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柴油發(fā)電機的并機控制器系統(tǒng) |
摘要:康明斯PCC控制器用于多臺同容量或不同容量的發(fā)電機組的手動/自動并聯(lián)系統(tǒng)以及適用于單臺發(fā)電機組恒功率輸出和市電并網(wǎng),實現(xiàn)發(fā)電機組的自動開機停機/并聯(lián)運行、數(shù)據(jù)測量、報警保護及“三遙”功能。控制器采用大屏幕液晶(LCD)圖形顯示器,可顯示中文、英文及其他多種文字,操作簡單,運行可靠。
1.性能特點
1)液晶顯示LCD為480x272PPi,帶背光,中文、英文及其他多種文字可選界面操作,且可現(xiàn)場選擇,方便工廠調(diào)試人員試機。
2)具有RS485通信接口,利用MODBUS協(xié)議可以實現(xiàn)“三遙”功能。
3)具有ECU CAN BUS接口,可以連接具備J1939的電噴機,不但可以監(jiān)測電噴機的常用數(shù)據(jù)(如水溫、油壓、轉(zhuǎn)速、燃油消耗量等),也可以通過CANBUS接口控制開機、停機、升速和降速等,還可以連接擴展模塊:開關(guān)量輸入模塊DIN16、開關(guān)量輸出模塊DOUT16,模擬量輸入模塊AIN24。
4)適合于三相四線、三相三線、單相二線、兩相三線(120/240V)電源 50/60Hz系統(tǒng);采集并顯示母排/發(fā)電三相電壓、三相電流、頻率、功率參數(shù);母排具有缺相、逆相序檢測功能,發(fā)電具有過電壓、欠電壓、過頻、欠頻、過電流、過功率、逆功率、缺相、逆相序檢測功能。
5)同步參數(shù)有:發(fā)電與母排電壓差,發(fā)電與母排頻率差,發(fā)電與母排相角差。在自動狀態(tài)下具有多種工作模式:不帶載運行,帶載運行,按需求并聯(lián)運行。
6)具有并聯(lián)/解列時負載軟轉(zhuǎn)移功能。
7)多種溫度、壓力、油位傳感器曲線可直接使用,并可自定義傳感器曲線。
8)精密采集發(fā)動機的各種參量:
① 溫度WT:℃/F同時顯示;
② 機油壓力OP:kPa/Psi/Bar同時顯示;
③ 燃油位FL單位:%;
④ 轉(zhuǎn)速SPD單位:r/min;
⑤ 電池電壓VB單位:V;
⑥ 充電機電壓VD單位:V;
⑦ 計時器HC可累計時長:65535h;
⑧ 累計開機次數(shù):最大可累計65535次。
9)參數(shù)設(shè)置功能:允許用戶對其參數(shù)進行更改設(shè)定,同時記憶在內(nèi)部EEPROM存儲器內(nèi),在系統(tǒng)掉電時也不會丟失。大部分參數(shù)可從控制器前面板調(diào)整,所有參數(shù)可使用PC通過USB接口調(diào)整,又可使用PC通過RS485接口調(diào)整。
多種啟動成功條件(轉(zhuǎn)速傳感器、油壓、發(fā)電)可選擇。
供電電源范圍寬DC(8~35)V,能適應(yīng)不同的啟動電池電壓環(huán)境。
10)具有歷史記錄,實時時鐘,定時開關(guān)機(每月/每周/每天開機一次且可設(shè)置是否帶載)功能。
圖1 單機型康明斯發(fā)電機組模型圖 |
圖2 柴油發(fā)電機組多機并聯(lián)系統(tǒng) |
2.操作
(1)指示燈
康明斯PCC控制器面板指示燈布置如圖1所示。
圖1 柴油發(fā)電機組智能控制器面板圖 |
注意:部分指示燈說明
運行指示燈:在啟動成功后,得電停機前常亮,其他時段熄滅。
發(fā)電正常指示燈:發(fā)電正常時常亮,發(fā)電異常時閃爍,不發(fā)電時熄滅。
(2)按鍵功能描述
按鍵功能描述見圖2。
圖2 柴油發(fā)電機組智能控制器按鍵功能說明 |
小心:出廠初始密碼為“00318”,操作員可更改密碼,防止他人隨意更改控制器高級配置。更改密碼后請牢記,如忘記密碼請與公司服務(wù)人員聯(lián)系,將控制器中“關(guān)于”頁的PD信息反饋給服務(wù)人員。
(3)手動開機、停機操作
1)自動開機順序
①當遠程開機(帶載)輸入有效時,進入“開機延時”。
②發(fā)電機組狀態(tài)頁顯示“開機延時”倒計時。
③開機延時結(jié)束后,預(yù)熱繼電器輸出(如果被配置),發(fā)電機組狀態(tài)頁顯示“預(yù)熱延時XX”。
④預(yù)熱延時結(jié)束后,燃油繼電器輸出1s,然后啟動繼電器輸出;如果在“啟動時間”內(nèi)發(fā)電機組沒有啟動成功,燃油繼電器和啟動繼電器停止輸出,進入“啟動間隔時間”,等待下一次啟動。
⑤在設(shè)定的啟動次數(shù)內(nèi),如果發(fā)電機組沒有啟動成功,控制器發(fā)出啟動失敗停機,同時LCD的報警頁顯示啟動失敗報警。
⑥在任意一次啟動時,若啟動成功,則進入“安全運行延時”,在此時間內(nèi)油壓低、水溫高、欠速、充電失敗報警量等均無效,安全運行延時結(jié)束后則進入“開機怠速延時”(如果開機怠速延時被配置)。
⑦在開機怠速延時過程中,欠速、欠頻、欠電壓報警均無效,開機怠速延時結(jié)束后,進入“高速暖機時間延時”(如果高速暖機延時被配置)。
