船用柴油机NO_x排放带来的环境与健康危害已成为全球性的严峻问题,随着越来越严格的IMO TierIII阶段排放法规即将进入执行阶段,船用柴油机NO_x排放控制新技术成为研究热点领域。SCR作为当前满足严苛排放法规的最有前途的技术之一,具有大幅降低NO_x排放及较宽的温度适应范围等优点,在节能减排的大环境下受到各研究机构的格外研究。因此本文针对SCR技术领域,设计开发出一套船用SCR控制系统,并通过试验验证控制系统软硬件功能及控制策略,满足SCR系统控制目标。在分析了船用柴油机SCR系统研究现状的基础上,对SCR控制系统原理及尿素溶液理论喷射量进行研究,并依据GT-power与Simulink耦合仿真结果表明闭环控制策略能够具有较好的效果。基于SCR控制系统的方案设计及控制需求分析,选用西门子PLC作为硬件控制平台,并针对NO_x浓度、转速信号和吹灰控制等设计完成相应的调理电路。在硬件平台的基础上进行了控制系统软件开发工作,基于模块化的程序思想,结合船用SCR控制系统工作特点进行软件逻辑控制功能设计,并详细设计NO_x浓度信号处理、转速信号处理、吹灰控制子程序及监控界面开发。最后对所设计的SCR控制器进行功能测试,测试实际SCR控制系统与尿素供给控制系统通信及吹灰控制系统工作,结果表明控制功能正常能够应用于实际。通过搭建SCR台架验证控制策略对NO_x转化效率及氨泄漏的控制效果,结果表明:SCR控制策略在催化剂工作温度正常及保证氨泄漏量正常情况下开环NO_x转化效率达到83.8%,闭环NO_x转化效率可达到85%,且闭环控制策略在柴油机瞬态工况下NO_x转化效率具有较好的稳定性。