【doc】PLC在柴油发电机控制器中的应用
PLC在柴油发电机控制器中的应用
PLC在柴油发电机控制器中的应用
PLC在柴油发电机控制器中的应用
孙国彬.刘世杰
(大唐淮北发电厂,安徽淮北235000)
摘要:柴油发电机作为一种应急备用保安电源,在发电厂以及其它重要场所得到了
广泛的应用.本文介绍了柴油发电
机自动启动/停机,自动保护和三次启动等多项控制功能需求及相应的应用程序流
程图.结合现场实际条件,并以淮北发电厂
新安装的柴油发电机CP680控制器为例对基于PLC的柴油发电机控制系统的构
成和性能特点进行了描述.该控制器具有硬
件结构简单,成本低廉,响应速度快,性能稳定,运行可靠,扩展性好等优点,为发电厂
提供了可靠的后备动力电源.
关键词:PLC;柴油发电机;控制器;功能;性能特点
中图分类号:TP27文献标识码:B文章编号:1817—0633(2012)一03—0063—03
ApplicationofPLCintheControllerofDieselEngineGenerator SUNGuo-bin,LIUShi-jie
(DatangHuaibeiPowerPlant,HuaibeiAnhui235000) Abstract:Asakindofemergencysecuritypowersupply,dieselenginegeneratorhasbeenwid
elyusedinpowerplantsandoth—
erimportantsites.Thispaperintroducesthemuhitermcontrolfunctionalrequirements,sucha
sautomaticstart/stop,automaticprotec-
tionandtriplestarts,etcandrelevantapplicationprogramflowdiagram.Thecompositionand
theperformancecharacteristicsofthe
PLCbaseddiesel-drivengeneratorcontrolsystemaredescribedbycombiningwiththesitepr
acticalconditionsandtakingthenewly
installedCP680controllerofthedieselenginegeneratoratHuaibeiPowrPlantastheexample.
Thecontrollerisoftheadvantagesof simplehardwarestructure,lowcost,fastresponsespeed,stableperformance,reliableoperati
onandgoodexpansibilityandSOon.It hasbecomereliablebackuppowersupplyofpowerplants.
Keywords:PLC;DieselEngineGenerator;Controller;Functions;PerformanceFeatures.
0引言
柴油发电机作为应急备用保安电源在发电厂及其它重要场
所得到了广泛的应用.本文通过对柴油发电
机自动控制功能需求的分析,结合现场实际
条件,以淮北发电厂新安装的柴油发电机
CP680控制器为例进行了说明,简述了PLC
(可编程控制器)工作原理及其在柴油发电机
控制器中所实现的功能.
该型号控制器智能并机系统,结构简单
紧凑,功能强大,除具有基本的发电机组三遥
功能外,还具有控制最多32台机组全自动并
机,机组与市电并网,自动按比例实现有功和
无功负载的无差分配.可编程控制器(PLC)是
以微处理器为核心,综合了计算机技术,通信
技术集于一身的自动控制装置,具有结构简
单,性能优越,可靠性高,灵活通用,易于编
程,使用方便等优点;克服了传统发电机控制
采用落后继电接触器控制方式,中间继电器
和时间继电器太多,体积大,功能少,寿命短,
线路复杂,接点多,造成故障多可靠性差,抗
干扰性差,维修困难等缺点,同时通过RS一
232接口搭配实时监控软件,以现场直接联机
方式或利用调制解调器和电话线进行远程通
信达到电脑监控功能.提供开放式Modbus协
议,以完全实现遥控,遥信,遥测三遥功能.
1PLC工作原理简介
PLC与一般微机的工作方式不相同,与
2012年3月第3册总第13册
继电接触器的"并行"方式也不一样,它是采用循环扫描的方式工 作的.它分为采样输入,程序执行和输出刷新阶段进行扫描.采 图1PLC应用程序流程图
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样输入阶段:将各输入端的状态送到输入状态寄存器中.程序执 行阶段:PLC中的微处理器逐条执行指令,按
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
对输入的状态 和原运算结果状态进行处理(包括逻辑,算术运算),并把结果送 相应的状态寄存器.输出刷新阶段:输出状态寄存器的状态通过 输出部件转换成被控设备所能接收的电压或电流信号,以驱动 被控设备.
2柴油发电机控制系统的功能需求
由于在电力生产过程中突然遭遇事故停电,柴油发电机 应立即启动给设备继续供电.作为应急电源原动机,一般采用 一
台独立冷却和供油系统的柴油机,并设有自启动装置,保证 在主站失电后在3s内启动.在正常情况下应急电网通常为主 电网的一部分,由发电厂厂用电系统供电,只是在应急情况下 由柴油发电机组供电,因此柴油发电机的主开关与向应急配 电板供电的开关(305或372)之间设有电气联锁(见图1),以 保证安全.
所以柴油发电机组作为一个应急动力保安电源,应具备以 下功能:
AC220V
2.1自动启动
当正常厂用电系统出现故障断电时,机组能自动启动,自动 升速,自动合闸,向应急负载供电.