⑧在單機運行時,當高速暖機延時結(jié)束時,若發(fā)電正常則發(fā)電狀態(tài)指示燈亮,當發(fā)電機電壓、頻率達到帶載要求,則發(fā)電合閘繼電器輸出,發(fā)電機組帶載,發(fā)電供電指示燈亮,發(fā)電機組進入正常運行狀態(tài);如果發(fā)電機組電壓或頻率不正常,則控制器報警停機(LCD屏幕顯示發(fā)電相應(yīng)報警量)。
2)在并聯(lián)運行時,當高速暖機延時結(jié)束時
①若系統(tǒng)母排沒有電壓信號,則先發(fā)一個合閘狀態(tài)標志給其余待并發(fā)電機組,然后發(fā)電合閘繼電器輸出,以避免其他發(fā)電機組同時合閘。
②若系統(tǒng)母排有電壓或其他發(fā)電機組已經(jīng)合閘,則控制器將控制GOV調(diào)速和AVR調(diào)壓,以達到發(fā)電機組與母排同步,當同步條件滿足時,發(fā)出合閘信號,將發(fā)電機組并入母排。一旦發(fā)電機組并入母排,則控制器將控制發(fā)動機逐步增大油門和其他已并聯(lián)發(fā)電機組進行負載均分。
注:當由遠程開機(不帶載)輸入開機時,過程同上,只是發(fā)電合閘繼電器不輸出,發(fā)電機組不帶載。當遠程開機輸入開機時,發(fā)電機組按設(shè)定的優(yōu)先級順序開機、同步、并聯(lián),并自動將母排上發(fā)電機組進行負載均分。
3)自動停機順序
①當遠程開機輸入失效時,開始“停機延時”。
②停機延時結(jié)束后,控制器將控制發(fā)電機組逐步轉(zhuǎn)移負載到其他發(fā)電機組上,然后發(fā)出分閘信號,啟動停機散熱延時。在停機散熱延時過程中,若遠端開機信號重新有效,則控制器將再次進入并聯(lián)狀態(tài)。當停機散熱延時結(jié)束后,進入“停機怠速延時”。
③進入“停機怠速延時”(如果被配置)時,怠速繼電器加電輸出。
④進入“得電停機延時”,得電停機繼電器加電輸出,燃油繼電器輸出斷開,自動判斷是否停穩(wěn)。
⑤進入“發(fā)電機組停穩(wěn)時間”,自動判斷是否停穩(wěn)。
⑥若當發(fā)電機組停穩(wěn)后,進入“發(fā)電機組過停穩(wěn)時間”;否則控制器進入停機失敗同時發(fā)出停機失敗警告(在停機失敗報警后,若發(fā)電機組停穩(wěn),則進入“發(fā)電機組過停穩(wěn)時間”同時自動消除停機失敗警告)。
⑦過停穩(wěn)時間結(jié)束后,進入發(fā)電機組待機狀態(tài)。
(5)發(fā)電機組控制器開關(guān)控制過程
1)手動控制過程 控制器在手動模式時,開關(guān)控制過程執(zhí)行手動控制過程,通過合分閘按鍵控制開關(guān)合分閘。
①合閘操作。當正常運行時,發(fā)電機電壓、頻率達到帶載要求,按下發(fā)電合閘Close鍵在單機運行時,發(fā)電合閘繼電器輸出。
在并聯(lián)運行時,若系統(tǒng)母排沒有電壓信號,則先發(fā)一個合閘狀態(tài)標志給其余待并發(fā)電機組,然后發(fā)電合閘繼電器輸出,以避免其他發(fā)電機組同時合閘。
若系統(tǒng)母排有電壓或其他發(fā)電機組已經(jīng)合閘,則控制器將控制GOV 調(diào)速和AVR調(diào)壓,以達到發(fā)電機組與母排同步,當同步條件滿足時,發(fā)出合閘信號,將發(fā)電機組并入母排。一旦發(fā)電機組并入母排,則控制器將控制發(fā)動機逐步增大油門和其他已并聯(lián)發(fā)電機組進行負載均分。
②分閘操作。按下發(fā)電分閘Open鍵。在單機運行時,直接發(fā)出分閘信號;在并聯(lián)運行時,控制器首先將負載轉(zhuǎn)移到其他發(fā)電機組,然后發(fā)出分閘信號。
2)自動控制過程
控制器在自動模式時,開關(guān)控制過程執(zhí)行自動控制過程。
注意:輸入口中必須配置開關(guān)合閘輔助輸入,且正確接線。
3.接線
康明斯PCC控制器背面板如圖3所示,接線端子功能見表1。
注意:背部USB接口為參數(shù)編程接口,可使用PC對控制器編程。
圖3 柴油發(fā)電機組智能控制器背面板圖 |
表1 康明斯PCC接線端子功能
序號
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功 能
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導(dǎo)線規(guī)格/m㎡
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備 注
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1
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直流工作電源輸入B-
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2.5
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接啟動電池負極
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2
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直流工作電源輸入B+
