如果参数锁没有锁上，粘度控制器的下部窗口显示的数值除了显示的自动输出值不可以直接修改外，其余数据都可以通过按下键来修改下部显示窗口显示的数值。

例如，要将燃油的控制粘度设定在12.0mPa.s时，可以将粘度控制器切换到显示状态①，即可以通过按下修改数据至12.0。

按下键减小数据，按下键增大数据，被修改数值位的小数点同时闪动（如同光标）。

按住或键不放，可以快速地减小或增大数值。

而按下键则可以直接移动修改数据的位置（光标），操作快捷。

船用粘度计工作原理今天咱们来唠唠船用粘度计这个超有趣的东西。

你可别小瞧它，在船舶的世界里，它可是个相当重要的小角色呢！那船用粘度计到底是怎么工作的呀？咱得先从粘度这个概念说起。

粘度呢，就好比是液体的一种“黏糊劲儿”。

你想啊，蜂蜜是不是很黏，水就没那么黏，这个黏糊程度就是粘度。

船用的燃料油啊，润滑油之类的，它们的粘度可是很关键的。

如果粘度不合适，就像人穿了不合脚的鞋子，会出大问题的。

船用粘度计就像是一个超级侦探，专门来探测这些液体的粘度。

它里面有一些特别巧妙的设计哦。

一般来说，它有个测量的小空间，就像一个小屋子，专门给液体住。

当液体被放进这个小屋子的时候，粘度计就开始施展它的魔法啦。

有一种常见的船用粘度计是旋转式的。

想象一下，在这个小屋子里面有个小转子，这个小转子就像个小陀螺一样。

当给这个小转子一个动力，让它开始旋转的时候，周围的液体就会对它产生阻力。

如果液体的粘度大呢，就好像小转子在很稠的泥浆里转，转起来就很费劲；要是液体粘度小呢，就好比小转子在清水里转，轻松得很。

这个小转子旋转的时候，粘度计里面有一些很聪明的小装置会检测到它旋转的速度。

如果转得慢，就说明液体很黏，阻力大；转得快呢，液体就比较稀，阻力小。

然后，通过一些神奇的计算，就像变魔术一样，粘度计就能准确地告诉你这个液体的粘度是多少啦。

还有一种船用粘度计是毛细管式的呢。

这就像是让液体走一条很细很细的小通道，就像走钢丝一样。

如果液体的粘度大，它在这个小通道里走得就慢吞吞的，就像个小老头；要是粘度小呢，就像个调皮的小孩子，跑得可快啦。

通过测量液体在这个毛细管里流动的时间或者速度，粘度计也能算出液体的粘度。

你看，船用粘度计是不是很神奇呀？它就这么默默地在船舶上工作着，保证着各种液体的粘度都在合适的范围。

如果没有它，船舶的发动机可能就会因为燃料油粘度不对而不好好工作，润滑油粘度不合适也会让机器磨损得更快。

就像一个团队里的小管家，虽然不起眼，但是缺了它可不行呢。

船用燃油粘度控制模块的设计要点研究引言在大中型运输船上，主柴油机及发电机组柴油机多使用重油（Heavy Fuel Oil）作为原料，而重油由于杂质多、粘度大，不能直接进入柴油机。

