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PLC在柴油发电机组自动控制系统中的应用

技术应用 | 作者:admin 发布日期:2017-10-27 查看次数:194

核心提示:  湖北工学院学报PLC在柴油发电机组自动控制系统中的应用张金姣,陈钢(湖北工学院机械工程系,湖北武汉430068)介绍了单机应急柴油发电机组的主要功能和PLC控制设计中的I/O置,重点阐述了机组准备

  湖北工学院学报PLC在柴油发电机组自动控制系统中的应用张金姣,陈钢(湖北工学院机械工程系,湖北武汉430068)介绍了单机应急柴油发电机组的主要功能和PLC控制设计中的I/O置,重点阐述了机组准备运行、启动、停机、定期自润滑和运行程序的设计思路与方法。

  可编程控制器;柴油发电机组;自动控制;程序设计柴油发电机组作为备用电源,在国防、工业、农业、商业等各行各业得到广泛应用本文采用华光电子工业有限公司研制的,适用于小型自动控制系统的SH系列PLC,对单机应急柴油发电机组的自动控制系统进行设计。

  1柴油发电机组自动化功能设置市电停电时能够应急启动供电。

  2PLC控制设计根据柴油发电机组配置的自动化功能,本系统选用SH-64R1-C型可编程序控制器,17点输人,24点输出,其配置见。

  水温高报聱擂鼷超速报警备机急停机油压联锁增速减速启动停机充磁机电合闸加热器投入水泵投入油泵投入市电失电欠压机电建压过流水温高油温高油压低发电机开关手动启动手动分闸手动停机自检运行报拚试验复位由于本机组属于单机应急自动化机组,根据GB/T4712《自动化柴油发电机组分级要求》的规定,本机组设置如下自动化功能。

  自动启动与加载。市电停止时,控制机组自动启动、升速、合闸向负载供电,该过程不超过3s.自动停机。市电恢复正常后,延时ls分闸,控制市电开关合闸,完成自动切换,然后控制机组冷机5min后自动停机。如果在冷机过程中市电又发生故障,则直接倒闸由机组向负载供电自动保护功能。机组在运行过程中,如果发生水温篼、油温篼故障时,进行声光报警;若发生超速、油压低现象,则发出声光报警的同时紧急停机;如果发生过载、短路和电压异常现象,则发声光报警信号并分闸。

  预供油功能。当机组处于准启动状态时,自动预供油系统投人工作,每4 s,以备机组随时应急启动。

  试机功能。当机组在自动状态连续停运超过15d时,机组能自行启动试机运行,检其自控功能是否正常,并使机组各摩擦副得到充分润滑,以备系统I/O配置根据PLC外部接线图及其控制功能,即可编制出PLC控制的梯形图。

  2.2程序设计2.2.1准备运行程序设计为保证机组在市电停电后30s内顺利启动并带载供电,机组必须常年处张金姣(1971),女,湖北黄冈人,湖北工学院讲师,工学硕士,研究方向:机械设计及理论-在准备运行状态。该状态包括:1)柴油机冷却水和润滑油温度必须保持在柴油机带载运行的温度范围内;2)定时对柴油机进行预润滑,使柴油机各转动部位始终保持有油膜存在,保证机组在应急启动和迅速带载时,不损坏柴油机。

  准备运行程序框图如所示。

  准备程序运行框。2.2机组启动程序设计在维持准备运行状态下,机组从市电中断到机组启动,并向主开关发合闸信号向负载供电,整个过程必须在30s内完成。工作过程如下:当市电断电或外电压过低(电压下降20%)时,确认2s后向柴油机启动马达发启动信号,机组启动转速上升至300r/min时,发启动成功信号退出启动马达,并升速至额定转速,与此同时,机组充磁建压。在电压和转速均满足的条件下,机组自动合闸向负载供电(见)。

  晒机组启动程序运行框图在启动过程中如一次启动不成功可连续启动3次,启动时电磁铁通电6s,启动不成功时,电磁铁断电延时4s后再进行下一次启动。若3次启动均不成功,启动延时时间到,则发出启动失败声光报警信号并启用备机。,2.2.3机组停机程序设计当市电恢复供电时,有两种自动停机功能供选择。“自动一”状态,机组在确认市电恢复10s后,自动分闸,完成切换,由市电向外供电自动二“状态,要操作人员根据负载的使用情况,在需要切换时,按下发电机的分闸按钮,才使负载改为由市电供电。以上两种工作方式除了市电恢复切换方式不一样以外,在切换后的停机功能是一样的,均先降至600r/min,空载运行5min冷机后停机(见),。

  I水泵复位I机组停机程序运行框图如果在停机过程中市电供应又发生中断,则直接返回启动过程。

  2.2.4机组定期自润滑程序设计自检运行时间视情形而定,一般定为30min,机组自动启动,怠速运行5min,置篼速运行20min,最后置怠速运行5min自动停机。如果在自检运行期间发生市电失电,机组自动退出自润滑状态,进人正常的应急供电状态(见)。

  I自润滑时间到1 I机组三次启启动失败报1 I机组额速运行20min|降速fw组再次怠速运行5~n I停-机I机组定期自润滑程序运行植。2.5机组运行程序设计自动化机组加载成功投人正常运行后,开始对机电的异常、市电的恢复等进行循环检测,以维持机组正常工作。在机组运行中,如发生油水温高,可进行声光报警;如发生油压低、超速,可控制柴油机紧急停机,并发出声光报警信号;如发生过流则分断主开关,发出声光报警信号分闸、停机、声光报瞀丨M分闸、停机、声光报警丨M分闸、声光声光报警丨机电分闸、市电合闸,由市电向外供电机组运行程序框图结论柴油发电机组现场的工作环境往往比较恶劣,因此,采用PLC可以提高其控制系统的抗干扰能力,另外梯形图简单、易懂、容易设计。但柴油发电机组的自动控制相当复杂,涉及到各个方面,若采用上述的程序设计方法和思路(在模拟实验中已被成功应用),可以减少其中的难度。

  杨耀春。实用电气线路及原理。北京:中国广播电视出版社,1991.华光电子工业有限公司。可编程序控制器SH系列用户手册(第1版)。1997.万太福,唐贤永。可编程序控制器及其应用。重庆:重庆大学出版社,1994.(上接第28页)周世棠。离速瓦愣辊机构中高度的动力学分析。包周世棠,柯晖。篼速瓦楞辊机构凸度参数综合的有限元法。湖北工学院学报,1998(4)黄孝成。高速瓦楞纸板成型机的运动学与动力学研究。武汉:华中理工大学机械学院,1997.


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