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2.5
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接啟動電池正極,若長度大于30m,用雙根并聯(lián)。推薦最大20A熔絲
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3
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緊急停機輸入
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2.5
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通過急停按鈕接B+
|
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4
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啟動繼電器輸出
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1.5
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由3點供應(yīng)B+,額定16A
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接啟動機啟動線圈
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5
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燃油繼電器輸出
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1.5
|
由3點供應(yīng)B+,額定16A
|
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6
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可編程繼電器輸出口1
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1.5
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由2點供應(yīng)B+,額定7A
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7
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可編程繼電器輸出口2
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8
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可編程繼電器輸出口3
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9
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充電發(fā)電機D+端輸入
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1.0
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接充電發(fā)電機D+(WL)端子,若充電機上沒有此端子,則此端子懸空
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10
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可編程輸入口1
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1.0
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接地有效(B-)
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11
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可編程輸入口2
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|||
12
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可編程輸入口3
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13
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可編程輸入口4
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|||
14
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可編程輸入口5
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15
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可編程輸入口6
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|||
16
|
轉(zhuǎn)速傳感器屏蔽地
|
0.5
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連接轉(zhuǎn)速傳感器,建議用屏蔽線。轉(zhuǎn)速傳感器輸入2控制器內(nèi)部已接B-
|
|
17
|
轉(zhuǎn)速傳感器輸入2
|
|||
18
|
轉(zhuǎn)速傳感器輸入1
|
|||
19
|
可編程輸入口7
|
1.0
|
接地有效(B-)
|
|
20
|
可編程繼電器輸出口4
|
1.5
|
常閉輸出,額定7A
|
|
21
|
繼電器公共點
|
|||
22
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常開輸出,額定7A
|
|||
23
|
ECU CAN公共地
|
-
|
建議使用阻抗為120Ω的屏蔽線,屏蔽線單端接地
|
|
24
|
ECU CAN H
|
0.5
|
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25
|
ECU CAN L
|
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26
|
MSC CAN公共地
|
-
|
建議使用阻抗為120Ω的屏蔽線,屏蔽線單端接地
|
|
27
|
MSC CAN H
|
0.5
|
||
28
|
MSC CAN L
|
|||
29
|
GOV調(diào)速線B(+)
|
0.5
|
建議用屏蔽線,屏蔽層在GOV端接地
|
|
30
|
GOV調(diào)速線A(-)
|
|||
31
|
AVR調(diào)壓線B(+)
|
0.5
|
建議用屏蔽線,屏蔽層在AVR端接地
|
|
32
|
AVR調(diào)壓線A(-)
|
|||
33
|
RS485公共地
|
-
|
建議使用阻抗為120Ω的屏蔽線,屏蔽線單端接地
|
|
34
|
RS485-
|
0.5
|
||
35
|
RS485+
|
|||
36
|
可編程繼電器
輸出口5
|
2.5
|
常閉輸出,額定7A
|
|
37
|
常開輸出,額定7A
|
|||
38
|
繼電器公共點
|
|||
39
|
可編程繼電器
輸出口6
|
2.5
|
常開輸出,額定7A
|
|
40
|
繼電器公共點
|
|||
41
|
發(fā)電機組A相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機組輸出A相(推薦2A熔絲)
|
|
42
|
發(fā)電機組B相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機組輸出B相(推薦2A熔絲)
|
|
43
|
發(fā)電機組C相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機組輸出C相(推薦2A熔絲)
|
|
44
|
發(fā)電機組N線輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機組輸出N線
|
|
45
|
母排A相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至母排A相(推薦2A熔絲)
|
|
46
|
母排B相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至母排B相(推薦2A熔絲)
|
|
47
|
母排C相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至母排C相(推薦2A熔絲)
|
|
48
|
母排N線輸入
|
1.0
|
連接至母排N線
|
|
49
|
電流互感器A相監(jiān)視輸入
|
1.5
|
外接電流互感器二次線圈(額定5A)
|
|
50
|
電流互感器B相監(jiān)視輸入
|
|||
51
|
電流互感器C相監(jiān)視輸入
|
|||
52
|
電流互感器公共端
|
1.5
|
參見后面安裝說明
|
|
56
|
可編程傳感器1
|
1.0
|
連接溫度或壓力或液位傳感器
|
|
57
|
可編程傳感器2
|
|||
58
|
機油壓力傳感器輸入
|
1.0
|
連接壓力傳感器
|
|
59
|
溫度傳感器輸入
|
1.0
|
連接溫度傳感器
|
|
60
|
液位傳感器輸入
|
1.0
|
連接液位傳感器
|
|
61
|
傳感器公共端
|
-
|
傳感器公共端,控制器內(nèi)部已接電池負極
|
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