而且出于成本考虑，所使用的重油品质越来越低，HFO （600cst@50deg）正逐渐替代HFO （380cst@50deg）。

重油粘度高，水分杂质多，因此，需要配置一套供油系统，将重油分离、加热，以满足柴油机的对燃油品质的要求。

重油在进入柴油機前，需通过分油机净化去杂质，此后再加热至符合柴油机要求的粘度。

通常，主机燃油喷射粘度要求在12～14cst。

不同品质的燃油粘度与温度的关系，可见下图1。

由此可见，燃油粘度与温度存在特定关系，可以通过调节燃油温度，达到控制燃油粘度的目的。

由于各港口油品的不同，同时在燃油加热过程中会存在一定的波动，直接监控温度会使得燃油进机粘度失真，因此需要监测进机粘度，并将结果反馈至燃油加热调节机构。

这一套粘度控制系统，也是船舶燃油供给系统的核心。

1、燃油供给系统燃油供给系统通常为燃油日用柜至主机燃油进口的一套管路。

由燃油输送泵、自动反冲洗过滤器、混油柜、燃油循环泵、燃油加热器及粘度控制模块等组成。

该系统主要是对日用柜中的燃油进行最终处理，以满足主机的喷油粘度、压力及杂质的要求。

考该系统对主机运行的重要性，其核心装置均设置有备用设备。

如，输送泵、过滤器、循环泵、加热器等均设置有一用一备。

常见的燃油供给系统如图2所示其中A为日用柜燃油入口，在经过燃油输送泵组后，通过自动反冲洗滤器，该滤器的需完全满足主机对燃油杂质的要求，否则会引起喷油嘴堵塞等严重后果。

此后燃油与主机回油在混油柜中混合沉淀后，进入循环泵加压后进入燃油加热器。

加热至适当的温度后，从D出口通过管路进入主机燃油进口。

2、粘度控制及反馈扭转振动粘度计ViscoSense2是针对燃油粘度进行精确测量并调控的设施。

它与粘度及温度测量传感器、传送电缆及界面盒一同构成了粘度测量反馈系统。

燃油黏度控制系统在燃油供油单元FCM的自动控制系统中，采用黏度或温度定值控制是基于同一燃油温度的变化要比黏度的变化灵敏这一事实,特别是在温度传感器经改进后，检测温度很敏感的情况下，可大大提高系统的灵敏性，改善系统的动态特性，同时，两种定值控制可以互为备用，从而也可提高系统的可靠性。

燃油黏度控制系统是由黏度传感器、温度传感器、控制器EPC-50B和加热器构成。

黏度传感器和温度传感器分别检测燃油加热器出口燃油的黏度和温度，并将黏度和温度值按比例转换成标准电流和电压信号送到控制器。

控制器内置具有比例积分(PI)控制规律的软件，可以对重油的黏度或温度进行定值控制，而对柴油只能进行温度定值控制。

但在控制系统开始投人工作或换油切换过程，EPC-50B控制器则根据燃油温升斜坡速率实现温度程序控制。

系统除可现场自动控制外，还可选择遥控;在需要时，还可在本地经转换选择后，实现本地手动调节。

信息显示窗可以显示系统中燃油的黏度、温度值或其他需要的测量值，另外也可显示参数值和故障信息。

燃油黏度或温度控制系统就是一个典型的单参数反馈控制系统。

从DO转换到HFO并工作状态稳定后，EPC-50B对HFO进行温度或黏度的定值控制。

当HE0模式目系统外在温度控制方式时，即P19=TemD:P30作为温度设置点，此时的P30网为所需黏度对应的温度值。

在从低温开始的加温过程中，系统控制加热量，实现按设定的温升参数Fa30来程序控制加热。

当温度程序控制加热到设定Pr30减去3℃的温度值后，系统开始温度定值控制。

而当HFO模式且系统处在黏度控制方式时，即Pr19=Visc，Pr20作为黏度设置点，而此时的Pr30应为所需黏度对应的温度值减去2~4℃(一般设为3℃)，这样，在从低温开始的加温过程中，按温升参数加热到该Pr30后，系统自动转为黏度控制。

所以Pr20与Pr30有对应关系，在换用不同的HFO 时，一般要求黏度不改变，但要调整Pr30以适应黏度控制设定值Pr20的需要。

第三節NAKAKITA 型燃油粘度自動控制系統一.NAKAKITA型粘度/溫度控制裝備系統圖(FLOW SHEET OFMAIN ENGINE FUEL OIL VISCO./ TEMP. CONTROLEQUIPMENT)船用燃油規格品質日趨惡化，為維持柴油主機有效率的運轉，適當的控制燃油黏度及即時反應黏度指數相對的重要。

