柴发机组自动化控制装置的用途和特征

摘要：康明斯通过微型计算机或可编过程控制屏(plc)来实现柴油发电机组电站的自动化控制。硬件构成变得简易，但必须考虑可靠的备用方法。这种方式充分利用计算机技术，使普通发电机组改变为智能化发电机组。它既能实现控制，也能进行数据清除和科学计算，而其运算速度和精度完全没，满足控制要求。其突出优势是把控制程序存储在存储器中，接线只限于检测元件、执行元件相连接，使硬件和接线简化，因而它的可靠性高和适应性广，方便调试和维护。因此，PLC控制步骤是柴发机组智能化控制装置的发展方向。

柴油发电机组智能化控制系统能准确而迅速地调整柴油发电机组的运行。当发电机组产生异样情形时，自动化控制装置能正常判定和及时处置，发出相应的报警信号和紧急停机，避免损坏发电机组。同时，还能自动的启动备用发电机组，缩短大电断电时间，保证供电的持续性。

用电装置对电能的频率和电压都有偏高要求，允许的偏差范围都是很小的柴油发电机日常维护。自动调压器可使电压保持恒定，操纵调速器来调节频率。智能化柴油电站依靠自动调整装置完成频率和有用功率的调节。

实现柴油电站自动化后，能及时改变运行作业情形以及适应装置要求，发电机组操作程序按预定的次序不间断的进行，并可不断监视器完成状况。以应急启动发电机组为例，如果采用人工操作，较快也要5-7分钟，采取自动控制的线秒就能起动成功，恢复供电。

它是按事先设计好的操作顺序实现的控制。控制信号只起离散作用，数据是开关量。控制信号的形式，通常取自于几个使用逻辑运算的结果。例如发电机组的启动和停机等，就属于过程控制。

通过测量装置运转数据的实际值，与设定值相比较，根据其偏差，调整装置相应的物理量来实现控制和调整。这种控制信号是持续起作用的，参数通常是模拟量，他也可以通过定时采样的步骤切换成时间的离散量，但不管其偏差有多大，都应紧跟设定值持续调整。例如频率和电压等的调节，就属于模拟控制。

按照人工设定的各种运转作业情形的要求和负载的实际需要，按照顺序调用各种自动系统或相应流程，对柴发机组进行操作，达到安全控制和经济运行的目的。这就称为运行管理控制。

柴油发电机的起动是根据自动化工作情况的实际，由预先编制好的自动控制步骤，对柴油发电机的起动机发出是否起动的电指令来决定。康明斯柴油发电机的起动装置除了通常的启动马达控制装置外，它还能根据不同环境温度，在进气管内装设火焰预加热装置，用于加热进气空气康明斯发电机。当气温0℃时，应使用预加热系统进行起动；在温度更低的环境下，还装有冷风预加热系统，以预热机体，确保柴油发电机在一35℃低温环境下能正常启动运转。

发电机组经正常运转后需要停机时，由自动控制流程先关掉电源开关，卸去发电机组负荷，并经一定期间空载运转后，自动发出控制指令柴油发电机故障诊断，使柴油发电机油门电磁铁得电，关掉油门，使柴油发电发电机组关机。

康明斯柴油发电机的调速器通常采用机械调速，其作业机理是利用转速不同时，飞锤离心力大小变化，自动调节供油量，以保持柴油发电机速度恒定。这种速度控制器属于全程式调速器。它能在各种不同速度下保持平稳的运转。该调速板的特性是构造大概，可靠性高，寿命长，很少出损坏，极少需要保养，而且调整使用简单。

康明斯柴油发电机装有转速测量系统，此系统装在充电发电机风扇处的感应片与之相对应机壳上的电磁接近开关，接近开关端面与感应片的距离为3~5mm。当接近开关与感应片接近感应时，产生一个电信号，柴油发电机每转动一周就发生一个电信号，这样，接近开关就将柴油发电机的转速变换成计数电信号，输入到PLC内进行编程，以达到检测控制转速的目的。另外转速测定亦有利用电磁感应来计数的，该装置电磁感应传感头用直径0.05mm漆包线盘绕在磁性铁芯上，约数百匝，并经密封而成，内阻约15Ω，安装在紧靠柴油发电机大飞轮齿圈缘外侧，传感头端面距大飞轮齿顶约0.37mm±0.127mm。当柴油发电机起动时，传感头将产生大于2.5V的交流电压，并将此电压送人PLC计数，由PLC编程控制。

柴油发电机运行时，依靠风扇进行强迫通气散热，因此，带动风机运行的三角胶带必须确保完好，才能保证发电机组正常运行。康明斯柴油发电机装有三角胶带监控机构，它详细由风扇皮带张紧轮、风扇皮带报警开关和导线总成构成。

当皮带断裂时，张紧轮依靠弹力的功用下落，将报警开关按钮顶起，接通刹车电磁铁电路，使刹车电磁铁通电动作，关断油门，切断油路停机，防范柴油发电机在无强迫风冷却的情况下运行，造成发电机组故障。

柴油发电机指示仪表由机油压力表、机油温度表、缸盖温度表、传感器和报警开关等组成。三种探头和缸盖温度报警开关用12v或24v电源供电。