PLC控制在自動化柴油發(fā)電機組中的功能特點及應用設計分析

自動化柴油發(fā)電機組用PLC控制有很多優(yōu)點，它主要通過軟件控制，從而省去了硬件開發(fā)工作，外圍電路很少，大大提高了系統(tǒng)的可靠性與抗干擾能力；由于它簡單易行的可編程序功能，無須改變系統(tǒng)的外部硬件接線，便能改變系統(tǒng)的控制要求，使系統(tǒng)的“柔性”大大提高。

1 主要功能

自動化柴油發(fā)電機組作為一個備用電源，應具備以下基本功能：

（1）自動啟動

當市電出現(xiàn)故障（斷電、欠壓、過壓、缺相）時，機組能自動啟動、自動升速、自動合閘，向負載供電。

（2）自動停機

當市電恢復，經(jīng)判斷正常后，控制切換開關，完成發(fā)電到市電的自動切換、然后控制機組降速、怠速運行3分鐘后自動停機。

（3）自動保護

機組在運行過程中，如果出現(xiàn)油壓過低、超速、電壓異常故障，則緊急停機，同時發(fā)出聲光報警信號，如果出現(xiàn)水溫高、油溫高故障。則發(fā)出聲光報警信號，經(jīng)過延時后，正常停機。

（4）三次啟動功能

機組有三次啟動功能，若第一次啟動不成功，經(jīng)10秒延時后再次啟動，若第二次啟動不成功，則延時后進行第三次啟動。三次啟動中只要有一次成功，就按預先設置的程序往下運行；若連續(xù)三次啟動均不成功，則視為一次啟動失敗，發(fā)出聲光報警信號，也可以同時控制另一臺機組起動。

（5）自動維持準啟動狀態(tài)

機組能自動維持準啟動狀態(tài)。此時，機組的自動周期性預供油系統(tǒng)、油和水的自動加溫系統(tǒng)、蓄電池的自動充電裝置投入工作。

（6）具備維護性開機功能

當機組較長時間未啟動時，可進行維護性開機，以檢查機組性能及狀態(tài)。維護性開機不影響市電的正常供電，在維護性開機時若出現(xiàn)市電故障，系統(tǒng)會自動轉為正常開機狀態(tài)并由機組供電。

（7）具備手動、自動兩種操作模式。

2 控制系統(tǒng)的硬件設計

2．1根據(jù)所需的輸入／輸出點 數(shù)選擇PLC機型

根據(jù)自動化機組的控制要求，所需PLC的輸入點數(shù)為11個，輸出點數(shù)為12個。系統(tǒng)的控制量基本上是開關量，只有電壓和轉速是模擬量，為了降低成本，可以通過檢測電路把模擬量轉換成開關量、這樣，可以選用不帶模擬量輸入的PLC。本系統(tǒng)選用C28P—CDR—D小型可編程序控制器，可靠性高，體積小，輸入點數(shù)為16個，輸出點數(shù)為12個。電源、輸入、輸出電壓均為24VDC。

2．2分配PlC輸入輸出

根據(jù)自動化機組的控制要求和電氣原理圖，PLc輸入、輸出信號分配表見表1。

表1輸入／輸出分配表

3 控制系統(tǒng)的程序設計

當自動化機組的開關打到自動位置時，機組處于準啟動狀態(tài)。PLC對市電進行不間斷的循環(huán)檢測，預供油泵周期性地向柴油機潤滑油道供油，柴油機的冷卻水和機油溫度能保證機組隨時應急啟動。在準啟動狀態(tài)，一旦市電出現(xiàn)失電、欠壓、過壓和缺相等故障，并經(jīng)5秒確認，PLc控制機組自動啟動，自動升速到額定轉速，自動保護投入。當機組工作正常時，控制切換開關切換到發(fā)電狀態(tài)，機組合閘向負載供電。當市電恢復正常，延時5秒確認后，斷開機組輸出開關，控制切換開關切換到市電狀態(tài)，機組自動降速到怠速狀態(tài)，運行3分鐘后正常自動停機，機組處于準啟動狀態(tài)。

根據(jù)自動化機組的控制流程和輸入、輸出分配表，可編制出PlC控制的梯形圖。

4 結論

采用FLc控制的自動化柴油發(fā)電機組，硬件簡單，技術經(jīng)濟指標好，經(jīng)過在不同機組上使用，可靠性高，程序稍作修改，就可以滿足用戶不同的控制要求。