NAKAITA型黏度計之工作原理及其構成要件如下圖所示。

No. DESCRIPTION1 40A DIAPHRANGM CONTROL V ALVE2 NS TBT732 TEMP. CONTROLLER3 NS VBT732VISCOSITY CONTROLLER4 VISCO-DETECTOR5 YEW 13A1 DIFF. PRESS. TRANSMITTER6 OIL SEPARATOR7 EQUALIZING V ALVE8 STOP V ALVE9 AIR CHAMBER10 FILTER REGULATOR (WITH PRESS. GAUGE)11 NEEDLE V ALVE12 FILTER REGULATOR13 AIR PIPE JOINT14 MEASURING PRESSURE JOINT15 3-WAY COCK16 P/I CONVERTER17 NS TM790N TEMP. TRANSMITTER18 FILTER REGULATOR (WITH PRESS. GAUGE)19 RECEIVE GAUGE20 STARTER PANEL21 80A 3WAY CHANGE OVER V ALVE22 LIMIT SWITCH23 3WAY SOLENOID V ALVE24 A/C CHANGE OVER SWITCHNS777C 型粘度偵測器佈置圖二.系統組件構造(SYSTEM COMPONENTS)1. 40A DIAPHRANGM CONTROL V ALVE (No.1)蒸汽控制閥依據氣壓控制站之空氣信號，控制燃油加熱器之加熱蒸汽流量，當閥開度增大時蒸汽流量變大，被加熱燃油溫度升高粘度降低。

船用燃油粘度控制器原理浅析【摘要】目前几乎所有的大型船舶柴油机和大部分柴油发电机都用重油作为燃料，目的是进一步降低船舶运营成本，重油在常温下粘度很高，在管路中难以输送，更不能直接喷入气缸进行燃烧。

所以必须预先加热，使其粘度降低到允许范围内。

表面上看，粘度看似是一个温度来控制的问题，这对某一确定品种的燃油来说是正确的，因为某一确定的燃油的粘度与温度是一一对应的。

但是，对不同品种的燃油来说，在同一温度下的粘度是不同的，而且相差很大，如果对燃油采用温度控制，为把燃油控制在最佳喷射粘度上，对不同品种的燃油必须重新整定燃油温度的给定值，其工作相当复杂。

