新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)組自動化控制系統(tǒng)的功能和特點

 

摘要：康明斯通過微型計算機(jī)或可編程序控制器(plc)來實現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組電站的自動化控制。硬件組成變得簡單，但必須考慮可靠的后備措施。這種方式充分利用計算機(jī)技術(shù)，使普通發(fā)電機(jī)組改變?yōu)樽詣踊l(fā)電機(jī)組。它既能實現(xiàn)控制，也能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和科學(xué)計算，而其運算速度和精度完全沒，滿足控制要求。其突出優(yōu)點是把控制程序存儲在存儲器中，接線只限于檢測元件、執(zhí)行元件相連接，使硬件和接線簡化，因而它的可靠性高和適應(yīng)性廣，方便調(diào)試和維護(hù)。因此，PLC控制方式是柴油發(fā)電機(jī)組自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。

 

康明斯PCC3.3控制器

 

 

 

一、自動化控制系統(tǒng)的特點

 

1、保持供電的連續(xù)性和可靠性。

柴油發(fā)電機(jī)組自動化控制系統(tǒng)能準(zhǔn)確而迅速地調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)組的運行。當(dāng)發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)不正常狀況時，自動化控制系統(tǒng)能正常判斷和及時處理，發(fā)出相應(yīng)的報警信號和緊急停機(jī)，避免損壞發(fā)電機(jī)組。同時，還能自動的起動備用發(fā)電機(jī)組，縮短電網(wǎng)斷電時間，保證供電的連續(xù)性。

2、提高電能質(zhì)量指標(biāo)和運行經(jīng)濟(jì)性，并使各用電設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。

用電設(shè)備對電能的頻率和電壓都有較高要求，允許的偏差范圍都是很小的。自動調(diào)壓器可使電壓保持恒定，操縱調(diào)速器來調(diào)節(jié)頻率。自動化柴油電站依靠自動調(diào)節(jié)裝置完成頻率和有用功率的調(diào)節(jié)。

3、加快控制和操作過程，提高系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

實現(xiàn)柴油電站自動化后，能及時改變運行工作狀況以及適應(yīng)系統(tǒng)要求，發(fā)電機(jī)組操作過程按預(yù)定的次序不間斷的進(jìn)行，并可不斷監(jiān)視器完成情況。以應(yīng)急啟動發(fā)電機(jī)組為例，如果采用人工操作，最快也要5-7分鐘，采取自動控制的話，通常不到10秒就能啟動成功，恢復(fù)供電。

4、減少操作能源，改善勞動條件。

機(jī)房運行時的環(huán)境條件相當(dāng)惡劣，影響操作人員的健康。自動控制系統(tǒng)為無人值班創(chuàng)造了條件。

 

眾智HGM6110CAN模型立體圖

 

 

二、自動化控制系統(tǒng)的組成

 

柴油發(fā)電機(jī)組自動化控制系統(tǒng)由程序控制、模擬控制和運行管理控制三部分組成。

1、程序控制。

它是按事先設(shè)計好的操作順序?qū)崿F(xiàn)的控制。控制信號只起離散作用，參數(shù)是開關(guān)量?？刂菩盘柕男问?，通常取自于幾個操作邏輯運算的結(jié)果。例如發(fā)電機(jī)組的起動和停機(jī)等，就屬于程序控制。

2、模擬控制。

通過測量設(shè)備運行參數(shù)的實際值，與設(shè)定值相比較，根據(jù)其偏差，調(diào)節(jié)設(shè)備相應(yīng)的物理量來實現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)。這種控制信號是連續(xù)起作用的，參數(shù)通常是模擬量，他也可以通過定時采樣的方式轉(zhuǎn)換成時間的離散量，但不管其偏差有多大，都應(yīng)緊跟設(shè)定值連續(xù)調(diào)節(jié)。例如頻率和電壓等的調(diào)節(jié)，就屬于模擬控制。

3、運行管理控制。

按照人工設(shè)定的各種運行工作狀況的要求和負(fù)載的實際需要，按照順序調(diào)用各種自動裝置或相應(yīng)程序，對柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行操作，達(dá)到安全控制和經(jīng)濟(jì)運行的目的。這就稱為運行管理控制。 

 

三、自動控制功能

 

1、啟動系統(tǒng)

