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PLC在應急發(fā)電機中的應用
（作者未知） 2009/4/13
摘要：通過對應急發(fā)電機自啟動要求的分析，結(jié)合裝備現(xiàn)狀、配電系統(tǒng)的設(shè)計要求，利用PLC（可編程控制器）改造現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)勢，提出了詳細的設(shè)計思路和方案以供參考。
關(guān)鍵詞：PLC 應急發(fā)電機 方案 配電系統(tǒng)
通過對應急發(fā)電機自啟動要求的分析，結(jié)合裝備現(xiàn)狀、配電系統(tǒng)的設(shè)計要求，利用PLC（可編程控制器）改造現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)勢，提出了詳細的設(shè)計思路和方案以供參考。
通常傳統(tǒng)發(fā)電機控制采用落后繼電接觸器控制方式，中間繼電器和時間繼電器太多，體積大，功能少，壽命短，線路復雜，接點多，造成故障多可靠性差，維修困難；而采用微電子技術(shù)由于集成電路（IC）的系統(tǒng)芯片種類繁多，體積大，設(shè)計周期長，費用低，工藝復雜，抗干擾性差，可靠性差；而可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，綜合了計算機技術(shù)、通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優(yōu)點，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應用。
應急發(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。
主要設(shè)計功能
在生產(chǎn)過程中突然停電，應急發(fā)電機立即給設(shè)備繼續(xù)供電。應急電源原動機一般采用一臺獨立冷卻和供油系統(tǒng)的柴油機，并設(shè)有自啟動裝置，保證在主站失電后0-50秒內(nèi)啟動，應急電網(wǎng)通常為主電網(wǎng)的一部分，在正常情況下，這些用電設(shè)備由總配電板供電，只是在應急情況下由應急發(fā)電機組供電，因此在應急配電板上的應急發(fā)電機主開關(guān)與主開關(guān)向應急配電板供電的開關(guān)之間設(shè)有電氣聯(lián)鎖，以保證安全。
應急發(fā)電機組作為一個應急電源，應具備以下基本要求：
1、自動啟動
當正常供電出現(xiàn)故障(斷電)時，機組能自動啟動、自動升速、自動合閘，向應急負載供電。
2、自動停機
當正常供電恢復，經(jīng)判斷正常后，控制切換開關(guān)，完成應急電到正常電的自動切換、然后控制機組降速到怠速、停機。
3、自動保護
機組在運行過程中，如果出現(xiàn)油壓過低（小于0.3MP）、冷卻水溫過高（大于95度）、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（大于90度）、油溫高等故障。則發(fā)出聲光報警信號，提醒維護人員進行干預。
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(shè)置的程序往下運行；若連續(xù)三次啟動均不成功，則視為啟動失敗，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、具備手動、自動兩種操作模式。
控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
應急電源多采用135系列的柴油機組，下面就以此為例用PLC實現(xiàn)對柴油機自啟動的控制。
電路分析
設(shè)計說明：控制面板上有“手動/自動”選擇旋鈕， “啟動”、“加速” 、 “減速、”“合閘”、“分閘”按鈕，柴油機上加裝接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器),用于測速度，加裝油門電機用于控制柴油機轉(zhuǎn)速，加裝電磁鐵用于停機熄火，電壓檢測、水溫、油壓都是外部開關(guān)信號。
一次啟動過程：正常電失電后，經(jīng)5秒確認，“啟動電機”啟動4秒鐘，如柴油機發(fā)火運行，則接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器)測到柴油機達到啟動轉(zhuǎn)速，PLC立即停止“啟動電機”。柴油機怠速30S后開始根據(jù)接近開關(guān)的信號加速，直到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，發(fā)電機開始發(fā)電，電壓正常后合上主開關(guān)向負載供電。運行中PLC自動穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。
三次啟動過程：若一次啟動未成功，則接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器)測到柴油機達不到啟動轉(zhuǎn)速速度，并在5秒后測不到柴油機轉(zhuǎn)速，由PLC內(nèi)部的定時器來進行控制進行再次啟動，以10秒作為一個周期，三次啟動時間約30秒，32秒后輸出報警，如啟動中接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器)測不到柴油機達轉(zhuǎn)速，則直接啟動失敗。
啟動失敗及柴油機組停機：啟動失敗后，電磁電把油門拉回到“停機”位置，當正常電恢復時，PLC發(fā)出分閘信號并由油門電機減速到怠速60S后，電磁電將油門拉回“停機”位置，柴油機缺油熄火。
并可根據(jù)用戶需要增加小型人機界面，以文字﹑指示燈﹑圖案（未完，下一頁）
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