尤其是对于不同种燃油混合在一起的，更是难以确定最佳喷射粘度所对应的温度。

因此，在燃油进入燃油泵以前，一般不采取温度控制而是采取粘度控制。

它以燃油粘度为控制量，根据燃油粘度的偏差值，控制加热器蒸汽阀开度，或者电加热器的接触器，使燃油粘度控制在允许范围内。

【关键词】燃油粘度；自动控制；信号反馈1、燃油粘度控制系统的概念总体的说，燃油控制似乎是一个温度控制问题，当然这对某一固定品种的燃油来说确是如此。

但对不同品种的燃油，它们在温度相同的情况下，其温度差异很大。

如果采用温度控制系统，为了控制燃油的最佳喷射温度，对不同品种的燃油必须重新整定燃油温度给定值。

特别是对不同品种燃油混合在一起，更难确定最佳喷射温度所对应的温度值。

所以，燃油进高压油泵之前，一般不采用温度控制，而是直接采用粘度控制。

它以燃油粘度为被控量，根据燃油粘度的偏差值控制燃油加热器蒸汽调节阀的开度，或电加热器的接触器使燃油粘度保持恒定值。

2、VISCOCHIEF粘度控制器的原理VISCOCHIEF系统是新一代可用于船上的燃油粘度自控控制系统。

其粘度传感器和调节器无论在结构上还是在工作原理上与以往的NAKAKITA、V AF燃油粘度粘度控制系统有根本的区别。

粘度传感器和控制器均用了单片机取代了常规的变送器和调节器。

船舶柴油机燃油粘度控制系统的仿真伍斯杰;王永坚;杨小明;陈志明【摘要】应用Matlab/Simulink软件,以Anqing Daihatsu 6PSTdM-26H型船用四冲程柴油机为研究对象,建立了船舶柴油机燃油粘度控制系统的热力动态数学模型.首先,根据PID控制器原理,选用比较合适的PID参数,建立燃油粘度控制系统部分主要模型；再利用传热学的相关理论进行分析,得出柴油机燃油粘度控制系统整体仿真模型；最后,通过Matlab/Simulink软件进行仿真.结果表明,提出的方法和所建立的模型是真实可靠的,简化后模型可以减少工作量和研发成本.【期刊名称】《集美大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(018)005【总页数】6页(P354-359)【关键词】船用柴油机;燃油系统;粘度控制;PID控制;仿真【作者】伍斯杰;王永坚;杨小明;陈志明【作者单位】集美大学轮机工程学院,福建厦门361021;集美大学轮机工程学院,福建厦门361021;福建省厦门轮船有限公司,福建厦门361012;广东海洋大学工程学院,广东湛江524088【正文语种】中文【中图分类】U664.1210 引言为确保柴油机主机能正常运转，燃油粘度必须保持在一个合适的范围内，若燃油粘度超标，则可能造成柴油机运动件磨损加剧、燃油雾化不良以及燃油效率低.燃油粘度控制系统 (FOVCS)是船舶机舱过程控制系统的重要组成部分［1］，采用PID 控制，运用传热学原理［2］，利用软件MATLAB建立数学模型进行仿真，能较好地克服上述因素的影响，从而确保燃油粘度在合适的范围内，达到对燃油粘度的自动控制.1 NAKAKITA型燃油粘度控制系统工作原理目前船上常用的燃油粘度控制系统有VAF型、NAKAKITA型和VISCOCHIEF型等，而NAKAKITA型燃油粘度控制系统［3］类似于在VAF型燃油粘度控制系统的基础上增加了温度程序控制装置和“柴油一重油”自动转换装置.温度控制程序装置主要通过温度粘度控制选择阀分别输入温度程序调节器和粘度调节器的输出信号，其输出则选择其中输入大的信号，从而改变蒸汽调节阀的开度，达到自动控制燃油粘度的目的.当燃油温度在上限 (如135℃，可调)和下限 (如20℃，可调)值之间变化时，粘度调节器不工作，蒸汽调节阀由温度程序调节器控制;当燃油温度达到上限值 (如135℃，可调)时，粘度控制系统进行工作，粘度调节器输出信号改变蒸汽调节阀的开度，使燃油粘度稳定在给定值上.“柴油—重油”自动转换装置也是以油温来实现的.例如若油温较低并处于下限值，则燃油在温度程序调节器的控制下，转换开关会自动切换到重油的位置，但仍用柴油运行工作，然后在温度程序调节器的控制下，温度会慢慢升高，当油温达到中间温度值 (如70℃，可调)时，三通活塞阀自动开启并推动三通电磁阀，自动转换为重油，温度调节器控制对重油进行加温直至温度的上限值 (如135℃，可调)，其NAKAKITA型燃油粘度控制系统原理如图1所示.图1 NAKAKITA型燃油粘度控制系统原理图Fig.1 NAKAKITAfueloilviscositycontrolsystemprinciplediagram说明：1—三通活塞阀；2—三通电磁阀；3—空气过滤器；4—继电器箱；5—选择阀；6—蒸汽调节阀；7—控制选择阀；8—温度程序调节器；9—粘度调节器；10—气容；11—三通活塞阀；12—过滤减压阀；13—针阀；14—粘度记录仪；15—压力开关；16—调节板；17—粘度指示仪；18—截止阀；19—过滤减压阀；20—差压变送器；21—平衡阀；22—油分离器；23—燃油加热器；24—粘度发讯器；25—温度变送器；26—阻尼元件；27—截止阀Notes：1-Three-way piston valve;2-Three-way solenoid