柴油發(fā)電機(jī)的啟動是根據(jù)自動化工作狀況的實際，由預(yù)先編制好的自動控制程序，對柴油發(fā)電機(jī)的啟動馬達(dá)發(fā)出是否啟動的電指令來決定。康明斯柴油發(fā)電機(jī)的啟動系統(tǒng)除了通常的啟動馬達(dá)控制系統(tǒng)外，它還能根據(jù)不同環(huán)境溫度，在進(jìn)氣管內(nèi)裝設(shè)火焰預(yù)加熱裝置，用于加熱進(jìn)氣空氣。當(dāng)氣溫<0℃時，應(yīng)使用預(yù)加熱裝置進(jìn)行啟動；在溫度更低的環(huán)境下，還裝有冷風(fēng)預(yù)加熱系統(tǒng)，以預(yù)熱機(jī)體，確保柴油發(fā)電機(jī)在一35℃低溫環(huán)境下能正常啟動運行。

2、停機(jī)系統(tǒng)

發(fā)電機(jī)組經(jīng)正常運行后需要停機(jī)時，由自動控制程序先關(guān)掉電源開關(guān)，卸去發(fā)電機(jī)組負(fù)荷，并經(jīng)一定時間空載運行后，自動發(fā)出控制指令，使柴油發(fā)電機(jī)油門電磁鐵得電，關(guān)掉油門，使柴油發(fā)電發(fā)電機(jī)組關(guān)機(jī)。

3、柴油發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

康明斯柴油發(fā)電機(jī)的調(diào)速器一般采用機(jī)械調(diào)速，其工作原理是利用轉(zhuǎn)速不同時，飛錘離心力大小變化，自動調(diào)整供油量，以保持柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定。這種調(diào)速器屬于全程式調(diào)速器。它能在各種不同轉(zhuǎn)速下保持平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)。該調(diào)速器的特點是結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長，很少出故障，極少需要維護(hù)，而且調(diào)整使用簡單。

4、轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng)

康明斯柴油發(fā)電機(jī)裝有轉(zhuǎn)速檢測機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)裝在充電發(fā)電機(jī)風(fēng)扇處的感應(yīng)片與之相對應(yīng)機(jī)殼上的電磁接近開關(guān)，接近開關(guān)端面與感應(yīng)片的距離為3~5mm。當(dāng)接近開關(guān)與感應(yīng)片接近感應(yīng)時，產(chǎn)生一個電信號，柴油發(fā)電機(jī)每轉(zhuǎn)動一周就產(chǎn)生一個電信號，這樣，接近開關(guān)就將柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變換成計數(shù)電信號，輸入到PLC內(nèi)進(jìn)行編程，以達(dá)到檢測控制轉(zhuǎn)速的目的。另外轉(zhuǎn)速檢測亦有利用電磁感應(yīng)來計數(shù)的，該裝置電磁感應(yīng)傳感頭用直徑0.05mm漆包線盤繞在磁性鐵芯上，約數(shù)百匝，并經(jīng)密封而成，內(nèi)阻約15Ω，安裝在緊靠柴油發(fā)電機(jī)大飛輪齒圈緣外側(cè)，傳感頭端面距大飛輪齒頂約0.37mm±0.127mm。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)啟動時，傳感頭將產(chǎn)生大于2.5V的交流電壓，并將此電壓送人PLC計數(shù)，由PLC編程控制。

5、三角膠帶監(jiān)控機(jī)構(gòu)

柴油發(fā)電機(jī)運行時，依靠風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)迫通風(fēng)散熱，因此，帶動風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)的三角膠帶必須確保完好，才能保證發(fā)電機(jī)組正常運行?？得魉共裼桶l(fā)電機(jī)裝有三角膠帶監(jiān)控機(jī)構(gòu)，它主要由風(fēng)扇皮帶張緊輪、風(fēng)扇皮帶報警開關(guān)和導(dǎo)線總成組成。

當(dāng)皮帶斷裂時，張緊輪依靠彈力的作用下落，將報警開關(guān)按鈕頂起，接通剎車電磁鐵電路，使剎車電磁鐵通電動作，關(guān)斷油門，切斷油路停車，防止柴油發(fā)電機(jī)在無強(qiáng)迫風(fēng)冷卻的情況下運行，造成發(fā)電機(jī)組損壞。

6、指示儀表和傳感器

柴油發(fā)動機(jī)指示儀表由機(jī)油壓力表、機(jī)油溫度表、缸蓋溫度表、傳感器和報警開關(guān)等組成。三種傳感器和缸蓋溫度報警開關(guān)用12v或24v電源供電。

 

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