深圳市东闵发电机有限公司

利用PLC扩展和改进机组的功能
（1）可编程控制器的特点
①灵活通用
自动化柴油发电机组用PLC控制有很多优点，它主要通过软件，从而省去了硬件开发工作，外围电路很少，大大提高了系统的可靠性和抗干扰性能。由于它简单易行的可编程序功能，*改变系统的外部硬件接线，便能改变系统的控制要求，使系统的“柔性”大大提高。
②可靠性高
为了满足工业生产对控制设备安全可靠性的要求，PLC采用了微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成的。PLC选用的器件一般是工业级的，有的甚至是军用级。平均无故障时间很长。PLC完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件，硬件故障，保证了PLC控制系统工作的安全性。由于PLC是用存储在期内部的程序实现控制的，其控制程序的设计本身就从各个方面考虑了PLC的工作的可靠性，安全性和稳定性。这又进一步加强了PLC本身的可靠性。
③环境适应性强
PLC具有良好的环境适应能力，可用于十分恶劣的工业现场。在电源瞬间断电的情况下，仍可正常工作，具有很强的抗空间电磁干扰能力。
④使用方便，维护简单
PLC控制的输入模块，输出模块，特殊功能模块都具有即插即拔的功能，连接十分容易。PLC的用户界面友好，给使用者带来了很大的方便。PLC提供标准的通信接口，可以方便的构成PLC-PLC网络或者计算机-PLC网络。PLC还具有监控功能，利用编程器或者监视器可以对PLC的运行状态，内部数据进行监视和修改。
当然由于PLC的工作方式为扫描方式，扫描周期的长短决定了PLC的工作速度。PLC的工作速度也限制了它的计算速度和计算能力。PLC的机算能力一般比微机差，PLC的这些缺点，随着科学技术的发展正在逐渐被克服。

（2）主要功能
自动化柴油发电机组作为一个备用电源，应该具备以下功能：
①市电故障(失电、欠压、断相)后,按自控指令实现自启动→升速→建压判断。
②机组电压正常时,按自控指令接受负载,在维持机组正常工作期间,市电循环检测。
③市电恢复经判断正常,机组自动切换→降速→停车。
④机组自动调节频率和电压,能够保证稳态电压调整率和稳态频率调整率在1%以内。
⑤具有过载、短路、*速、水温高、油压低、过电压、欠电压等保护及三次启动失败闭锁启动功能。
⑥有正常运行及各种故障状态的声光报警信号。
⑦具有人工强制干预运行状态功能。
⑧自动维持应急启动的准备运行状态,包括:冷却水和机油预加热,柴油机预供燃油及蓄电池的自动浮充电。


（2）控制系统的硬件设计
①根据所需要的输入/输出电数选择PLC机型
根据系统的配置和上述控制要求,所需PLC的输入点为11个,输出点为9个,依据所需的1/0点数、功能、负载能力选用SR210R2C直流汇点输入/继电器输出的小型整体式PLC。其主要性能指标:输入点数15个,输出点数9个。输入接点容量:24VDC、12mA、光电隔离。输出继电器容量:”24VDC、2A、响应时间5～10ms。存贮器类型:CMOSRAM,存贮器容量:700字,扫描速度:40ms/700字。
②各输入/输出信号定义号的分配表。
根据控制要求及自动化机组的电气原理图,确定PLC外部接线图(见图2)。SR210PLC输入定义号:000～016,输出定义号:017～027,内部停电无记忆线图:140～277,停电记忆线图:300～372,定时器/计数器线圈定义号:600～623。根据上面PLC外接线图及控制要求,列出输入/输出信号分配表(见表1)。



①根据所需要的输入/输出电数选择PLC机型
本论文主要设计的是机组能实现自保护的功能，即转速过高，油压过低，油温过高，水温过高时，报警指示灯亮并控制机组自动停机等功能。所需要的PLC输入点为四个，输出点为五个。系统的控制量基本是开关量，只有电压和转速是模拟量，为了降低成本，可以通过检测电路把模拟量转换成开关量，这样，可以选用不带模拟量输入的OLC。本系统选用C28P-CDR-D小型可编程控制器，可靠性高，体积小，输入点为十六个，输出点为十二个。电源输入，输出电压均为24VDC。
②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，输出信号分配表如下表所示。
输入点 输出点
定义号 输入信号 定义号 控制对象
0000 水温高 0500 启动
0001 油温高 0501 水温，油温高报警
0002 油压低 0502 油压低报警
0003 转速高 0503 *速报警
0504 停机输入，输出信号分配表

③控制流程框图
以下为控制流程图，根据自动化机组的控制流程与输入，输出分配表，可编制出PLC控制的梯形图。

④结论
采用PLC控制的自动化柴油发电机组，硬件简单，技术经济指标好，可以在不同机组上使用，可靠性高，程序稍作修改就可以满足用户不同的控制要求。