湖北工學(xué)院學(xué)報PLC在柴油發(fā)電機組自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用張金姣，陳鋼（湖北工學(xué)院機械工程系，湖北武漢430068）介紹了單機應(yīng)急柴油發(fā)電機組的主要功能和PLC控制設(shè)計中的I/O置，重點闡述了機組準備運行、啟動、停機、定期自潤滑和運行程序的設(shè)計思路與方法。
可編程控制器；柴油發(fā)電機組；自動控制；程序設(shè)計柴油發(fā)電機組作為備用電源，在國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用本文采用華光電子工業(yè)有限公司研制的，適用于小型自動控制系統(tǒng)的SH系列PLC，對單機應(yīng)急柴油發(fā)電機組的自動控制系統(tǒng)進行設(shè)計。
1柴油發(fā)電機組自動化功能設(shè)置市電停電時能夠應(yīng)急啟動供電。
2PLC控制設(shè)計根據(jù)柴油發(fā)電機組配置的自動化功能，本系統(tǒng)選用SH-64R1-C型可編程序控制器，17點輸人，24點輸出，其配置見。
水溫高報聱擂鼷超速報警備機急停機油壓聯(lián)鎖增速減速啟動停機充磁機電合閘加熱器投入水泵投入油泵投入市電失電欠壓機電建壓過流水溫高油溫高油壓低發(fā)電機開關(guān)手動啟動手動分閘手動停機自檢運行報拚試驗復(fù)位由于本機組屬于單機應(yīng)急自動化機組，根據(jù)GB/T4712《自動化柴油發(fā)電機組分級要求》的規(guī)定，本機組設(shè)置如下自動化功能。
自動啟動與加載。市電停止時，控制機組自動啟動、升速、合閘向負載供電，該過程不超過3s.自動停機。市電恢復(fù)正常后，延時ls分閘，控制市電開關(guān)合閘，完成自動切換，然后控制機組冷機5min后自動停機。如果在冷機過程中市電又發(fā)生故障，則直接倒閘由機組向負載供電自動保護功能。機組在運行過程中，如果發(fā)生水溫篼、油溫篼故障時，進行聲光報警；若發(fā)生超速、油壓低現(xiàn)象，則發(fā)出聲光報警的同時緊急停機；如果發(fā)生過載、短路和電壓異常現(xiàn)象，則發(fā)聲光報警信號并分閘。
預(yù)供油功能。當機組處于準啟動狀態(tài)時，自動預(yù)供油系統(tǒng)投人工作，每4 s，以備機組隨時應(yīng)急啟動。
試機功能。當機組在自動狀態(tài)連續(xù)停運超過15d時，機組能自行啟動試機運行，檢其自控功能是否正常，并使機組各摩擦副得到充分潤滑，以備系統(tǒng)I/O配置根據(jù)PLC外部接線圖及其控制功能，即可編制出PLC控制的梯形圖。
2.2程序設(shè)計2.2.1準備運行程序設(shè)計為保證機組在市電停電后30s內(nèi)順利啟動并帶載供電，機組必須常年處張金姣（1971），女，湖北黃岡人，湖北工學(xué)院講師，工學(xué)碩士，研究方向：機械設(shè)計及理論-在準備運行狀態(tài)。該狀態(tài)包括：1）柴油機冷卻水和潤滑油溫度必須保持在柴油機帶載運行的溫度范圍內(nèi)；2）定時對柴油機進行預(yù)潤滑，使柴油機各轉(zhuǎn)動部位始終保持有油膜存在，保證機組在應(yīng)急啟動和迅速帶載時，不損壞柴油機。
準備運行程序框圖如所示。
準備程序運行框。2.2機組啟動程序設(shè)計在維持準備運行狀態(tài)下，機組從市電中斷到機組啟動，并向主開關(guān)發(fā)合閘信號向負載供電，整個過程必須在30s內(nèi)完成。工作過程如下：當市電斷電或外電壓過低（電壓下降20%）時，確認2s后向柴油機啟動馬達發(fā)啟動信號，機組啟動轉(zhuǎn)速上升至300r/min時，發(fā)啟動成功信號退出啟動馬達，并升速至額定轉(zhuǎn)速，與此同時，機組充磁建壓。在電壓和轉(zhuǎn)速均滿足的條件下，機組自動合閘向負載供電（見）。
曬機組啟動程序運行框圖在啟動過程中如一次啟動不成功可連續(xù)啟動3次，啟動時電磁鐵通電6s，啟動不成功時，電磁鐵斷電延時4s后再進行下一次啟動。若3次啟動均不成功，啟動延時時間到，則發(fā)出啟動失敗聲光報警信號并啟用備機。，2.2.3機組停機程序設(shè)計當市電恢復(fù)供電時，有兩種自動停機功能供選擇。“自動一”狀態(tài)，機組在確認市電恢復(fù)10s后，自動分閘，完成切換，由市電向外供電自動二“狀態(tài)，要操作人員根據(jù)負載的使用情況，在需要切換時，按下發(fā)電機的分閘按鈕，才使負載改為由市電供電。以上兩種工作方式除了市電恢復(fù)切換方式不一樣以外，在切換后的停機功能是一樣的，均先降至600r/min，空載運行5min冷機后停機（見）。
I水泵復(fù)位I機組停機程序運行框圖如果在停機過程中市電供應(yīng)又發(fā)生中斷，則直接返回啟動過程。
2.2.4機組定期自潤滑程序設(shè)計自檢運行時間視情形而定，一般定為30min，機組自動啟動，怠速運行5min，置篼速運行20min，最后置怠速運行5min自動停機。如果在自檢運行期間發(fā)生市電失電，機組自動退出自潤滑狀態(tài)，進人正常的應(yīng)急供電狀態(tài)（見）。
I自潤滑時間到1 I機組三次啟啟動失敗報1 I機組額速運行20min|降速fw組再次怠速運行5~n I停-機I機組定期自潤滑程序運行植。2.5機組運行程序設(shè)計自動化機組加載成功投人正常運行后，開始對機電的異常、市電的恢復(fù)等進行循環(huán)檢測，以維持機組正常工作。在機組運行中，如發(fā)生油水溫高，可進行聲光報警；如發(fā)生油壓低、超速，可控制柴油機緊急停機，并發(fā)出聲光報警信號；如發(fā)生過流則分斷主開關(guān)，發(fā)出聲光報警信號分閘、停機、聲光報瞀丨M分閘、停機、聲光報警丨M分閘、聲光聲光報警丨機電分閘、市電合閘，由市電向外供電機組運行程序框圖結(jié)論柴油發(fā)電機組現(xiàn)場的工作環(huán)境往往比較惡劣，因此，采用PLC可以提高其控制系統(tǒng)的抗干擾能力，另外梯形圖簡單、易懂、容易設(shè)計。但柴油發(fā)電機組的自動控制相當復(fù)雜，涉及到各個方面，若采用上述的程序設(shè)計方法和思路（在模擬實驗中已被成功應(yīng)用），可以減少其中的難度。
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