valve;3-Air filter;4-Relay case;5-Temperature viscosity control selector valve;6-Steam regulating valve;7-Control selctor valve;8-Program temperature controller;9-Viscosity regulator;10-Air-capacitor;11-Three-way piston valve;12-Filter regulator;13-Needle valve;14-Viscosity recorder;15-Pressure switch;16-Adjusting plate;17-Viscosity indicator;18-shut-off valve;19-Filter regulator;20-Differential pressure transmitter;21-Counterbalance valve;22-Oil separator;23-Fuel oil heater;24-Viscosimeter;25-Temperature transmitter;26-Damping elements;27-Shut-off valve2 数学模型的建立本文对柴油机燃油粘度系统模型进行简化，根据PID控制器的原理，选用比较合适的PID参数［4］，建立燃油粘度控制系统部分主要模型，然后利用传热学热量原理对系统进行分析，得到柴油机燃油粘度控制系统整体仿真模型［5］.2.1 模拟PID控制器模拟PID调节器是一种线性调节器，通过硬件来实现PID调节规律.系统由被控对象和PID控制器组成，PID控制系统原理图如图2所示.图2 模拟PID控制系统原理图Fig.2 Analog PID control system principle diagram设定值yset(t)和实际输出值y(t)构成控制偏差e(t)，e(t)通过线性组合构成控制量u(t)，u(t)对被控对象进行控制.控制器的输入输出关系可描述为:u(t)=Kp［e(t)+∫e(t)dt/Ti+Tdde(t)/dt，其中:e(t)=yset(t)-y(t);Kp—为比例系数;Ti—为积分时间常数;Td—为微分时间常数.其传递函数为:G(s)=Kp(1+1/Tis+Tds)，其中s—为复频率.选择调节器的参数，必须根据工程问题的具体要求来考虑.在燃油粘度的控制中，要求被控过程是稳定的，对温度的变化应尽可能及时响应，超调量要小，在不同干扰下输出能很快地稳定在给定值，控制变量不宜过大，在系统与环境参数发生变化时控制应保持稳定.显然，要同时满足上述要求是很困难的，必须根据燃油粘度控制具体过程的要求，满足主要方面，并兼顾其他方面.对于该燃油粘度控制系统，采取试凑法和经验法选择调节器的参数，根据各种温度调节系统中的PID参数，经验数据参照:比例系数P=20% ～60%;积分时间I=30～90s;微分时间D=30～90 s.因此，根据以上参照数据按照比例调整，本文选取参数为:P=20%;I=60 s;D=60 s.2.2 加热器系统动态模型加热器工作流程如图3［5］所示.其中:G0为主机在一定负荷下单位时间内流量值，kg/h;G1为加热器流出的燃油并进入主机的流量值，kg/h;G2为进入加热器的蒸汽流量值，kg/h;G3为进入混合油柜的带有初温的冷油的流量值，kg/h;T1i为进入加热器时或者流出混合油柜时的燃油温度，℃;T1o为流出加热器时或者进出主机时的燃油温度，℃;T3i为进入混合油柜的燃油温度，℃;T'为热油在管路运输中存在热量损失而造成的温度下降值，℃.带有初温T3i的冷油以G3流量进入混合油柜，同时主机未消耗的热油T1o以(G1-G0)的流量进入混合油柜，两种油混合在一起后形成T1i温度的油以G1的流量进入换热器，由于温度远低于输出温度要求，故被蒸汽加热，以G1的流量和T1o温度流出并进入主机，主机随其负荷变化而消耗G0流量的热油，剩余(G1-G0)的流量流回油柜，这样周而复始.为简化起见，本系统建模时，换热器的热损失、传热系数忽略不计，蒸汽的含热变化量也可忽略.图3 加热器(含混合油柜)工作流程图Fig.3 Heaters work flow chart(including mixed oil tank)2.3 传热学热量分析1)考虑换热器的热损失:若忽略间壁热容，则根据热量的动态平衡关系，可以得到如下热平衡方程:其中:λ2为蒸汽的比热容，kJ/(kg·℃);c1为换热器燃油的比热容，kJ/(kg·℃);M1为加热器内冷油的质量，kg.将式 (1)经拉氏变换，并整理得:从主机出来的热油在管路运输中的热量损失与燃油温度、环境温度有关，对其进行近似计算:其中:T2为环境温度，℃.根据热量的动态平衡关系，可以得到混合油柜热平衡方程:其中:c3为混合油柜燃油的比热容，kJ/(kg·℃).将式 (4)经拉氏变换，并整理得:3 仿真模型的建立3.1 加热器子系统仿真模型用Simulink建立加热器子系统［6］模型.通过从工具库Ports and Subsystem模块中，选取椭圆形的输入输出模块，根据式 (2)建立加热器子系统，可得到实际流出加热器的燃油温度T1o，具体的仿真模型如图4所示.