В автоматизации процесса генерирования пара можно выделить внешние и внутренние задачи.
Внешняя задача определяется принадлежностью парогенератора к общей системе судна и заключается в непрерывном обеспечении подключенных к нему потребителей необходимым количеством пара без постоянного вмешательства человека при условии поддержания определенных качественных показателей. Для этого необходимо, чтобы температура пара поддерживалась постоянной, часто с точностью до ±1%. Требования в отношении давления пара зависят от принципа действия парогенератора (работа с постоянным и скользящим давлением).
Ряд других требований относится к реализации определенных внутренних состояний или последовательностей состояний, совокупность которых называют внутренними задачами. Так, например, надежность парогенератора требует, чтобы барабан котла был всегда в достаточной мере заполнен водой и изменение уровня при любых возможных нагрузках не выходило за допустимые пределы. Более высокая точность, как правило, не требуется и даже наоборот, определенная свобода колебания уровня воды благоприятствует регулированию давления в парогенераторе.
Из экономических соображений стремятся к обеспечению необходимой паропроизводительности при минимальном расходе топлива. Это обусловливает поддержание оптимальных условий сгорания топлива, в особенности незначительного избытка воздуха, при всех возможных топочных режимах. То же требование выдвигается и по причине коррозии поверхностей нагрева, так как при избытке воздуха в зонах низких температур дымовых газов возникает опасная коррозия, вызываемая достижением точки росы дымовых газов. Поэтому к точности регулирования сгорания топлива обычно предъявляются исключительно высокие требования.
Топочные устройства, работающие на тяжелых сортах топлива, требуют постоянного поддержания предписанной вязкости, которая имеет решающее значение для оптимального сгорания топлива.
Указанные выше требования относятся к условиям непрерывной работы парогенератора. Однако в настоящее время выдвигаются требования также и в отношении автоматизации ввода и вывода из эксплуатации (пуска и остановки) парогенераторной системы, т. е. процессов дискретного характера. Задача автоматизации заключается при этом в реализации определенного алгоритма ввода в действие парогенератора после подачи соответствующей команды (нажатия кнопки), или же алгоритма вывода из работы после выдачи команды на остановку, либо при возникновении неисправности.
Другой задачей дискретного характера является автоматизация сажеобдувочного устройства. При этом речь идет об автоматическом управлении последовательностью циклов обдувания с приведением в действие соответствующей арматуры подвода пара и удаления воды.
Автоматизацией охватываются и вспомогательные системы парогенератора. Примерами этого является поддержание определенного перепада давления в ступенях подогревателей (экономайзеров), постоянного давления подачи питательной воды и вакуума в конденсаторе, уровня в деаэраторе и цистерне дистиллатов и т. п. Ввиду повышенных требований к чистоте воды и пара, кроме того, должны непрерывно контролироваться электропроводность дистиллята в испарительной системе и величины рН в системе циркуляции пара и конденсата, а также автоматически дозироваться присадка гидразина.
В силу необходимости сокращения численности экипажей в настоящее время наблюдается тенденция к полностью автоматизированной эксплуатации парогенераторных систем и даже судовых вспомогательных котлов.
Ниже рассматриваются в первую очередь наиболее важные проблемы автоматизации непрерывного процесса генерирования пара,
связанные преимущественно с задачами управления. Сюда относится управление давлением пара, качеством сгорания, уровнем воды и вязкостью топлива, которое сводится к изменению таких переменных величин процесса, как расход топлива, воздуха, дымовых газов, питательной воды, охлаждающей воды и пара.
Анализ показывает, что различные входные и выходные величины функционально связаны между собой, поэтому должна применяться система управления со многими управляемыми величинами. Однако для наглядности изложения ниже приводится разделение системы на отдельные контуры управления, причем существующие между ними связи (interactions) рассматриваются как возмущающие воздействия друг на друга. Задача автоматизации процессов ввода в действие и остановки заключается в осуществлении определенных операций включения и реализации необходимых блокировок с целью достижения определенных запрограммированных результатов. Автоматизация таких функциональных взаимодействий носит характер управления.