PLC在自动化柴油发电机组中的应用.doc

PLC在自动化柴油发电机组中的应用

郑州工业高等专科学校电气系(450007) 焦素敏
0引言
自动化柴油发电机组用PLC控制有很多优点，它主要通过软件控制，从而省去了硬件开发工作，外围电路很少，大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力；由于它简单易行的可编程序功能，无须改变系统的外部硬件接线，便能改变系统的控制要求，使系统的“柔性”大大提高。
l主要功能
自动化柴油发电机组作为一个备用电源，应具备以下基本功能：
(1)自动启动
当市电出现故障(断电、欠压、过压、缺相)时，机组能自动启动、自动升速、自动合闸，向负载供电。
(2)自动停机
当市电恢复，经判断正常后，控制切换开关，完成发电到市电的自动切换、然后控制机组降速、怠速运行3分钟后自动停机。
(3)自动保护
机组在运行过程中，如果出现油压过低、超速、电压异常故障，则紧急停机，同时发出声光报警信号，如果出现水温高、油温高故障。则发出声光报警信号，经过延时后，正常停机。
(4)三次启动功能
机组有三次启动功能，若第一次启动不成功，经10秒延时后再次启动，若第二次启动不成功，则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功，就按预先设置的程序往下运行；若连续三次启动均不成功，则视为一次启动失败，发出声光报警信号，也可以同时控制另一台机组起动。
(5)自动维持准启动状态
机组能自动维持准启动状态。此时，机组的自动周期性预供油系统、油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。
(6)具备维护性开机功能
当机组较长时间未启动时，可进行维护性开机，以检查机组性能及状态。维护性开机不影响市电的正常供电，在维护性开机时若出现市电故障，系统会自动转为正常开机状态并由机组供电。
(7)具备手动、自动两种操作模式。
2控制系统的硬件设计
2．1根据所需的输入／输出点 数选择PLC机型
根据自动化机组的控制要求，所需PLC的输入点数为11个，输出点数为12个。系统的控制量基本上是开关量，只有电压和转速是模拟量，为了降低成本，可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、这样，可以选用不带模拟量输入的PLC。本系统选用C28P—CDR—D小型可编程序控制器，可靠性高，体积小，输入点数为16个，输出点数为12个。电源、输入、输出电压均为24VDC。
2．2分配PlC输入输出
根据自动化机组的控制要求和电气原理图，PLc输入、输出信号分配表见表1。
表1输入／输出分配表
输入点
输出点
定义号 输入信号
定义号 控制对象
0000 市电故障
O500 启动
0O01 机组电压异常
0501 水温、油温高报警
O002 水温高
0502 合闸指示灯
0003 油压低
0503 启动失败报警指示灯
0004 油温高
0504 油压低报管指示灯
0005 启动成功
0505 超速报警指示灯
OO06 额定转速
0506 电压异常报警指示灯
0007 超速
0507 总故随声光报警指示灯
0008 机组电开关故障
0508 升速
0009 市电开关故障
0509 降速
0010 维护性开机按钮
0510 停机

0511 分闸
3控制系统的程序设计
当自动化机组的开关打到自动位置时，机组处于准启动状态。PLc对市电进行不间断的循环检测，预供油泵周期性地向柴油机润滑油道供油，柴油机的冷却水和机油温度能保证机组随时应急启动。在准启动状态，一旦市电出现失电、欠压、过压和缺相等故障，并经5秒确认，PLc控制机组自动启动，自动升速到额定转速，自动保护投入。当机组工作正常时，控制切换开关切换到发电状态，机组合闸向负载供电。当市电恢复正常，延时5秒确认后，断开机组输出开关，控制切换开关切换到市电状态，机组自动降速到怠速状态，运行3分钟后正常自动停机，机组处于准启动状态。
根据自动化机组的控制流程和输入、输出分配表，可编制出PlC控制的梯形图。
4结论
采用FLc控制的自动化柴油发电机组，硬件简单，技术经济指标好，经过在不同机组上使用，可靠性高，程序稍作修改，就可以满足用户不同的控制要求。

《电工技术》2000年第9期