2_2自动停机
当正常供电恢复,经判断正常后,控制切换开关,完成应急 电到正常电的自动切换,然后控制机组降速到怠速,停机. 2.3自动保护
机组在运行过程中,如果出现油压过低,冷却水温过高,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,油温高等故障.则发出声光报警信号,提醒维护人员进行 干预.(注:油压,水温保护可根据现场需求是否投入) 2.4三次启动功能
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,则视为启动失败,发出声光报警信号. 2.5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 ,t}慷td
图2基于PLC的柴油发电机组控制系统原理图
备用
自劲I信息AUTOMATIONINFORMATION 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.
2.6具备手动,自动两种操作模式
同时也可根据用户需要增加小型人机界面,以文字口指示 灯啁案等形式显示柴油机的各种数值及状态.并可通过其面板 的按钮改变柴油机的数值及状态.可修改有与时间有关的参数, 对输入的数据进行范围设定,超出范围的数据拒绝输入.可以对
柴油机的各种故障以文字形式显示以便于查找故障,如三次起 动失败,转速高,缸温高,市电供电等等.带密码保护功能,可以 防止非授权用户更改重要数据和开关量.
3基于Pt_C的柴油发电机控制系统的构成及其性 能特点
整套设备由柴油机,发电机组和中心控制柜组成,可以配置 单机单柜,也可配置双机单柜或联网自动化控制(无人值守).本 例为单机单柜.
基于PLC的柴油发电机组控制系统原理图如图2所示,该 系统具有以下特点:
(1)控制柜的核心是可编程序控制器(PLC),运行可靠,质量 稳定.
(2)充分利用PLC的指令和功能编制程序,尽量减少外围控 制元器件和接口,电路简单,操作方便,便于维护. (3)利用编码器和PLC的高速计数器功能,准确测出机组转 PLC在柴油发电机控制器中的应用
速,不采用原来的测速发电机和转速表,避免了安装困难并提高 了可靠性.
(4)控制器采用直流24V供电,并配备先进的高频开关式直 流充电设备,可对蓄电池进行浮充电,保证控制柜直流供电. (5)PLC中的EPROM(只读存储器)可固化程序,使原程序长 期不丢失.
(6)利用PLC的通信功能可实现近程,远程集中监控.(见图2) 4结论
采用PLC控制的自动化柴油发电机组,主要通过软件控制, 省去了大量硬件设备的配置,外围电路很少,大大提高了系统的 可靠性与抗干扰能力.由于它硬件结构简单,成本低廉,响应速 度快,性能稳定,运行可靠,另外还能根据实际需要进行扩展,程 序稍作修改即可满足用户的不同控制需求,因而体现出较高的
性价比和极大的灵活性.柴油发电机自动化程度的提高,不仅给 发电厂提供了可靠的后备动力电源,为事故抢修赢得时间,还为 电厂运行检修维护带来了很大的方便.
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[1]赵敏,刘丽.电气控制与自动控制系统.西南交通大学出版社,2006 【2]深圳市沃尔奔达柴油发电机使用手册,第二版. 童笪佥
孙国彬男,大唐淮北发电厂工程师.
) (上接60页
由于风机的负载特性为非线性,线性控制风机电机的转速 的难度不大,但要得到风速线性变化的结果,通过理论计算补偿 转速的
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
已经不可能,必须通过X—P编程软件进行修正,并通 过参数D100,D111,D112,D113,D114,D115参数计算平均值的 方法.闭环补偿前后曲线如图2和图3所示.从图2与图3所示 曲线的区别来看,明显地改善了风速特性,满足了设备的使用要 求.-
系列1纵坐标乘以100后为电机设定转速(单位:r/Min),系 列2纵坐标值为实际风速值(单位:m/s).
3.2MR—J2S—A伺服单元的优化
按线性
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
的,所以在具体的应用中要求对伺服特性进行手动 优化调整,其方法如表2所示.
3.3特殊模块的应用
该系统所采用的三菱PLC的特殊模块有两块,分别为 FX2N—D/A(数模转换一模拟输出)和FX2N—A/D(模数转换一模 拟输入),前者将程序控制的数字信号通过PLC与FX2N—D/A后 转换为模拟信号,与编码器反馈信号配合控制伺服放大器的输 出;FX2N—A/D则将风速传感器的模拟输入信号通过FX2N—A/D 与PLC后转变为数字信号,利用组态软件将风速测量值显示在 计算机画面上,并参与风机的控制.
由于风机的负载特性不为线性,而伺服电机的负载特性是垒士遘't:口口 表2伺服特性的优化
参数号符号说明
6PG】位置环增益,在自动时设计为35
34GD2负载与伺服电机的转动惯量比,自动测量为7O 37VG2速度环增益为25,在自动时设计为817
:VIC~>2500/VG2"(1+38VIC 通过计算为25,计算公式
GD2*0.1)
2012年3月第3册总第131册
通过一系列校企合作开发项目,通过非标产品的设计和制 造,激发了学生的创新思维,发展了学生的能力,跳出了因循守 旧的范式,而企业也充分利用了学校的技术资源,校企双方达到 了"双赢"的目的.
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[1】张铮.机电控制与PLC[J].2011,1. 【2]姜大源.关于职业教育的课程观U].国职业技术教育,2003,(31)
【3J3杨小薇.现代教学论[J】.山西教育出版社,2004,7. [41菱电公司.通用交流伺服放大器技术资料集.(上海)内部资料. 作者简介
徐丽春女,生于1972年,女,遵义职业技术学院副教授,研究方向:自 动化控制和教育管理,省级精品课程《机电控制与PLc》负责人,发表论 文多篇.