图4 加热器子系统模型图Fig.4 Heater subsystem model diagram3.2 混合油柜子系统仿真模型混合油柜子系统实际上就是由多个传递函数组成，在工具库Ports and Subsystem模块中选取椭圆形的输入输出模块，可以得出实际流出混合油框燃油温度T1i，具体的仿真模型如图5所示.图5 混合油柜子系统模型图Fig.5 Mixed oil cabinet system model3.3 控制系统整体仿真模型柴油机燃油粘度控制系统整体仿真模型如图6所示.在simulink library browser 列表中选取相应的函数表达式模块，并在模块中输入初始条件和设置开始及结束时间，最后由Display模块输出结果.为了使得模型的物理意义以及子系统之间关系易于理解，便于模型的修改和升级，该整体控制系统模块分别对混合油柜子系统和加热器子系统进行封装，得到oil tank模块和heater加热器模块.图6 控制系统整体仿真系统模型Fig.6 Overall control system simulation model of the system4 动态仿真结果与分析由于蒸汽流量、环境温度、冷油温度和主机负荷的变化对燃油粘度的定值控制都有影响，但环境温度和冷油温度一般不可突变，变化量较小，故这两者对燃油粘度定值控制的影响很小.船舶在海上航行，未知因素很多，航行工况会时刻发生变化，主机所承受的负荷也随之发生突变，所以蒸汽流量和主机负荷对燃油粘度定值控制影响很大.因此，仿真工况可设环境温度为40℃，冷油温度为50℃，燃油粘度值设定为15 mm2/s.1)保持蒸汽流量不变，根据文献［6-7］使主机负荷在90%-108%-0%-90%之间突变，所得到燃油粘度定值控制曲线如图7所示.从图7看出，当受到外界干扰时，主机负荷突然增大或减少，分别发生时间在开机后2758 s和4760s，主机燃油消耗量也相应发生变化，在变化的瞬间蒸汽流量需要一定的时间做出适应调整，而且加热燃油需要一定的时候，燃油粘度会迅速发生变化，但由于PID控制的作用，经过一定的时间后，燃油粘度会向设定值靠近. 图7 主机负荷突变时，燃油粘度定值控制曲线Fig.7 Host load mutation，the fuel oil viscosity curve of constant value control2)保持主机负荷不变，使蒸汽流量在100%—50%—0%—50%—100%之间发生突变，可得到如图8的燃油粘度定值控制曲线.从图8可以看出，蒸汽流量的突变，时间分别发生在开机后1325s，3340s，4230s，5570s，它使得燃油温度升高或降低，而燃油粘度降低或升高，但由于PID控制的作用，经过一定的时间后，燃油粘度向设定值靠近，从而实现了对燃油粘度的定值控制.3)主机负荷和蒸汽流量都发生突变，得到燃油粘度定值控制曲线如图9所示.从图9可以看出系统受到外界干扰，无论是主机负荷还是蒸汽流量发生突变时对主机燃油粘度定值都会产生影响，但是经过一段时间后，最终都能达到一个的平衡状态.系统刚开始投入工作时，惯性较大，但是系统达到稳定时，系统没有偏差，验证了该系统建模仿真的可行性和可靠性.图8 蒸汽流量突变时，燃油粘度定值控制曲线Fig.8 Change in steam flow rate,fuel viscosity curve of constant value control图9 主机负荷和蒸汽流量都发生突变时，燃油粘度定值控制曲线Fig.9 Mutations in the host load and steam flow rate of fuel viscosity curve of constant value control5 结束语本文对船舶柴油机燃油粘度系统进行了概述，分析了其重要性及燃油的定值控制，利用传热学原理，针对Anqing Daihatsu 6PSTdM—26H型柴油机的燃油粘度控制系统建立了动态模型，并对其进行了仿真，仿真结果表明，无论是主机负荷还是蒸汽流量发生突变对主机燃油粘度定值都会产生影响，但是经过一段时间后，最终都达到一个平衡状态.［参考文献］［1］王春芳，叶伟强.轮机自动化［M］.大连:大连海事大学出版社，2011. ［2］杨世铭，陶文铨.传热学［M］.北京:高等教育出版社，2006.［3］李斌.船舶柴油机［M］.大连:大连海事大学出版社，2008.［4］ ASTROM K J，HAGGLUND T.PID controllers［M］.North Carolina:Instrument Society for Measurement and Control，1995.［5］方泉根.计算机仿真技术在21世纪航海教育中的发展与应用［J］.上海海运学院学报，2001，22(2):24-28.［6］肖玲娟.主机燃油粘度的模糊控制设计［D］.上海:上海海事大学，2004. ［7］潘瑞.船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究［D］.大连:大连海事大学，2008.。

