机组--自控的特点
(1)机组由柴油机发电机组和中心控制柜组成,可以单机单柜、双机单柜或联网自动化控制(无人值守)。
(2)控制柜的核心是可编程序控制器(PLC),通常选用选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,运行可靠,质量稳定。
(3)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。
(4)利用PLC的高速计数器功能,准确测出机组转速,不采用原来的测速发电机、转速表,避免了安装困难并提高了可靠性。
(5)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。
(6)PLC中的EPROM(只读存储器)可固化程序,使原程序长期不丢失。
(7)利用PLC的通信功能可实现近程、远程集中监控。
技术要求:
采用旋转编码器比接近开关性能效果更好。
接近开关技术要求:
螺纹式接近开关检测距离10mm±10%工作电压DC型:10-30VDC 三线型响应频率400Hz
接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。
根据所需的输入/输出点数选择PLC机型
根据自动化机组的控制要求,所需PLC的输入点数为14个,输出点数为10个。系统的控制量基本上是开关量,只有电压是模拟量,为了降低成本,可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、如电压监测可以用电压保护器代替。这样可以选用不带模拟量输入的PLC。对于小型发电机可不加装油门电机用于控制柴油机转速。本系统选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,可靠性高,体积小,输入点数为14个,输出点数为10个。电源、输入、输出电压均为24VDC。
分配PLC输入输出
根据自动化机组的控制要求和电气原理图,PLC输入、输出信号分配表见表1。
表1输入/输出分配表
I0.0 | 停市电信号 | Q0.0 | 油门加速 | ||
I0.1 | 接近开关 | (旋转编码器) | O0.1 | 油门减速 | |
I0.2 | 接近开关** | (旋转编码器)** | Q0.2 | 启动电机 | |
I0.3 | 电压正常 | Q0.3 | 合闸 | ||
I0.4 | 油压低 | Q0.4 | 分闸 | ||
I0.5 | 水温高 | Q0.5 | 停机电磁铁 | ||
I0.6 | 手动/自动 | Q0.6 | 故障信号 | ||
I0.7 | 启动按钮 | Q0.7 | |||
I1.0 | 加速按钮 | Q1.0 | |||
I1.1 | 减速按钮 | Q1.1 | |||
I1.2 | 停机按钮 | ||||
I1.3 | 合闸按钮 | ||||
I1.4 | 分闸按钮 | ||||
I1.5 | 合闸输出信号 |
注: I全为直流24V输入Q为无源触点输出(24V3A)1表示接通0表示断开
电路设计见附录1所示:(Autocad2004打开)
发电机时序图见附录2所示:(Autocad2004打开)
发电机PLC源程序见附件:(从北京凯迪恩自动化技术有限公司网站下载最新版EasyProg软件打开)源程序是加装接近开关,柴油机每转发出6个脉冲信号,柴油机每分钟1000转,0.5秒一个周期测速,如采用旋转编码器则0.1秒一个周期测速,效果更佳。
结论
采用PLC控制的自动化柴油发电机组,硬件结构简单,成本低廉,响应速度快,性能、价格比很高,和单片机系统相比具有极高的可靠性。经现场使用考验,性能稳定,运行可靠。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。程序稍作修改,就可以满足用户不同的控制要求,对于现代智能楼宇,控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个楼宇的监控系统之中,体现出极大的灵活性和适应性,具有极高的实际推广价值。