一种半实物仿真中的主机燃油粘度控制方法陈林【摘要】介绍了一种半实物仿真中的主机燃油粘度控制方法.首先,介绍燃油粘度控制半实物仿真系统;然后,探讨燃油粘度控制数学模型和主机燃油粘度控制中的闭环控制;最后,介绍半实物仿真中的主机燃油粘度控制方法和仿真结果.【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】4页(P45-48)【关键词】主机燃油粘度;半实物仿真;数学模型【作者】陈林【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一〇研究所【正文语种】中文为使船舶主机燃油充分燃烧，需要燃油粘度控制系统将燃油粘度控制在合适的区间内，再送入气缸[1]。

半实物仿真系统通过半实物仿真的形式，更直观地表现燃油粘度控制系统的原理和过程。

燃油粘度控制过程：带有一定初温的重油和轻油经过三通阀进入混合油柜，并实现重油和轻油之间的转换；同时，主机未消耗的热油以一定的流量进入混合油柜，热油和冷油充分混合后经增压泵加压进入换热器；由于混合油温远低于输出温度的要求，故需蒸汽加热后再进入主机；主机随其负荷变化消耗一定流量的燃油，剩余的燃油又回流至混合油柜，周而复始。

主机燃油粘度控制原理如图1所示。

理想情况下，可选择燃油粘度或燃油温度为被控量，但不同燃油的粘度与温度的对应关系不尽相同。

若采用温度为被控量，则需给出不同燃油品种的粘度与温度对应关系[2]。

为使控制效果更好，工程实践中一般选择粘度作为被控量。

本文半实物仿真系统选取粘度为被控量，同时选择温度为参考和对比被控量。

燃油粘度控制半实物仿真系统的主要构成有：热电偶变送器（测量温度）、差压变送器（模拟粘度）、模拟测粘计启动控制箱、粘度控制器和电动执行器等。

燃油粘度控制半实物仿真系统框图如图2所示。

燃油粘度控制半实物仿真系统采用饱和蒸汽加热燃油。

为保证不同负荷状态下的燃油都能达到进机粘度的要求，在换热器出口设有温度传感器和粘度传感器，分别检测换热器出口燃油的温度和粘度。